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常见的防松类型

发表时间:2020-3-17 9:31:55  作者:三圆  来源:三圆  浏览量:1276

在螺纹连接中,防松一直都是个很重要的话题。紧固件连接副在实际工作环境中不只是承受静态载荷,在更多的装配场合中还要承受复杂的动态载荷和剪切载荷等。在这种动态载荷震动下,如果螺纹连接出现松脱甚至螺纹出现疲劳破坏,最终导致产品以及设备不能正常运转与使用,可见在螺纹连接的防松设计中,对于锁紧形式的选择和设计尤为重要,目前紧固件常见的防松形式主要可分为不可拆卸式、增大摩擦力以及机械固定式三种,请详见以下介绍。

1、不可拆卸式

不可拆卸式主要以冲点铆接、粘合剂粘结等方式来避免紧固件连接出现松脱的一种防松方式。

冲点铆接:

冲点铆接使紧固件产生局部变形以达到防止连接松脱的目的,虽然防松效果可靠,但是对紧固件本身具有一定的破坏性,是一种形式传统又不可重复使用的一种防松形式,多用于不需拆卸的使用环境。

粘合剂粘结:

这是一种通过螺纹表面涂覆粘合剂,经固化后可使相互配合的螺纹紧密粘合以防止螺纹连接松脱的防松形式。粘合剂一般为厌氧胶和环氧树脂。锁紧形式可靠,但是不同的粘合剂具有不能的防松能力且在使用温度和重复使用的条件也各有不同。此种方法适用于不需拆卸的连接要求。

2、机械固定式

机械固定式的防松方式主要有开槽螺母与开口销配合、止动垫圈以及锁紧丝等形式,以下主要介绍前两种形式。

开槽螺母与开口销

此种配合直接使用止动件阻止连接副松脱,如下图。

安装方法:

将六角开槽螺母拧紧后将开口销穿入螺纹尾部孔内和螺母槽内,并将尾部掰开与螺母侧面紧密贴合以达到防松的目的。

配合特点:

此种配合属于直接利用止动件阻止螺纹副的相对运动,能够很好的保证螺母锁紧的可靠性。由于止动件并没有预紧力,当螺母松退到止动位置时防松装置才能起作用,因此这种方式实际上不防松而是防止脱落,也适用于具有震动载荷和交变载荷的场合。

止动垫圈

下图为单耳止动垫圈安装示意图,它被用作止动件来达到防松的目的。

安装方法:

首先将螺栓穿过单耳止动垫圈,将垫圈的“长舌”紧贴被连接件边沿折下去,然后将垫圈的圆耳朵立起来,这样可达到止动目的。

装配特点:

止动垫圈的应用同样属于机械固定方式。它可阻止螺纹与被连接件、螺纹连接副之间的相对运动,以达到防止松脱的目的。通常适用于具有震动载荷、冲击载荷的场合,对防松要求较高的螺纹连接也可采取此种方式。止动垫圈的形式多样,除了本文介绍的单耳止动垫圈外,还有双耳止动垫圈、内舌止动垫圈、外舌止动止动等。技术人员可以根据实际装配要求选择适合的产品形式。

3、增大摩擦力

增大摩擦力的防松方式主要有双螺母、带有齿型端面锁紧螺栓与螺母、全金属有效力矩型螺母、弹簧垫圈等 。

双螺母形式

下图为双螺母安装示意图,是通过增加摩擦力来防止松脱。

安装方法:

该种方法一般先安装内螺母再拧外螺母,然后反拧内螺母,此种装配目的是通过增加摩擦力而达到防松脱的效果。为了节省空间,双螺母还可以设计为薄螺母和普通螺母,安装时注意先安装薄螺母再安装标准螺母或厚螺母。

双螺母特点:

双螺母在拧紧后,依靠螺母之间产生的轴向力使螺纹之间的摩擦力增大而防止螺母自动松脱。该种结构简单、安装拆卸方便,但是双螺母增加了重量,对安装空间有要求。

金属有效力矩螺母

此处即我们常说的金属锁紧螺母,常见的主要有全钢自锁螺母、双开槽锁紧螺母等。金属锁紧螺母安装时主要用棘轮扳手等手动安装工具进行装配。是一种依靠自身有效力矩特性使其不能在相配的螺纹上自由转动。与前面几种相比,这是真正意义上靠自身锁紧特性来防止松脱的有效形式。常见锁紧形式主要有螺母端面挤压变形、内置金属嵌件或内置弹性锁紧环、螺母的开槽设计,这些形式的目的都是为了增加螺纹间的摩擦力来达到防松锁紧的目的。下述的三种产品是比较经典的金属锁紧螺母。

◆ 全金属锁母-端面变形

此种螺母因端面变形其螺纹直径略小于螺栓外螺纹,当旋入螺母时,相互配合的内外螺纹产生了摩擦力,而该摩擦阻力可以阻止螺纹连接失效而产生的松脱。

◆ 全钢锁紧螺母-内置锁紧环

此款螺母内侧顶部带有一弹性螺纹锁紧环。该结构提供了双重锁紧保护,即在径向和轴向均匀地形成360°的预紧力,从而达到自锁的目的。

◆ 双开槽锁紧螺母

该螺母因存在两个锁紧槽而被形象的称为双开槽自锁螺母,连接副如果要松动,就需要克服螺栓施加给双开槽处向上的轴向力以及双开槽的反作用力。

◆ 齿型端面锁紧螺栓或螺母

此种产品的螺栓/螺母头部支撑面带有滚花或者防滑齿纹。如六角法兰螺栓和螺母。

安装方法:

带有支撑面的法兰螺栓和螺母在安装时不需要配合垫圈使用,否则会使锁紧功能失效。

产品特点:

当螺栓或螺母被拧紧时,利用支撑面的防滑齿纹与被连接件产生摩擦力来阻止螺纹连接的松动。当锯齿嵌入工件表面时,可达到锁紧效果。如果螺纹想要松脱就要克服支撑面与连接件之间的摩擦力,以及施加在螺纹间的夹紧力。
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