施必牢自锁螺纹技术(铁路行业)说明书(20101215094423)

施必牢螺纹技术的应用案例1．施必牢螺栓副在重卡上的应用案例施必牢螺栓副在重卡上有三个成功的应用部位：车轮螺栓，骑马螺栓和推力杆螺栓。

这三个部位的共同特点是受力大而且复杂，同时需要经常拆卸和调整，用其他紧固方式很难达到期望的效果。

其中问题最突出的是车轮螺栓，因为卡车司机要自行拆卸和安装，经常是因为施加过大的扭矩而造成螺栓滑牙，成为重卡制造厂家在保修期内接到客户抱怨最多的零件。

施必牢螺栓可以耐得住过扭，过载，疲劳强度也更高，因此在防松的同时，还可以防脱扣，咬死，防止断裂。

2．施必牢螺母在汽车工业上的应用施必牢螺母的防松特性逐渐被中国的汽车行业所了解。

中国重汽集团所生产的重卡的变速箱采用施必牢丝锥制作箱体上的螺纹孔，取消了锁紧垫圈和防松胶，简化了装配工序，了螺栓松动的问题。

在汽车上的应用还包括悬挂系统，骑马螺栓，推力杆，连轴器和车轮螺母等许多部位。

3．施必牢螺母在柴油机上的应用在柴油机上的增压器、排汽岐管等部件的连接紧固件有一个共同的要求：即耐高温和承受强烈振动。

采用尼龙螺母、化学涂胶等防松锁紧螺母，在温度高的状况下会失效；而双螺母加止推垫圈，在温度高的状况下情况比较好一些，但是，安装麻烦，而且防松效果也并不理想。

施必牢螺母独特的结构，有效地克服了以上的弱点，在紧固件拧紧时，能够在高温下承受强烈的振动。

柴油机上的增压器、排汽管、输油导管等部件上，改用施必牢螺母后，有效的解决了紧固件在高温状态下松动的问题。

因而，在柴油机行业，立刻引起连漪效应。

目前，全国许多柴油机制造厂，在这些部位都采用了施必牢螺母，起到了良好的防松锁紧效果。

4．施必牢螺母在工程机械上的应用工程机械的特点是：发动机功率大，工作状态时，受到冲击负荷大，相应产生强烈的振动，一般螺栓螺母在冲击振动下会松动脱落。

为了防止紧固件失效，各个生产厂家各显神通，有的采用预置力矩螺母、有的采用压扁式螺母、还有的采用化学涂胶。

这些方法起到了一定的防松效果，但是，他们有二个共同的弱点：首先，重复使用性差，有的是一次性的，最多也只有4-5次；其次，维修不方便，装、卸螺母花不少精力，而且，化学涂胶污染环境，对施工的工人也造成人身伤害。

自锁螺纹技术简介摘要:提出了机械自锁一般原理和螺纹自锁一般原理、自锁螺纹的理论力学模型和理想螺纹的概念，介绍了自锁螺纹技术的特点，对自锁螺纹结构特点进行分析，提出自锁螺纹设计的参数选择方法，以及自锁螺纹的标准化及推广体系建设的设想。

介绍了自锁螺纹技术的特点和推广应用前景关键词：密封螺纹自锁螺纹普通螺纹螺纹高精度公差标准自锁螺纹技术早在1993年提出，并于1996年基本形成体系，2001年获国家专利局授予发明专利。

它属于一套名为“理想极限螺纹及其制造工具”的专利技术，是为了解决传统螺纹在防松、自锁、密封、匀应力等方面存在的问题，全面提高螺纹的性能而提出来的。

自锁是螺纹只是该发明专利技术方案中的一个实施例。

一、机械自锁一般原理与机械全自锁的概念1．1 6个自由度的概念一个机械零件有6个自由度，它们是X、Y、Z座标三个轴方向各有一个平动和一个转动的2个自由度之和。

6个自由度都消除，这个零件的位置就确定了，也就是说，这时零件是静止不动的。

机床夹具设计的定位就是依据这个原理进行的。

只要这个消除自由度的装置有足够的强度对抗外来的动力，那么这个零件的状态都能继续保持不变。

１．２机械副的机械效率为零与机械的自锁这个例子还有更深一层的意义，这就是一个零件位置的确定，相对于其消除自由度的装置来说，它是静止不动的。

它们之间实质上也是一个机械副。

发生在两个零件之间组成的机械副，它们之间相对静止不动，存在两种可能性，一是相对静止，即没有任何力的作用下的静止不动；二是虽然有外力的作用下，但该机构的机械效率为零。

组成机械副的两只零件仍然是相对静止不动。

１．３机械自锁概念的定义自锁，理论上说，应是指机构的绝对静止关系与是否胡或没有外力作用无关。

但实际上我们也认可，在有力作用下的静止不动，机械效率为零而静止不动的状态，我们也认为处于自锁状态。

机械自锁的定义是：一对机械机构，在力的作用下，仍然保持静止不动，可称之为自锁。

自锁的物理概念应为该机械机构此时的机械效率为零。

施必牢防松技术在中国铁路上的应用闫振中【摘要】介绍施必牢防松技术,以及对有缝线路钢轨接头轨缝进行冻结取得的效果,也是机车车辆制动盘可靠性、安全性的主要保障.【期刊名称】《铁道标准设计》【年(卷),期】2004(000)010【总页数】3页(P86-88)【关键词】防松螺母;钢轨接头;制动盘【作者】闫振中【作者单位】上海底特精密紧固件有限公司,上海,200050【正文语种】中文【中图分类】TH13美国施必牢防松螺母(Spiralock Nut)不同于普通螺母，是依靠自身独特设计的螺纹，在普通螺栓上作全螺纹锁紧的一种新型螺母。

长期以来，人们常因机器运行过程中无法避免的振动，致使原来紧固着的螺母松脱下来，酿成事故，而感到头痛。

为了解决这个问题，国际标准化组织(ISO)的一些成员，如美国、加拿大、德国和瑞典等的标准化组织进行了大量试验和研究。

从采用锁片、变形螺纹、尼龙嵌件，乃至运用化学胶粘结等一系列防松措施，以解决螺母组合件的松脱问题。

美国施必牢公司抓住事物的本质，经过多年的研究，认为螺母出现松脱的核心问题是，现行普通标准螺纹自身的防松能力不强，因此，必须改进螺纹的结构形状。

在对螺纹结构进行充分地理论分析、试验和应用考核后，确定了一种新型的螺纹结构，称之为Spiralock螺纹。

这种螺纹形状与普通标准螺纹形状的不同之处是，螺母的底径上有一30°斜面(图1)。

当自锁螺母拧紧在螺栓上，阳螺纹的牙紧紧地楔入阴螺纹牙根30°斜面，并产生很大的紧锁力，使全螺纹锁紧。

图1 施必牢螺纹局部示意1 施必牢防松螺母的功能(1)卓越的抗振防松性能众所周知，任何螺纹系统由于装配上的原因需有一定的螺纹间隙。

由于制造公差的原因，螺纹组合件配对工作时，螺纹间隙不尽相同。

此外，低等级的螺纹公差允许比较宽松的螺纹间隙。

这样，螺纹组件在工作中，无需大的振动负荷便可克服螺纹接触面上作锁紧用的摩擦力而产生自松动。

这就是普通60V形螺纹紧固件在拧紧状态下，机器运行过程中很容易产生松脱的原因。

从锯子的发明看施必牢自锁螺纹技术鲁班是春秋时鲁国的巧匠。

锯子没有发明之前，生产生活需要的木材基本都是用斧子砍树，刀子修整，效率很低。

有次鲁班上山伐木，一不小心，手被一种野草划破了，他摘下草叶轻轻一摸，原来叶子两边长着锋利的齿，他的手就是被这些小齿划破的。

鲁班就从这件事上得到了启发，经过多次试验，终于发明了锯子，大大提升了生产效率。

由此可见，有时候一个很简单的创意会给我们的生活带来巨大的变化。

施必牢防松螺纹就是这样一个例子。

公元前三世纪阿基米德发明了阿基米德螺旋。

阿基米德螺旋是一个装在木制圆筒里的巨大螺旋状物，用来把水从一个水平面提升到另一个水平面，对田地进行灌溉。

16世纪时，开始生产带螺旋线的钉子，这些钉子能够更牢固地连接东西。

18世纪末，螺丝钉作为固定用件已相当普及。

螺纹的每一次升级，都是人类文明的一大进步。

作为标准螺纹，60度的牙尖角可以在静载荷的情况下保持自锁。

而一旦工作在振动剧烈或者温差变化较大的场合就很容易发生松动，造成紧固失效，致使部件或一台完整的设备损坏、解体，甚致酿成事故。

为解决紧固件的松脱问题，从螺纹紧固件诞生开始，世界上许多国家的科学家和工程师作了大量的试验和研究。

他们采用弹簧垫圈、三点压扁、尼龙防松、金属锁片、槽形螺母、开口销、螺纹胶、双螺母等各种防松方法，在一定程度上延缓了紧固件会自行松脱的时间，但是均不同程度上存在防松效果差、安装效率低、环境适应能力差、不可重复使用等缺陷。

施必牢防松螺纹的出现，改变了这一现状。

据研究结果表明，横向间隙是紧固件松动的主要原因。

施必牢防松螺纹通过改变传统60度螺纹的牙型角，从而改变了整个螺纹副的受力状态，进一步消除了螺纹间的横向间隙，而且施必牢螺纹副呈螺旋线形接触，属全螺纹配合，提高了螺纹副的保证载荷。

对于复杂的剧烈的工况条件下能够承受比普通螺纹高达三倍的冲击载荷，大大提高了被连接件的可靠性。

施必牢螺纹受力分析标准螺纹受力分析施必牢螺纹技术自20世纪70年代发明以来，被美国首先应用于航空航天以及军工，后被推广至民用。

目录公司简介 (3)施必牢技术的原理及应用 (4)一、施必牢技术的产生及防松原理 (4)二、施必牢螺母（螺纹）的优点： (6)三、施必牢技术的具体应用(7例）： (7)施必牢技术问答(52问） (10)附录 (16)1.《关于在铁路轨道推广应用施必牢防松螺母的通知》 (16)2.磁悬浮使用证明 (18)3.检测报告（2份） (20)产品标准 (22)施必牢六角法兰面螺面 (22)施必牢六角凸缘螺母 (25)施必牢盖型螺母 (28)施必牢2型六角自锁防脱螺母 (31)技术要求 (34)一、施必牢螺纹的检验规则 (34)二、施必牢螺母的使用 (34)公司简介上海底特精密紧固件有限公司建于2001年。

专业生产施必牢自锁防松螺母。

上海底特所生产的自锁防松螺母采用美国施必牢防松螺纹技术，具有结构简单、防松性良好、可重复使用等优点，是对传统螺纹技术的一项重大突破。

经过七年的发展，上海底特的产品被广泛应用于汽车、工程机械、铁路、城轨、桥梁、航空等许多行业和领域，特别是被指定用于青藏铁路、磁浮工程、东海大桥、杭州湾跨海大桥、青岛四方庞巴迪高级客车等多项国家大型工程上。

已拥有包括一气、东风、宇通、金龙、上气、重气、陕气、上柴。

大柴、云内、福田重工、三一重工、振华港机、宝钢集团、长春客车厂、宝鸡桥梁厂、宝鸡石油机械厂，齐齐哈尔机车车辆厂、西安飞机制造厂等四十几家大型国企单位。

上海底特注重研发和自主创新，拥有9项国家专利，2007年被认定为上海市高新技术企业。

上海底特的宗旨是：“提供世界一流的防松紧固件和紧固技术，助中国机械工业走向世界！”施必牢技术的原理及应用一、施必牢技术的产生及防松原理各种机器及部件在连接装配中离不开紧固件。

紧固件给机械工业带来了方便，但是，它有一个不可避免的弱点，即在剧烈震动中会自行松脱，致使部件或一台完整的设备损坏、解体甚至致酿成事故。

为解决紧固件的松脱问题，从螺纹紧固件诞生开始，世界上许多国家的科学家和工程师作了大量的试验和研究，他们采用锁片、销钉、尼龙嵌入、变形螺纹、化学涂胶等方法，在一定程度上延缓了紧固件会自行松脱的时间，但是，没有根本解决问题。

施必牢防松螺母锁紧原理施必牢防松螺母是采用施必牢内螺纹技术的一种新型防松紧固件。

该内螺纹技术由美国施必牢公司发明，首先使用于宇宙飞船的主发动机上。

现已在美国广泛应用于汽车和工程机械中，是一项成熟的技术。

据美国施必牢公司的研究表明，普通标准螺纹由于制造误差的存在，使各牙形所承受的预紧力很不均匀，第1和第2牙螺纹面上承受的作用力占总负荷的70%以上，其它牙基本上处于浮动状态。

由摩擦力带来的锁紧力较小，因此在振动负荷条件下，就很容易克服螺纹接触面上的预紧力而产生松脱。

同时，螺牙的一侧面有摩擦接触，另一侧面则存在空隙。

这就是为什么普通螺纹紧固件在承受横向振动时非常容易松脱的原因。

施必牢螺纹结构与普通标准螺纹不同，在内螺纹牙形沟槽的底部有一个30°的楔形面，当该螺母与普通牙形的外螺纹配合时，外螺纹的牙顶紧紧地楔入内螺纹牙根的30°楔面上，产生很大的锁紧力，并且是每牙螺纹都起锁紧作用，且受力均匀。

同时，施加在楔形面上所产生的法向作用力与螺栓的轴线成60°夹角，而不是普通标准螺纹那样的30°角。

显然前者所产生的法向作用力远大于后者，所产生的防松摩擦力和抗横向振动的能力也就必然极大地增加了。

NS螺纹技术是一项依靠工件自身内螺纹几何形状的改变而达到自锁功能的牙型螺纹技术。

其技术产品为全螺纹防松螺母，广泛应用于铁道、汽车工业和航空航天等领域。

该技术是1977年的美国专利技术，在1994年专利失效后得以公开，在国际和国内都没有大面积地使用，可以说是“藏在深闺人未识”。

对国内一直沿用的传统的螺纹技术来说，它是一种新型螺纹技术。

众所周知：在剧烈振动条件下，传统螺纹紧固件会自行松脱失效而使一台完整的设备解体以致酿成事故。

为解决螺纹紧固件的松脱问题,工程师们做了大量的试验和研究。

美国的一家防松螺母公司研究人员在经过长期的研究后发现，紧固件出现自行松脱的原因在于其螺纹结构形状。

他们所做的充分的理论分析和实验室试验表明,要解决螺纹紧固件的松脱问题，人们必须重新设计螺纹的几何形状才能根本解决紧固件的松脱问题。

施必牢-创造紧固件领域的传奇2020-12-12【关键字】条件、空间、领域、计划、运行、传统、认识、问题、战略、系统、机制、有效、自主、整体、良好、和谐、健康、快速、保持、发展、建设、建立、了解、研究、特点、关键、安全、稳定、网络、内涵、理想、思想、力量、成果、地位、基础、氛围、权威、环境、工程、项目、重点、体系、能力、需求、水平、融洽、形成、丰富、推广、规划、管理、监督、服务、帮助、支持、教育、解决、改善、崛起、振兴、完善、取决于、方向、创新、适应、实现、推动、改进、创造力、中心、关心、重要性——访上海底特精密紧固件有限公司董事长顾茂众先生经济日报《中国经济信息》杂志特刊部主任记者边建铃 2008年在业界，施必牢螺母代表着品质和安全。

施必牢螺母是一种变牙型防松螺母，在螺母的牙底部分有一个30º楔形斜面，当螺栓螺母啮合时，螺栓牙尖随着螺纹旋转线全部顶在螺母的30º斜面上，形成一条螺旋形的自锁线，称为“施必牢”，简称“DTF”。

来自美国的施必牢螺纹技术有着耀眼的光芒。

1997年10月15日，搭载着惠更斯的美国卡西尼探测器离开地球，开始了漫长的土星探测之旅，该探测器上全部采用了施必牢螺母。

施必牢解决了紧固件松脱这个长期悬而未决的难题，被业界誉为紧固件行业的一场静悄悄的革命。

经过近半个世纪的技术积累，美国施必牢品牌始终引领着行业的高端市场，并在航空、汽车、工程机械、铁路、军工、医疗器械等领域占据着重要地位。

上海底特精密紧固件有限公司是美国施必牢公司在中国唯一授权生产、销售和使用施必牢螺母的外资企业。

2001年由留美学人顾茂众先生创立。

六年来，公司由小变大，由弱变强，建立了良好的品牌形象，完善了本地化管理体系，并以科学的市场战略走上了健康发展的高速路。

目前上海底特拥有八项自主研发的专利技术，2007年被认定为上海市高新技术企业。

记者与底特公司有过多次跟踪采访，每一次都能够深刻感受到底特公司背后的传奇。

美国30°楔形螺纹防松技术专利权已失效，防松30°楔形螺纹技术的防松原理各种机器及部件在连接装配中离不开紧固件。

紧固件给机械工业带来了方便，但是，它有一个不可避免的弱点，在剧烈震动中会自行松脱，致使部件或设备在运转中损坏甚至酿成重大事故。

为什么30°楔形螺纹能有效地解决松动问题呢？这是因为它的独特的结构。

在30°楔形阴螺纹的牙底处有一个30度的楔形斜面，当螺栓螺母相互拧紧时，螺栓的牙尖就紧紧地顶在阴螺纹的楔形斜面上，从而产生了很大的锁紧力。

由于牙形的角度改变，使施加在螺纹间接触所产生的法向力与螺栓轴成60度角，而不是像普通螺纹那样的30度角。

显然30°楔形螺纹法向压力远远大于扣紧压力，因此，所产生的防松摩擦力也就必然大大增加了。

从下面的图2可以看到二个箭头所表示的力均为Pɑ，传统的60度角螺纹的法向压力P=1.15Pɑ；而30°楔形螺纹由于牙底有一个30度角的楔形斜面，其法向压力的角度、大小均有改变，法向压力P=2Pɑ。

这样，30°楔形螺纹与传统60度螺纹，二者的法向压力之比≈12∶7，防松摩擦力相应地增加了。

30°楔形螺纹的楔形面还可以消除普通螺纹受力不均匀、脱扣咬死等问题。

普通常规的60度V形螺纹，在其第一螺纹啮合面和第二螺纹啮合面承载了70-80%的负荷，而以后几个啮合面承受的负荷很少。

这样，普通螺纹紧固件在工作振动负荷条件下，就很容易克服螺纹接触面上的锁紧力而产生转动,进而松脱。

这就是普通螺纹紧固件松脱的原因所在。

由于普通螺纹紧固件主要受力仅仅是螺母的第一第二牙螺纹接触处，其余各牙基本上不受力，因此，当拧紧力矩较大时，应力集中在第一牙螺纹处，第一牙螺纹很容易产生弯曲和剪切变形，只有这样，才使第二牙螺纹面承受应力并产生锁紧力。

以此类推，承载负荷面，将受力依次一个个传递，相应造成螺纹依次的剪切和磨损，各牙的剪切和磨损破坏十分严重，导致螺母的螺纹强度大幅度下降，最终产生滑牙。

施必牢：小螺母做出大市场“施必牢特殊螺纹紧固件”绿色工业产品的研讨会成功举办，本次会议由上海市高新技术成果转化服务中心企业服务部部长朱文龙主持。

上海市高新技术成果转化服务中心副主任吴寿仁、上海底特精密紧固件有限公司沈示威副总经理、上海振华港机股份有限公司总工程师陈刚、国防科工委航天标准紧固件研究与检测中心总工程师孙小炎研究员、上海柴油机股份有限公司研究院产品应用中心主任胡金寿、上海一测建设咨询有限公司磁浮工程监理公司总监程伯元、上海市紧固件和焊接材料技术研究所王伟岗副所长、同济大学交流传动系陶生桂教授、上海底特精密紧固件有限公司顾茂众总经理分别做了报告，以下是各位专家的发言摘要。

上海市高新技术成果转化服务中心副主任吴寿仁介绍绿色产品的概念：转化中心是为成果转化企业提供服务的平台，上海底特精密紧固件有限公司“施必牢特殊螺纹紧固件”是经过认定的高新技术成果转化项目，所以，我们就“施必牢特殊螺纹紧固件”作为绿色工业产品的概念组织这次研讨、推介会。

在机械行业中，紧固件的松脱是一个普遍性的问题，由于紧固件的松脱造成了重大的经济损失。

而“施必牢特殊螺纹紧固件”这个小小的螺母，解决了紧固件的松脱问题，它的示范性、带动性、渗透性非常强，可以说起到了四两拨千斤的作用。

我们针对这种特性，结合绿色产品的概念，做出探讨。

我们就绿色产品进行了大量的检索工作，查到了大量的资料。

结合这个资料的检索和我们个人的理解，提出了我们的观点，供大家参考。

从这些资料来看，据初步统计，我们在所有的废弃物当中，属于制造类方面的占60%，属于矿物、采矿方面的占17%，属于油气方面的占14%，农业方面的占10%，其他的占3%。

所以说，制造类的废弃物所占的比重是最高的，高达60%。

随着科技的进步和我们生活水平的提高，环保意识和我们自身的安全意识也在不断提高。

所以说，对产品的研制、生产、加工、回收等过程提出了更高的要求。

从上个世纪九十年代以来，绿色产品的创新、发展引起了比较大的关注。

施必牢（ShiBiLao，SBL）是一种常用的螺纹标准，广泛用于机械制造、装配和连接等领域。

本文将详细描述施必牢螺纹标准的相关标准和规范，包括标准的制定、执行和效果等方面。

1. 施必牢螺纹标准的制定施必牢螺纹标准是由国际标准化组织（ISO）和中国机械工程学会（CMES）等相关机构制定的。

制定螺纹标准需要经过以下几个步骤：1.1. 市场需求调研在制定新的螺纹标准之前，相关机构会首先进行市场需求调研。

通过与各行业的企业和专业人士进行沟通和交流，收集各方对螺纹标准的需求和意见。

同时，也会考虑国际市场的需求，确保标准的通用性。

1.2. 技术研究基于市场需求调研的结果，相关机构会组织专家进行技术研究。

研究内容包括螺纹的基本特性、材料力学性能、强度要求等。

通过研究，确定适用于不同领域和用途的螺纹标准。

1.3. 制定标准在技术研究的基础上，相关机构会制定螺纹标准的具体内容。

这些内容包括螺纹的尺寸、公差、材料要求、加工工艺等。

制定标准过程中，需要考虑与现有标准的兼容性，确保螺纹能够与其他元件实现良好的配合。

1.4. 标准修订和更新螺纹标准的制定并不是一次性的过程，随着技术的不断进步和市场需求的改变，标准需要不断进行修订和更新。

相关机构会定期组织专家对现有标准进行评估，并根据评估结果进行修订和更新。

2. 施必牢螺纹标准的执行施必牢螺纹标准的执行需要各方共同努力，包括生产厂商、供应商、使用单位等。

下面主要从生产制造、供应链和质量控制等方面介绍施必牢螺纹标准的执行情况。

2.1. 生产制造生产制造环节是施必牢螺纹标准执行的重要环节。

生产厂商在生产过程中需要根据标准的要求选择合适的材料、加工工艺和设备。

同时，也需要进行严格的质量控制，确保生产出的螺纹符合标准的要求。

2.2. 供应链管理供应链管理对于施必牢螺纹标准的执行至关重要。

供应商需要对原材料和零部件进行质量控制，确保其符合标准的要求。

同时，在供应链管理中，相关企业也需要确保交付的产品携带着标准的信息，方便用户进行使用和配合。