螺母连接有哪几种防松方法？
阀门上常用螺母、弹簧垫圈、止动垫圈、开口销等连接件来防止螺母松动。螺母连接常用的五种防松方法为：
?双螺母锁紧
?弹簧垫圈压紧
?止动垫圈卡紧
?带翅垫圈卡紧
?开口销防松
阀杆与关闭件连接结构常采用止动垫圈卡紧法和带翅垫圈卡紧法防松，效果较好。
此外，阀门用来防松的方法有骑缝螺钉（骑马螺钉）固定法和点铆法，这两种方法都用在不常拆卸的场合。点铆法是将螺母与螺栓啮合的螺纹处用洋冲点铆两点或两点以上的位置，使螺纹处相互挤压变形达到防松的目的。如果螺母松动用以上方法难以解决，可用粘接法。
224 第21章 螺纹紧固件连接的防松 一、松动机理 螺纹连接在工作状态下可能会经受所有类别的变动载荷，包括极为激烈的振动和冲击载荷。在变动载荷的作用下，螺纹连接的失效通常是由其自身的松动和疲劳破坏所引起的。在一般情况下，螺纹连接抗振松的寿命比其材料和结构的疲劳寿命短得多，远在疲劳破坏之前，就已经出现了因松动而造成螺纹连接的松脱失效，或者出现了因松动而导致连接件和被连接件的过早疲劳破坏。螺纹连接的失效会影响产品和设备的正常运转，甚至会造成严重的后果。如何防止螺纹连接的松动是研制和设计螺纹紧固件的重要任务之一。 在通常的螺纹连接中，摩擦力产生于内外螺纹接触面或螺纹紧固件支承面与被连接件的接触面上。当螺纹连接开始松转时，克服螺纹接触面上的摩擦所需的力矩M 1为： ()αρ-= tg Qd M 2 2 1……………………………（公式21-1） 式中：Q ——作用于螺栓或螺钉上的预紧力，又称轴力或紧固系统的夹紧力； d 2——螺纹中径； ρ——摩擦角，对于三角形螺纹,β ρcos 1 M tg = ,M 1是螺纹接触面之间的摩擦系数，β是牙型半角； α——螺纹螺旋线的升角，又称导角。 螺纹紧固件被拧紧后，由于螺母或螺钉头支承面上的摩擦而产生的附加力矩M 2为： 2 2 22D Q M μ= …………………………（公式21-2） 式中：μ 2——螺母或螺钉头支承面与被连接件接触面之间的摩擦系数； D 2——螺母或螺钉头支承面的平均直径，在接触压力均匀的情况下，D 2的精确值是： ??? ? ??--=223 3232n n R R R R D ωω ，R ω和R n 分别是支承面的外半径和内半径，如果支承面不平或接触压力不均匀，D 2就可能随着支承面的内半径到外半径而变化。 综上所述，决定螺纹连接开始松转时的总力矩M 为： ()??????+-=+=22 22221D tg d Q M M M μαρ…………………（公式21-3） 分析公式21-3可知，仅在总力矩M 等于或小于零的情况下，螺纹紧固件才开始自行松 转。对于连接用螺纹，在受静载荷作用时，即使润滑条件很理想，其摩擦角也始终大于升角：ρ>α，即满足螺纹的自锁条件，使公式21-3括号内的总值不会等于或小于零，螺纹紧固件也就不会自行松转。但是在经受动载荷时，例如在振动和冲击的作用下,螺纹紧固件在螺纹和支承面上产生了微观的滑移，这种相对的微观运动使摩擦系数由相对高的静态值变为很低的动态值，螺纹连接在各个方向上处于自由摩擦状态。此时，作用在螺纹上的轴向力在圆周方向上形成一个导致螺母松转的内松出力矩，使螺母开始松转，就像一个在斜面上的重物，由于摩擦力的变小或消失而往下滑动一样。这种松转称为螺纹连接的自松。千万次的振动循环耗尽了螺纹连接的防松摩擦阻力，使其从细微的松转直到完全的松脱。 螺纹件在螺纹面和支承面上的微观滑移是怎样产生的呢？对于承受轴向动载荷的螺纹
螺纹联接防松方法研究 从理论上分析了螺纹松动的原因，得到松动原因包括接触面有变形的情况、受到了轴向和横向的作用力等。对平常使用的防松方法进行了阐述，尤其是对螺母防松、防松胶、预紧力等方法的原理展开了研究，并对这些方法的作用结果进行评价。结果表明，得到预紧力防松方法是当前较为适合的方法，对螺纹间连接的可靠性的提升提供了有益的借鉴。 關键词：螺纹联接;预紧力;锁紧螺母;施必牢螺母;防松胶 引言 螺纹联接由于精度高、装配方便、零件拆装便利等优点，对当前机构设备之间的连接应用非常广泛。由于这种方式具有自锁性等特点，然而，对于有冲击力作用、振动及温度突变等环境下工作，由于支承面的磨损、被连接件的受压下陷、螺栓的过载屈服等各种原因可能松动，导致预紧力下降，使其由拧紧状态的紧连接变为没有预紧力或预紧力不足的松连接。若出现螺纹间的连接不紧，就会出现预紧力下降，严重时没有预紧力作用，使得螺纹之间的连接质量下降，而设备零件易于损坏，严重时连接直接分离开来。对真实的环境中，由于联接件之间连接不紧或分离，导致人受伤或设备受损的情况经常出现。因此，保持紧固件自身的锁紧，使其在一定时间内松而不脱，对防止被连接件因分离而失效至关重要。 一、螺纹联接的连接及防松原理 1.连接原理。螺纹联接是用一个或多个螺栓将两个或多个零部件进行可拆卸的连接，按照设计的位置传递相连零件之间的力和力矩。螺纹联接既要承受外部载荷的作用，又要满足接头的功能要求。在螺纹联接系统中，螺栓相当于拉簧，被连接件相当于压簧，螺栓连接原理如图1所示。由图可以看出被连接件被压缩f P M，螺栓被拉长f SM，由此产生的夹持力将被连接件夹紧，以达到设计要求及抵抗外部载荷。 2.防松原理。为防止螺旋副相对转动，必须使旋合螺纹间始终受到附加压力和摩擦力的作用。工作载荷变动时该摩擦力仍然存在。但在实际应用中螺旋副间的摩擦力瞬时减小或瞬时消失多次后，螺纹联接可能失效，这种失效趋势是必然的。 二、螺纹联接松动原因分析 1.支撑面被压陷引起的松动 a.松动原因。在被拧紧的螺纹联接中，如果螺栓或螺母支撑面的接触压强（即单位接触面积上的轴向压力）过大时，被连接件表面在与螺栓或螺母支撑面接触产生塑性的环状压陷，严重的压陷或在工作中塑性变形的继续而加剧的压陷会使
---------------------------------------------------------------最新资料推荐------------------------------------------------------ +紧固件常用防松方法 第 21 章螺纹紧固件连接的防松一、松动机理螺纹连接在工作状态下可能会经受所有类别的变动载荷，包括极为激烈的振动和冲击载荷。 在变动载荷的作用下，螺纹连接的失效通常是由其自身的松动和疲劳破坏所引起的。 在一般情况下，螺纹连接抗振松的寿命比其材料和结构的疲劳寿命短得多，远在疲劳破坏之前，就已经出现了因松动而造成螺纹连接的松脱失效，或者出现了因松动而导致连接件和被连接件的过早疲劳破坏。 螺纹连接的失效会影响产品和设备的正常运转，甚至会造成严重的后果。 如何防止螺纹连接的松动是研制和设计螺纹紧固件的重要任务之一。 在通常的螺纹连接中，摩擦力产生于内外螺纹接触面或螺纹紧固件支承面与被连接件的接触面上。 当螺纹连接开始松转时，克服螺纹接触面上的摩擦所需的力矩 M1 为：M1 ?Qd 2 tg ?? ? ? ? ……………………………（公式 21-1）2式中：Q——作用于螺栓或螺钉上的预紧力，又称轴力或紧固系统的夹紧力； d2——螺纹中径；ρ ——摩擦角，对于三角形螺纹, tg? ?M1 ,M1 是螺纹接触面之间的摩擦系数，β cos ?是牙型半角； 1/ 34
α ——螺纹螺旋线的升角，又称导角。 螺纹紧固件被拧紧后，由于螺母或螺钉头支承面上的摩擦而产生的附加力矩 M2 为：M2 ?Q? 2 D 2 …………………………（公式 21-2）2式中：?2——螺母或螺钉头支承面与被连接件接触面之间的摩擦系数； D2——螺母或螺钉头支承面的平均直径，在接触压力均匀的情况下，D2 的精确值是：D2 ?3 3 ? ? Rn 2 ? R? ? ? 2 2 ? ，Rω 和Rn 分别是支承面的外半径和内半径，如果支承面 3? R ? R n ? ? ?不平或接触压力不均匀，D2 就可能随着支承面的内半径到外半径而变化。 综上所述，决定螺纹连接开始松转时的总力矩 M 为：? D ? ?d M ? M 1 ? M 2 ? Q ? 2 tg ?? ? ? ? ? 2 2 ? …………………（公式 21-3）2 ? ?2分析公式 21-3 可知，仅在总力矩 M 等于或小于零的情况下，螺纹紧固件才开始自行松转。 对于连接用螺纹，在受静载荷作用时，即使润滑条件很理想，其摩擦角也始终大于升角：ρ >α ，即满足螺纹的自锁条件，使公式 21-3 括号内的总值不会等于或小于零，螺纹紧固件也就不会自行松转。 但是在经受动载荷时，例如在振动和冲击的作用下,螺纹紧固件在螺纹和支承面上产生了微观的滑移，这种相对的微观运动使摩擦系数由相对高的静态值变为很低的动态值，螺纹连接在各个方向上处于自由摩擦状态。 此时，作用在螺纹上的轴向力在圆周方向上形成一个导致螺母松
常用的防松方法有三种：摩擦防松、机械防松和永久防松。 机械防松和摩擦防松称为可拆卸防松，而永久防松称为不可拆卸防松。 常用的永久防松有：点焊、铆接、粘合等。这种方法在拆卸时大多要破坏螺纹紧固件，无法重复使用。 常见摩擦防松有：利用垫片、自锁螺母及双螺母等。 常见的机械防松方法：利用开口销、止动垫片及串钢丝绳等。 机械防松的方法比较可靠，对于重要的联接要使用机械防松的方法。下面分述如下。 （1）摩擦防松 ①弹簧垫片防松 弹簧垫圈材料为弹簧钢，装配后垫圈被压平，其反弹力能使螺纹间保持压紧力和摩擦力，从而实现防松 ②对顶螺母防松 利用螺母对顶作用使螺栓式中受到附加的拉力和附加的摩擦力。由于多用一个螺母，并且工作不十分可靠，目前已经和少使用了。 ③自锁螺母防松 螺母一端制成非圆形收口或开缝后径向收口。当螺母拧紧后，收口胀开，利用收口的弹力使旋合螺纹间压紧。这种防松结构简单、防松可靠，可多次拆装而不降低防松性能。 ④弹性圈螺母防松 螺纹旋入处嵌入纤维或尼龙来增加摩擦力。该弹性圈还起防止液体泄漏的作用。 2 ）机械防松 ①槽形螺母和开口销防松 槽形螺母拧紧后，用开口销穿过螺栓尾部小孔和螺母的槽，也可以用普通螺母拧紧后进行配钻销孔。 0 51-38用幵口俏羽賞酌松
②圆螺母和止动动垫片 使垫圈内舌嵌入螺栓（轴）的槽内，拧紧螺母后将垫圈外舌之一褶嵌于螺母的一个槽内。 ③止动垫片 螺母拧紧后，将单耳或双耳止动垫圈分别向螺母和被联接件的侧面折弯贴紧，实现防松。如果两个螺栓需要双联锁紧时，可采用双联止动垫片。 ④串联钢丝防松 用低碳钢钢丝穿入各螺钉头部的孔内，将各螺钉串联起来，使其相互制动。这种结构需要注意钢丝穿入的方向， 3 ）永久防松 ①冲边法防松 螺母拧紧后在螺纹末端冲点破坏螺纹 ②粘合防松 通常采用厌氧胶粘结剂涂于螺纹旋合表面，拧紧螺母后粘结剂能够自行固化，防松效果良好。
螺栓常用的防松方法介绍 螺栓常用的防松方法有三种：摩擦防松、机械防松和永久防松。机械防松和摩擦防松称为可拆卸防松，而永久防松称为不可拆卸防松。 常用的永久防松方法有：点焊、铆接、粘合等。这种方法在拆卸时大多要破坏螺纹紧固件，无法重复使用。 常见摩擦防松有：利用垫片、自锁螺母及双螺母等。 常见的机械防松方法：利用开口销、止动垫片及串钢丝绳等。机械防松的方法比较可靠，对于重要的联接要使用机械防松的方法。下面分述如下： （1）摩擦防松 ①弹簧垫片防松： 弹簧垫圈材料为弹簧钢，装配后垫圈被压平，其反弹力能使螺纹间保持压紧力和摩擦力，从而实现防松。
②对顶螺母（双螺母）防松： 利用螺母对顶作用使螺栓式中受到附加的拉力和附加的摩擦力。由于多用一个螺母，并且工作不十分可靠，目前已经很少使用了。 ③自锁螺母防松： 螺母一端制成非圆形收口或开缝后径向收口。当螺母拧紧后，收口胀开，利用收口的弹力使旋合螺纹间压紧。这种防松结构简单、防松可靠，可多次拆装而不降低防松性能。
④弹性圈螺母防松： 螺纹旋入处嵌入纤维或尼龙来增加摩擦力。该弹性圈还起防止液体泄漏的作用。 （2）机械防松 ①槽形螺母和开口销防松 槽形螺母拧紧后，用开口销穿过螺栓尾部小孔和螺母的槽，也可以用普通螺母拧紧后进行配钻销孔。
②圆螺母和止动垫片 使垫圈内舌嵌入螺栓（轴）的槽内，拧紧螺母后将垫圈外舌之一褶嵌于螺母的一个槽内。
③止动垫片 螺母拧紧后，将单耳或双耳止动垫圈分别向螺母和被联接件的侧面折弯贴紧，实现防松。如果两个螺栓需要双联锁紧时，可采用双联止动垫片。
④串联钢丝防松 用低碳钢钢丝穿入各螺钉头部的孔内，将各螺钉串联起来，使其相互制动。这种结构需要注意钢丝穿入的方向，原则就是：当一个螺栓有松动的趋势，它应该拉动铁丝，让临近的螺栓有旋紧的趋势。见下图所示： （3）永久防松 ①冲边法防松 螺母拧紧后在螺纹末端冲点破坏螺纹 ②粘合防松 通常采用厌氧胶粘结剂涂于螺纹旋合表面，拧紧螺母后粘结剂能够自行固化，防松效果良好。
常见的螺栓螺母连接防松方法 常用的防松方法有三种：摩擦防松、机械防松和永久防松。 机械防松和摩擦防松称为可拆卸防松，而永久防松称为不可拆卸防松。 常用的永久防松有：点焊、铆接、粘合等。这种方法在拆卸时大多要破坏螺纹紧固件，无法重复使用。 常见摩擦防松有：利用垫片、自锁螺母及双螺母等。 常见的机械防松方法：利用开口销、止动垫片及串钢丝绳等。 机械防松的方法比较可靠，对于重要的联接要使用机械防松的方法。 下面分述如下。 （1）摩擦防松 ①弹簧垫片防松 弹簧垫圈材料为弹簧钢，装配后垫圈被压平，其反弹力能使螺纹间保持压紧力和摩擦力，从而实现防松 ②对顶螺母防松 利用螺母对顶作用使螺栓式中受到附加的拉力和附加的摩擦力。由于多用一个螺母，并且工作不十分可靠，目前已经和少使用了。 ③自锁螺母防松 螺母一端制成非圆形收口或开缝后径向收口。当螺母拧紧后，收口胀开，利用收口的弹力使旋合螺纹间压紧。这种防松结构简单、防松可靠，可多次拆装而不降低防松性能。 ④弹性圈螺母防松 螺纹旋入处嵌入纤维或尼龙来增加摩擦力。该弹性圈还起防止液体泄漏的作用。2）机械防松 ①槽形螺母和开口销防松 槽形螺母拧紧后，用开口销穿过螺栓尾部小孔和螺母的槽，也可以用普通螺母拧紧后进行配钻销孔。 ②圆螺母和止动动垫片 使垫圈内舌嵌入螺栓（轴）的槽内，拧紧螺母后将垫圈外舌之一褶嵌于螺母的一个槽内。 ③止动垫片 螺母拧紧后，将单耳或双耳止动垫圈分别向螺母和被联接件的侧面折弯贴紧，实现防松。如果两个螺栓需要双联锁紧时，可采用双联止动垫片。 ④串联钢丝防松 用低碳钢钢丝穿入各螺钉头部的孔内，将各螺钉串联起来，使其相互制动。这种结构需要注意钢丝穿入的方向， 3）永久防松 ①冲边法防松 螺母拧紧后在螺纹末端冲点破坏螺纹 ②粘合防松 通常采用厌氧胶粘结剂涂于螺纹旋合表面，拧紧螺母后粘结剂能够自行固化，防松效果良好。
螺纹防松方法 生产和生活中，应用到的螺纹防松方法有多种形式，但归纳以来，一般就 有四种。 第一种是摩擦防松，主要依靠增加摩擦力； 第二种是机械防松，主要是用销、垫片、钢丝将螺母卡死； 而是防脱落。 拆御力矩是预紧力矩的80%，说明螺栓的松比紧要容易。 常见的螺纹连接防松方法如下表所示： 在常见的螺母放松结构中，还有很多禁忌。如下图所示：对于要求比较高一些的防松，更有细节的禁忌。如下图所示： 以上介绍的各种相关防松方式，其根本一点是依靠第三者力的防松。第三
者力有多大，防松效果就有多好。其效果，无非是通过增加摩擦力，直至焊死 而已。 能不能不依靠第三者而突破传统螺纹防松方式呢？ 答案就是第四种防松方式，即结构防松方式：唐氏螺纹防松。 实际上，螺纹的防松原理大家能认可，关键是对强度的担心。我们一般想象受力面积减小了，强度一定也会减小。唐氏螺纹的受力面积减小了，强度肯 定会很差，事实不是这样的。 33.1%，第二圈受力为22.5%，最后一圈受力为1～ 增加30%；悬置螺母，受力面积增加， 40%。 环槽螺母强度增加的原因是因为其下部螺母结构变软，前几圈螺纹易于变形；内斜螺母强度增加的原因是下部螺纹受力面积减小，前几圈螺纹易于变形；悬置螺母强度增加的原因是改变了受力点，前几圈螺纹由受压变成受拉，与螺
栓变形一致。 唐氏螺纹受力面积小，螺纹易于变形，各螺纹段受力较普通螺纹均匀，强度不象我们想向的那小。唐氏螺纹的强度可达普通螺纹强度的90%以上。 唐氏螺纹防松 1.唐氏螺纹的作用和意义 螺纹发明一千多年了，谁是发明者已经无法考证了。 而唐氏螺纹是由我国唐宗才先生发明的。 螺纹结构“单旋向、连续、等截面” 而是独立的形成了第四种防松方式。 成锁紧螺母的拧紧力。它完全依靠螺纹自身结构，而不依靠第三者力，是一种 纯结构式的防松形式。 唐氏螺纹紧固件利用螺纹自身矛盾，以松动制约松动，起到“以毒攻毒”的效果。它的发明标志着紧固件领域振松问题得到突破性的进展。这是螺纹防松领域的一场革命，它开创了螺纹结构防松的新时代。
第37卷第6期2008年 5月 贵州工业大学学报(自然科学版) J OURNAL OF GU I ZHOU UN I V ERSI TY OF TEC HNOLOGY (Natura l Science Ed ition) V o.l37No.6 M ay.2008 文章编号:1009-0193(2008)06-0021-04 螺纹联接防松综述 王莉霞,马玉钦,李亚青 (贵州大学机械工程学院,贵州贵阳550003) 摘 要:分析了螺纹联接防松的原因,总结了目前螺纹防松的常用的一般方法和先进方法,对 实际应用中机械设备的联接和运转进行了探讨。 关键词:螺纹联接;防松;先进方法 中图分类号:T H13113 文献标识码:A 0 引 言 螺纹联接是现代结构和机械设备常用的联接方式之一。松动失效是承受交变载荷螺纹联接的主要失效形式之一。在实际应用中,因联接件松动、脱落而造成设备和人身事故事例屡见不鲜,如何实现螺纹联接防松是个值得研究的重要问题。 1 螺纹联接防松原因及一般方法 1.1 螺纹联接松动原因 在静载荷和工作温度变化不大时,螺纹连接一般不会自动松脱。但在冲击、振动、变载荷作用或高温、温度变化较大下,联接中预紧力和摩擦力逐渐减小,都会导致联接失效[1]。 对具体的螺纹联接而言,引起螺纹联接件松动的原因很多,但归纳起来主要有以下三个方面原因:(1)螺纹联接件的初始变形;(2)轴向载荷的作用;(3)受横向载荷作用[2]。 螺纹联接松脱,轻者会影响机器运转,重者会造成事故,设计时须采取有效防松措施。 1.2 螺纹联接防松一般方法 防松的根本问题在于防止螺旋副在受载时发生相对转动。防松的方法,按其工作原理可分为摩擦防松、机械防松和破坏螺旋副运动关系防松等。 1.2.1 摩擦防松 螺纹副中存在着不随联接载荷而变的压力,因而始终有摩擦力矩防止相对转动。压力可由螺纹副纵向或横向压紧而产生。常用方法有采用对顶螺母,弹簧垫圈,一般自锁螺母等。 1.2.2 机械防松 (1)开口销与六角开槽螺母六角开槽螺母拧紧后,将开口销穿入螺栓尾部小空和螺母的槽内,并将开口销尾部掰开与螺母侧面贴紧。 (2)止动垫圈螺母拧紧后,将单耳或双耳止动垫圈分别向螺母和被联接件侧面折弯贴紧,即可将螺母锁住。若两螺栓需要双联锁紧,可采用双联止动垫圈,使两螺母相互制动。 (3)串联钢丝用低碳钢丝穿入各螺钉头部孔内,将各螺钉串联起来,使其相互制动。 1.2.3 破坏螺旋副运动关系防松 铆冲防松 螺母拧紧后把螺栓末端伸出部分铆死,或利用冲头在螺栓末端与螺母的缝合处打冲,利用冲点防松动,这种方法很可靠,但是拆卸后不能重复使用[1]。 *收稿日期:2008-04-02 基金项目:贵州大学研究生创新基金资助项目 作者简介:王莉霞(1984-),女,汉族,贵州贵阳人,研究生,研究方向:机械设计。
一：化学防松——粘合 二：永久防松：端铆、冲点（破坏螺纹）、点焊 三：机械防松：开槽螺母与启齿销，圆螺母与止动垫圈，弹簧垫片，轴用带翅垫片， 止动垫片，串联钢丝等。 四：摩擦防松——双螺母、弹簧垫圈、尼龙垫圈、自锁螺母等尼母垫圈——除防松外还可起密封作用,螺母一端做成非圆形收口或开峰后径面收口，螺母拧紧后收口涨开，利用收口的弹力使旋合螺纹间压紧 [最后修改于 2009-11-18 11:31:55] 签名档： mtangzc 身份：一般 用户类型：个人用户 注册时间：2010-9-27 经验值：88 发帖总数： 2 回复总数： 6 第1楼 回复发表于 2010-8-11 13:39:23 引用回复 螺纹防松方法有四种。 第一种是摩擦防松，主要依靠增加摩擦力；第二种是机械防松，主要是用销、垫片、钢丝将螺母卡死；第三种是铆冲防松，主要是将螺纹副铆死和焊死。第四种是结构防松，即唐氏螺纹防松。 前三种方法是传统防松方法，第四种是新型防松方法，目前还不为大多数人了解。 从我国专利的角度来看，每年我国在螺纹防松问题上都要推出近百项螺纹防松专利，大家纷纷提出方案，并声称解决了螺纹防松问题。但是，研究仍然在继续，方案仍然在推出。为什么已经标准化这么多年的产品防松仍然无法解决呢？ 因为，传统螺纹防松方式已经走上绝路。 第三种方式的使用范围十分有限，很多场合无法使用。 第二种方式的主要问题是其防松方式没有预紧力，即当螺栓松退到防松位置时，防松方式才能发生效果。因此，这种方式实际上不是防松，而是防脱落。 第一种方式依靠增加摩擦力，而摩擦力的增加是有限度的，如何将摩擦力增加得足够大而又不破坏螺栓，这本身是一个两难的问题。况且，一般螺栓的拆御力矩是预紧力矩的80%，说明螺栓的松比紧要容易。 以上的这三种防松方式，其根本一点是依靠第三者力防松，第三者力有多大，防松效果有多好。其效果无非是通过增加摩擦力直至焊死。 能不能不依靠第三者而突破传统螺纹防松方式呢？唐氏螺纹防松方式给出了答案，这就是第四种防松方式，即结构防松方式。 唐氏螺纹是中国人在机械基础件上的一大发明，更是螺纹领域自螺纹发明以来的最
防松螺母的类型与特点 “ 一般连接副的锁紧作用是依靠螺纹之间的摩擦力而起作用，但是在高频振动的动态载荷环境下，普通螺母的螺纹连接并不可靠。本文将介绍带有防松功能的锁紧螺母。” 一、全金属锁紧螺母 FS全钢自锁螺母工艺为冷挤压一次成型，此款螺母内部顶端内置一弹性螺纹锁紧环在较高的动态载荷下该螺母的抗震性能表现尤为突出。 该款全金属锁紧螺母在设计上综合考虑抗震性、耐腐蚀性、耐热性等环境因素，目前已广泛用于轨道交通，风力发电等领域。 防松原理 弹性锁紧环在自由状态时向下呈一定角度且其本身内径略小于螺栓大径。在拧紧螺栓时，锁紧环自动向上抬升且水平切向螺栓螺纹。同时由于螺栓的拧入，螺母会对螺栓螺纹产生向下的压紧力，这样就使螺栓受到全方位360度锁紧，从而达到锁紧效果。 产品特点 ◆双重锁紧–锁紧环在径向和轴向均匀地形成360°预紧力。 ◆带有螺纹的弹性安全环可防止退牙损伤。 ◆符合ISO2320有效力矩锁紧螺母机械特性，且在第5次拧出试验依然能保持很好锁紧
性。 ◆该螺母在设计上可供多种不同的特殊耐热材质，以适用于不同的高温环境且可供的表面涂层多样化。 ◆满足铁路标准BN205107-1。 二、双开槽锁紧螺母 该螺母因本身存在两个起到锁紧作用的锁紧槽而被形象的称为双开槽自锁螺母,是由同种材料一体加工成型，无需内嵌金属或非金属锁圈。 双开槽锁紧螺母如下图所示，是一款专用于铁道机车等行业的金属锁紧螺母。 防松原理 双开槽在自由状态下呈闭合形式且缝隙很小，在螺栓拧入过程中受轴向力被撑开，同时由于其自身回弹也给予了螺栓反作用力。 螺母、螺栓、垫圈组装成连接副后，连接副如果出现松动，就需要克服螺栓施加给双开槽处的轴向张力以及双开槽的反作用力。在无外界施加力的情况下，即便处于振动严重的环境中，仅靠连接副本身是很难克服这两个力的。因此该锁紧结构是一个非常安全有效的锁紧机制。
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第21章 螺纹紧固件连接的防松 一、松动机理 螺纹连接在工作状态下可能会经受所有类别的变动载荷，包括极为激烈的振动和冲击载荷。在变动载荷的作用下，螺纹连接的失效通常是由其自身的松动和疲劳破坏所引起的。在一般情况下，螺纹连接抗振松的寿命比其材料和结构的疲劳寿命短得多，远在疲劳破坏之前，就已经出现了因松动而造成螺纹连接的松脱失效，或者出现了因松动而导致连接件和被连接件的过早疲劳破坏。螺纹连接的失效会影响产品和设备的正常运转，甚至会造成严重的后果。如何防止螺纹连接的松动是研制和设计螺纹紧固件的重要任务之一。 在通常的螺纹连接中，摩擦力产生于内外螺纹接触面或螺纹紧固件支承面与被连接件的接触面上。当螺纹连接开始松转时，克服螺纹接触面上的摩擦所需的力矩M 1为： ()αρ-=tg Qd M 2 21……………………………（公式21-1） 式中：Q ——作用于螺栓或螺钉上的预紧力，又称轴力或紧固系统的夹紧力； d 2——螺纹中径； ρ——摩擦角，对于三角形螺纹,β ρcos 1M tg =,M 1是螺纹接触面之间的摩擦系数，β是牙型半角； α——螺纹螺旋线的升角，又称导角。 螺纹紧固件被拧紧后，由于螺母或螺钉头支承面上的摩擦而产生的附加力矩M 2为： 2 222D Q M μ=…………………………（公式21-2） 式中：μ 2——螺母或螺钉头支承面与被连接件接触面之间的摩擦系数； D 2——螺母或螺钉头支承面的平均直径，在接触压力均匀的情况下，D 2的精确值是：??? ? ??--=2233232n n R R R R D ωω，R ω和R n 分别是支承面的外半径和内半径，如果支承面不平或接触压力不均匀，D 2就可能随着支承面的 内半径到外半径而变化。 综上所述，决定螺纹连接开始松转时的总力矩M 为： ()??????+-=+=22 22221D tg d Q M M M μαρ…………………（公式21-3） 分析公式21-3可知，仅在总力矩M 等于或小于零的情况下，螺纹紧固件才开始自行松转。对于连接用螺纹，在受静载荷作用时，即使润滑条件很理想，其摩擦角也始终大于升角：ρ>α，即满足螺纹的自锁条件，使公式21-3括号内的总值不会等于或小于零，螺纹紧固件也就不会自行松转。但是在经受动载荷时，例如在振动和冲击的作用下,螺纹紧固件在螺纹和支承面上产生了微观的滑移，这种相对的微观运动使摩擦系数由相对高的静态值变为很低的动态值，
飞机构件中的螺纹连接防松简述 摘要 本文通过对北航航空航天博物馆中飞机构件展品中所采用的螺纹防松方式进行观察与调研，结合课本与相关资料，对螺纹松动的原因及飞机构件中常用的螺纹防松方式进行了分析与总结。 关键词：北航航空航天博物馆飞机构件螺纹防松 螺纹连接是飞机构件中常用的连接方式之一。松动失效是承受交变载荷螺纹连接的主要失效形式之一。虽然螺纹连接具有自锁性，在静载荷时一般是可靠的,但是由于飞机在工作运行过程中经常承受动载荷(变载、冲击、振动)，工作温度也经常发生较大变化, 这些都可能会引起螺纹连接的松动,从而造成螺纹连接预紧力的减小, 甚至丧失预紧力,使螺纹连接的质量降低, 甚至造成连接松脱, 导致设备故障和飞行事故。因此, 如何实现螺纹连接防松是个值得研究的重要问题 1 螺纹连接松动原因 对具体的螺纹连接而言, 引起螺纹连接件松动的原因很多, 但归纳起来主要有以下三个方面原因: 1.1 连接结合面变形产生松动 螺纹连接时施加一定的预紧力使螺栓产生拉伸变形, 在连接件的接触面上产生塑性环形压陷, 螺纹副表面粗糙度、波纹度及形位误差等产生局部塑性变形。在使用的过程中, 塑性变形的继续发生, 使螺纹副和支撑面上产生微小的滑动, 进而使预紧力下降, 促使螺纹连接发生松动。 1.2 受轴向载荷作用产生松动 当有初始预紧力的螺纹连接受到轴向载荷作用时, 螺栓受轴向力的拉伸。螺纹牙斜面上受到径向分力的作用, 螺纹接触面间会产生微小的相对滑动。在载荷的反复作用下, 这种相对滑动逐渐增大, 当达到破坏螺纹连接的自锁条件时, 会致使螺母松动回转, 连接失效。 1.3 受横向载荷作用产生松动 当有初始预紧力的螺纹连接受到垂直于轴线的横向载荷作用时, 在横向力
填空题 1.螺纹联接是指利用螺纹零件把需要固定在一起的零件固连起来 ___。 螺旋传动是指__利用螺纹零件实现回转运动转换成直线运动___。2.螺纹的公称直径是指它的外径，螺纹“M12X1.5”的含义为_细牙螺纹外径12mm，螺距1.5。 3.螺纹连接预紧的目的在于增强联接的刚性、紧密性、防松性，以防止振动、噪声。 4.用于连接的螺纹牙型有普通螺纹和管螺纹，用于传动的螺纹牙型有矩形螺纹、梯形螺纹和锯齿形螺纹。 5.当两个被连接件不太厚时，宜采用螺栓联接，两个被连接件之一比较厚，往往采用双头螺柱联接。 6.螺纹连接的主要类型有螺栓联接、双头螺柱联接和螺钉联接。 7.普通螺纹联接的公称直径指的是螺纹的，计算螺纹的摩擦力矩时使用的是螺纹的，计算螺纹危险截面时使用的是螺纹的。 8.管螺纹的公称直径指的是管子内径，英制管螺纹的牙型角为55 ，米制管螺纹的牙型角为 60 。 9..螺纹联接的精度等级分别为，一般螺纹联接通常选用精度。 10.普通螺纹和管螺螺纹常用于联接，螺纹联接常用的防松方法有摩擦防松，机械防松和改变联接性质三类。 11.螺纹的公称直径是指它的_与外螺纹牙顶或内螺纹牙底相重合的
假想圆柱面的直径______，螺纹“M12X1.5”的含义为_公称直径是12_______。 12.某调整螺纹，采用双头粗牙螺纹，螺距为3mm，为使螺母相对螺杆沿轴向移动12mm，则螺杆应转_2__圈。 13.受拉螺栓的强度计算中，只计算螺杆的拉伸强度，而不计算螺纹牙、钉头的剪切强度，这是因为螺栓的几何尺寸是根据等强度原则确定的，只要螺栓的拉伸强度足够，螺纹牙和螺钉头的剪切强度就足够。 14. 紧螺栓联接强度条件式中，系数1.3的含义是将剪切应力折算成30%的正应力，从而对螺栓只进行拉伸强度计算。 15. 螺纹防松的关键在于防止螺母相对于螺栓转动。 16. 螺纹副的自锁条件为螺纹升角≤螺纹副当量摩擦角。 17. 螺纹“M12×1.5”的含义为细牙三角螺纹，外径12mm，螺距1.5。 18. 螺纹按照其用途不同，一般可分为联接螺纹和传动螺纹。 19. 预紧后受轴向变载荷的螺纹联接，为提高联接的疲劳强度，应尽量减小螺栓的刚度，提高被联接件的高度。 20. 螺纹联接的防松方法有摩擦防松、机械防松、破坏螺纹副。 21.螺纹的旋向有左旋和右旋; 牙形有三角形、梯形、矩形、锯齿形 22.螺纹联接的基本类型有螺栓联接、双头螺柱联接、螺钉联接、紧定螺钉联接四种。 23.螺纹的公称直径是指它的大径，螺纹“M12X1.5左”的含义是左旋细牙螺纹公称直径12。
紧固件常用防松方法 The document was finally revised on 2021
第21章 螺纹紧固件连接的防松 一、松动机理 螺纹连接在工作状态下可能会经受所有类别的变动载荷，包括极为激烈的振动和冲击载荷。在变动载荷的作用下，螺纹连接的失效通常是由其自身的松动和疲劳破坏所引起的。在一般情况下，螺纹连接抗振松的寿命比其材料和结构的疲劳寿命短得多，远在疲劳破坏之前，就已经出现了因松动而造成螺纹连接的松脱失效，或者出现了因松动而导致连接件和被连接件的过早疲劳破坏。螺纹连接的失效会影响产品和设备的正常运转，甚至会造成严重的后果。如何防止螺纹连接的松动是研制和设计螺纹紧固件的重要任务之一。 在通常的螺纹连接中，摩擦力产生于内外螺纹接触面或螺纹紧固件支承面与被连接件的接触面上。当螺纹连接开始松转时，克服螺纹接触面上的摩擦所需的力矩M 1为： ()αρ-=tg Qd M 2 21……………………………（公式21-1） 式中：Q ——作用于螺栓或螺钉上的预紧力，又称轴力或紧固系统的夹紧力； d 2——螺纹中径； ρ——摩擦角，对于三角形螺纹,β ρcos 1M tg = ,M 1是螺纹接触面之间的摩擦系数，β是牙型半角； α——螺纹螺旋线的升角，又称导角。 螺纹紧固件被拧紧后，由于螺母或螺钉头支承面上的摩擦而产生的附加力矩M 2为： 2222D Q M μ=…………………………（公式21-2）
式中：μ 2——螺母或螺钉头支承面与被连接件接触面之间的摩擦系数； D 2——螺母或螺钉头支承面的平均直径，在接触压力均匀的情况下，D 2的精确值是：??? ? ??--=2233232n n R R R R D ωω，R ω和R n 分别是支承面的外半径和内半径，如果支承面不平或接触压力不均匀，D 2就可能随着支承面 的内半径到外半径而变化。 综上所述，决定螺纹连接开始松转时的总力矩M 为： ()??????+-=+=22 22221D tg d Q M M M μαρ…………………（公式21-3） 分析公式21-3可知，仅在总力矩M 等于或小于零的情况下，螺纹紧固件才开始自行松转。对于连接用螺纹，在受静载荷作用时，即使润滑条件很理想，其摩擦角也始终大于升角：ρ>α，即满足螺纹的自锁条件，使公式21-3括号内的总值不会等于或小于零，螺纹紧固件也就不会自行松转。但是在经受动载荷时，例如在振动和冲击的作用下,螺纹紧固件在螺纹和支承面上产生了微观的滑移，这种相对的微观运动使摩擦系数由相对高的静态值变为很低的动态值，螺纹连接在各个方向上处于自由摩擦状态。此时，作用在螺纹上的轴向力在圆周方向上形成一个导致螺母松转的内松出力矩，使螺母开始松转，就像一个在斜面上的重物，由于摩擦力的变小或消失而往下滑动一样。这种松转称为螺纹连接的自松。千万次的振动循环耗尽了螺纹连接的防松摩擦阻力，使其从细微的松转直到完全的松脱。 螺纹件在螺纹面和支承面上的微观滑移是怎样产生的呢？对于承受轴向动载荷的螺纹件，轴向外力使螺母在靠近支承面的部位产生径向弹性膨胀，引起螺纹面和支承面上的微观滑移；对于承受横向动载荷的螺纹件，横向外力使螺栓在螺母内摇摆而产生微观滑移，或者说螺母在螺栓上摇摆而产生微观滑移。试验证明，横向外力比轴向外力能引起更大的微观滑移。因此，横向外力是更危险的因素，而且垂直于螺纹轴线的纯横向外力比起与螺纹轴线成各种角度的横向外力，对螺纹连接的松动能产生最苛刻的条件。实际的使用经验
224 螺纹紧固件连接的防松 一、松动机理 螺纹连接在工作状态下可能会经受所有类别的变动载荷，包括极为激烈的振动和冲击载荷。在变动载荷的作用下，螺纹连接的失效通常是由其自身的松动和疲劳破坏所引起的。在一般情况下，螺纹连接抗振松的寿命比其材料和结构的疲劳寿命短得多，远在疲劳破坏之前，就已经出现了因松动而造成螺纹连接的松脱失效，或者出现了因松动而导致连接件和被连接件的过早疲劳破坏。螺纹连接的失效会影响产品和设备的正常运转，甚至会造成严重的后果。如何防止螺纹连接的松动是研制和设计螺纹紧固件的重要任务之一。 在通常的螺纹连接中，摩擦力产生于内外螺纹接触面或螺纹紧固件支承面与被连接件的接触面上。当螺纹连接开始松转时，克服螺纹接触面上的摩擦所需的力矩M 1为： ()αρ-= tg Qd M 2 2 1……………………………（公式21-1） 式中：Q ——作用于螺栓或螺钉上的预紧力，又称轴力或紧固系统的夹紧力； d 2——螺纹中径； ρ——摩擦角，对于三角形螺纹,β ρcos 1 M tg = ,M 1是螺纹接触面之间的摩擦系数，β是牙型半角； α——螺纹螺旋线的升角，又称导角。 螺纹紧固件被拧紧后，由于螺母或螺钉头支承面上的摩擦而产生的附加力矩M 2为： 2 2 22D Q M μ= …………………………（公式21-2） 式中：μ 2——螺母或螺钉头支承面与被连接件接触面之间的摩擦系数； D 2——螺母或螺钉头支承面的平均直径，在接触压力均匀的情况下，D 2的精确值是： ??? ? ??--=223 3232n n R R R R D ωω ，R ω和R n 分别是支承面的外半径和内半径，如果支承面不平或接触压力不均匀，D 2就可能随着支承面的内半径到外半径而变化。 综上所述，决定螺纹连接开始松转时的总力矩M 为： ()??????+-=+=22 22221D tg d Q M M M μαρ…………………（公式21-3） 分析公式21-3可知，仅在总力矩M 等于或小于零的情况下，螺纹紧固件才开始自行松 转。对于连接用螺纹，在受静载荷作用时，即使润滑条件很理想，其摩擦角也始终大于升角：ρ>α，即满足螺纹的自锁条件，使公式21-3括号内的总值不会等于或小于零，螺纹紧固件也就不会自行松转。但是在经受动载荷时，例如在振动和冲击的作用下,螺纹紧固件在螺纹和支承面上产生了微观的滑移，这种相对的微观运动使摩擦系数由相对高的静态值变为很低的动态值，螺纹连接在各个方向上处于自由摩擦状态。此时，作用在螺纹上的轴向力在圆周方向上形成一个导致螺母松转的内松出力矩，使螺母开始松转，就像一个在斜面上的重物，由于摩擦力的变小或消失而往下滑动一样。这种松转称为螺纹连接的自松。千万次的振动循环耗尽了螺纹连接的防松摩擦阻力，使其从细微的松转直到完全的松脱。 螺纹件在螺纹面和支承面上的微观滑移是怎样产生的呢？对于承受轴向动载荷的螺纹
螺栓常用的防松方法有三 种 The Standardization Office was revised on the afternoon of December 13, 2020
常用的防松方法有三种：摩擦防松、机械防松和永久防松。 机械防松和摩擦防松称为可拆卸防松，而永久防松称为不可拆卸防松。 常用的永久防松有：点焊、铆接、粘合等。这种方法在拆卸时大多要破坏螺纹紧固件，无法重复使用。 常见摩擦防松有：利用垫片、自锁螺母及双螺母等。 常见的机械防松方法：利用开口销、止动垫片及串钢丝绳等。 机械防松的方法比较可靠，对于重要的联接要使用机械防松的方法。 下面分述如下。 （1）摩擦防松 ①弹簧垫片防松 弹簧垫圈材料为弹簧钢，装配后垫圈被压平，其反弹力能使螺纹间保持压紧力和摩擦力，从而实现防松 ②对顶螺母防松 利用螺母对顶作用使螺栓式中受到附加的拉力和附加的摩擦力。由于多用一个螺母，并且工作不十分可靠，目前已经和少使用了。 ③自锁螺母防松 螺母一端制成非圆形收口或开缝后径向收口。当螺母拧紧后，收口胀开，利用收口的弹力使旋合螺纹间压紧。这种防松结构简单、防松可靠，可多次拆装而不降低防松性能。 ④弹性圈螺母防松 螺纹旋入处嵌入纤维或尼龙来增加摩擦力。该弹性圈还起防止液体泄漏的作用。
2）机械防松 ①槽形螺母和开口销防松 槽形螺母拧紧后，用开口销穿过螺栓尾部小孔和螺母的槽，也可以用普通螺母拧紧后进行配钻销孔。 ②圆螺母和止动动垫片 使垫圈内舌嵌入螺栓（轴）的槽内，拧紧螺母后将垫圈外舌之一褶嵌于螺母的一个槽内。 ③止动垫片 螺母拧紧后，将单耳或双耳止动垫圈分别向螺母和被联接件的侧面折弯贴紧，实现防松。如果两个螺栓需要双联锁紧时，可采用双联止动垫片。
常用的防松方法有三种：摩擦防松、机械防松和永久防松。机械防松和摩擦防松称为可拆卸防松，而永久防松称为不可拆卸防松。 常用的永久防松有：点焊、铆接、粘合等。这种方法在拆卸时大多要破坏螺纹紧固件，无法重复使用。 常见摩擦防松有：利用垫片、自锁螺母及双螺母等。 常见的机械防松方法：利用开口销、止动垫片及串钢丝绳等。机械防松的方法比较可靠，对于重要的联接要使用机械防松的方法。 下面分述如下。 （1）摩擦防松 ①弹簧垫片防松弹簧垫圈材料为弹簧钢，装配后垫圈被压平，其反弹力能使螺纹间保持压紧力和摩擦力，从而实现防松 ②对顶螺母防松利用螺母对顶作用使螺栓式中受到附加的拉力和附加的摩擦力。由于多用一个螺母，并且工作不十分可靠，目前已经和少使用了。 ③自锁螺母防松螺母一端制成非圆形收口或开缝后径向收口。当螺母拧紧后，收口胀开，利用收口的弹力使旋合螺纹间压紧。这种防松结构简单、防松可靠，可多次拆装而不降低防松性能。 ④弹性圈螺母防松螺纹旋入处嵌入纤维或尼龙来增加摩擦力。该弹性圈还起防止液体泄漏的作用。2）机械防松 ①槽形螺母和开口销防松槽形螺母拧紧后，用开口销穿过螺栓尾部小孔和螺母的槽，也可以用普通螺母拧紧后进行配钻销孔。 ②圆螺母和止动动垫片使垫圈内舌嵌入螺栓（轴）的槽内，拧紧螺母后将垫圈外舌之一褶嵌于螺母的一个槽内。 ③止动垫片螺母拧紧后，将单耳或双耳止动垫圈分别向螺母和被联接件的侧面折弯贴紧，实现防松。如果两个螺栓需要双联锁紧时，可采用双联止动垫片。 ④串联钢丝防松用低碳钢钢丝穿入各螺钉头部的孔内，将各螺钉串联起来，使其相互制动。这种结构需要注意钢丝穿入的方向， 3）永久防松 ①冲边法防松螺母拧紧后在螺纹末端冲点破坏螺纹 ②粘合防松通常采用厌氧胶粘结剂涂于螺纹旋合表面，拧紧螺母后粘结剂能够自行固化，防松效果良好。