螺纹联接松动性研究及防松措施
螺纹紧固件常见松动问题,防松措施、防松结构
螺纹紧固件常见松动问题,防松措施、防松结构“千里之堤,毁于蚁穴” ,一个小小的蚂蚁洞,可以使千丈长堤溃决。
螺丝被誉为工业之米,虽然微小但绝不渺小,可是,历史上因为忽视螺丝而酿成大祸的事件比比皆是。
针对螺纹紧固件松动的问题,技术员采取了各种积极有效的措施,为螺纹紧固件的发展注入了新的活力,螺纹紧固件防松技术和防松结构很多,具体的解决方法如下。
控制预紧力控制安装预紧力是防止螺纹紧固件松动的经济有效措施之一,这种方法利用螺纹的自锁条件,不需要对螺栓、螺母结构做任何改动,通过保证合适的预紧力来防松。
对于安装控制要求特别高的使用场合,采用直接控制的方法,在安装过程中测量预紧力,并加以控制,一般情况下,直接控制安装预紧力需要使用专门的装置或掌握专门的技术,难予推广。
为了以经济的方法获得满意的预紧力,更多的采取间接测量和控制预紧力的方法,即扭矩控制法。
扭矩控制法通过扭矩系数将预紧力换算成装配扭矩,使用定扭矩或测扭矩装配机或扳手控制装配扭矩,或利用紧固件自身结构保证拧紧扭矩(如扭剪型螺栓连接副),间接达到控制预紧力的目的。
为了达到预期的目的,要求连接副的扭矩系数能预先准确测定,并保证同批零件的扭矩系数离散性不大。
如,GB/T1231-1991中明确规定同批连接副的扭矩系数平均值为0.110-0.150,扭矩系数标准偏差应小于或乖于 0.001%。
在工程实践中,也有采用转角法、屈服点拧紧法等控制方法的。
有效力矩型紧固件有效力矩型紧固件是在普通紧固件结构基础上增加了有效力矩部分,其作用是在连接副中增加一个不随外力变化的阻力矩。
有效力矩部分主要是加在螺母上,在外螺纹上加有效力矩部分的产品比较少见。
全金属有效力矩型锁紧螺母,一类是利用螺母体上螺纹加工完成后螺母体变形,使螺纹发生轴向或径向变形,造成装配时内外螺纹局部出现干涉产生有效力矩,由于受变形量和变形前毛坯变形阻力和几何精度的影响,对加工工艺要求高,有效力矩控制难度大;另一类是将有效力矩部分减薄,收口或开槽后收口,目前国内主要在军工行业使用较多;第三类是在螺母体内嵌入金属弹性元件,装配时外螺纹迫使弹性元件变形,产生有效力矩,这类螺母对弹性元件弹性及嵌件的位置的要求较高,有时会划伤外螺纹表面。
螺纹联接的防松方法
螺纹联接的防松方法摘要螺纹联接的松动问题一直困扰工程界和学术界。
从原理上分析了螺纹联接松动的原因,介绍了一些目前常用的防松方法,着重介绍了几种新型防松方法。
螺纹联接是一种重要的联接方式,广泛应用于机械设备、汽车、火车、航天航空等领域。
然而,其在使用过程中因振动、变载、冲击等动载荷或工作温度发生较大变化时可使螺纹联接产生松动,反复多次后将会导致联接的摩擦力和预紧力逐渐减小甚至消失,从而导致螺纹联接失效。
螺纹联接失效后会带来严重的后果,轻者影响设备的正常工作,重者会造成机毁人亡。
所以,螺纹防松问题已经成为亟需解决的实际技术问题和学术问题。
1、螺纹联接松脱原因在静载荷和工作温度变化不大时,紧固螺纹连接不会发生自动松脱的现象,其连接是非常可靠的。
如果螺纹联接工作在冲击、振动、变载荷或高温、温度变化较大下的环境中,将会发生联接的摩擦力和预紧力逐渐减小甚至消失的现象,反复多次后造成螺纹联接松动,最后失效。
研究表明,造成螺纹联接松动的原因主要有三方面:(1)螺纹联接件的初始变形。
在螺纹联接中,螺纹联接件的初始变形表现为塑性变形,而这种塑性变形在螺纹联接工作中继续存在,在某些条件下还会扩大。
正是由于这种初始变形的存在导致了螺纹联接发生初始松动。
(2)轴向载荷的作用。
当螺栓受到轴向载荷的作用时,螺栓轴向伸长,径向弹性收缩,螺母则径向扩张。
从而使微量相对径向滑动在两者的接触面间出现。
同时,相对径向滑动在载荷的反复作用下继续增大,最终导致螺母松动回转。
(3)横向载荷的作用。
当螺栓受到反复横向力作用时,螺栓产生弹性扭转变形(图1所示)。
弹性扭转变形的不断增加,形成了扭转变形的初始位移,在螺旋副的螺旋方向也出现下滑分量的现象,最后产生了螺纹联接的松动现象。
横向载荷的作用是导致螺纹联接松动失效的主要原因。
图1 螺纹联接受横向载荷时松动原理图2、常用螺纹联接防松方法防止螺纹联接松动、失效的就是防止螺栓与螺母之间的相对转动。
虽然螺纹联接防松技术和防松结构很多,但从其工作原理可以分为摩擦防松、机械防松、破坏运动副关系防松等。
螺丝的松动原因分析及预防对策
螺丝的松动原因分析及预防对策简介(1)外⼒作⽤于螺栓紧固体时⼒的平衡a)外⼒F'作⽤于【图1】所⽰的螺栓紧固体时,可从⼒的平衡状态导出以下2个公式。
从⼒的平衡式得出···作⽤于螺栓的合⼒ FB=F' +Fc从⼒与弹簧常数和延伸率之间的关系得出···延伸率ε=(FB —FO)÷KB根据上2式计算作⽤于螺栓的合⼒ FB可得出下式。
由该式可知,没有外⼒作⽤时的初始轴⼒FO 增加了{ K B÷(K B+Kc)}倍于外⼒W的⼒。
作⽤于螺栓的合⼒ FB =Fo + KB÷(KB+Kc)F' (1)以紧固线图来表⽰式(1),得到【图2】b)在【图2】中,将FB Fc的线平⾏于纵轴移动时,Fc与点C⼀致的状态意味着“被紧固体的压缩⼒为零的状态=没有螺栓紧固⼒作⽤的状态=2个紧固体分离瞬间的状态”。
c)因此,由【图3】可知,使以初始轴⼒Fo紧固的紧固体的轴⼒⽆效时的外⼒(F')可以说就是削弱被紧固体压缩⼒的⼒Fc' =Fo。
(1)螺丝松动·以下a)、b)同时发⽣时,紧固2个零件的螺栓就会发⽣松动。
(参阅【图1】)a)紧固处2个零件有1~4个接触⾯,向被紧固零件施加外⼒b)螺帽接触部1的外螺纹和内螺纹间有间隙,发⽣了相对滑动·影响螺丝松动的外⼒有【图1】所⽰的4种⼒<A)〜D)>。
这些外⼒会使螺栓产⽣“回转运动”,导致松动发⽣。
(参阅【表1】下⽅的栏)A)轴⽅向外⼒ B)轴垂直⽅向外⼒ C)轴的旋转⼒矩 F)弯曲⼒矩·除此之外,还有因温度变化(膨胀、收缩作⽤)、插⼊材料的机械特性、磨损等导致的不伴随“回转运动”的松动现象。
(参阅【表1】上⽅⼀栏)·【表1】中整理出了“螺丝松动的基本模式”。
【表1】螺丝松动的基本模式不伴随回转的松动1.初始松动·紧固接合⾯的表⾯凹凸因外⼒产⽣疲劳松动等2.凹陷松动·接触⾯塑性变形引起的松动3.磨损导致的松动·震动及长时间运转导致接合⾯发⽣微⼩磨损,产⽣间隙等4.因插⼊材料的⽼化、破损等导致的松动5.因过⼤外⼒导致的松动6.因热变形、应⼒松弛导致的松动·异类材料紧固时需要特别留意伴随回转的松动(外⼒作⽤时)7.轴旋转⽅向的重复外⼒作⽤导致的松动8.轴垂直⽅向的重复外⼒作⽤导致的松动(【图2】)9.轴⽅向的重复外⼒作⽤导致的松动(2)螺丝的代表性防松零件下表总结了螺丝的代表性防松⽅法和使⽤的防松零件。
螺丝防松动的常用措施
螺丝防松动的常用措施
以下是有关螺丝防松动的常用措施:
1.规格尺寸要选对,稍微大或者小的螺丝,也许当下能勉强使用,但长久下来,必将发生松动,或者锁死。
2.螺牙上加工特殊的工程塑胶,即可使螺丝螺帽在锁紧过程中,因工程塑胶被压挤产生强大的摩擦扭力及反作用力,产生全齿节的接触,提供对振动的绝对阻力,使一般螺丝变成永久强力之防松螺丝,彻底解决螺丝与螺丝连接松动问题。
3.增大摩擦力的防松方法。
这类防松方法是使拧紧的螺纹之间不因外载荷变化而失去压力,因而始终有摩擦阻力防止连接松脱。
增大摩擦力的防松方法有安装弹簧垫圈和使用双螺母等。
4.机械性防松。
这类防松方法是利用各种止动零件,阻止螺纹与零件的相对转动来实现防松。
机械防松较可靠,所以应用较多。
常用的机械防松措施有开口销与槽形螺母、止退垫圈与圆螺母、止动垫圈与螺母、申联钢丝等。
5.不能拆的防松方法。
利用定位焊、点铆等方法把螺母固定在螺栓或被连接件上,可以把螺钉固定在被连接件上,达到了防松的效果。
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常用的螺栓防松方法
常用的螺栓防松方法螺栓是一种常见的连接元件,广泛应用于各种机械设备、建筑结构和汽车等领域。
然而,由于振动、温度变化和材料蠕变等因素的影响,螺栓容易发生松动,导致连接失效。
因此,为了确保螺栓的连接强度和安全性,常需要采用螺栓防松方法。
下面将介绍几种常用的螺栓防松方法。
1.预紧力控制方法:这是最常用的螺栓防松方法之一、通过对螺栓施加一定的预紧力,使其在工作过程中保持一定的张力,从而防止松动。
预紧力的大小可以根据实际情况来确定,一般根据螺纹直径和螺栓材料的强度来选择。
2.锁紧螺母方法:这是一种简单有效的防松方法。
通过在螺纹接触面上增加摩擦力,使螺栓在工作过程中不易松动。
锁紧螺母的种类很多,包括双头螺母、弹簧螺母和螺纹胶等。
其中,螺纹胶是一种常用的锁紧螺母,它通过填充螺纹间隙,提高螺纹接触面的摩擦系数,从而防止松动。
3.螺栓锁止方法:这是一种可靠的螺栓防松方法。
常见的锁止方法有正反扣、平头销和止动环等。
正反扣是一种可以使螺栓锁止的装置,通过在螺栓上加装一对相对的螺纹扣件,使其在工作过程中不易松动。
平头销是一种把螺栓与连接件固定在一起的装置,它通过将销钉插入螺栓孔中,防止螺栓松动。
止动环是一种截面呈波浪状的钢环,通过在螺栓上加装,使其与连接件形成摩擦阻力,防止松动。
4.自锁装置方法:这是一种特殊的螺栓防松方法。
自锁装置是一种专门设计的螺栓连接装置,它在螺栓上增加了一个或多个可变形元件,使其在工作过程中产生阻力,从而防止松动。
常见的自锁装置有弹簧垫圈、锁片和锁紧圈等。
弹簧垫圈是一种可以使螺栓自锁的装置,它通过将弹簧垫圈插入螺纹间隙,形成摩擦阻力,防止松动。
锁片是一种将螺栓与连接件固定在一起的装置,它通过在螺栓上加装一个可以折叠的金属片,使其在工作过程中不易松动。
锁紧圈是一种在螺纹上切割出一定的形状,使其在工作过程中产生阻力,防止松动。
5.表面处理方法:这是一种常用的螺栓防松方法。
表面处理是通过改变螺栓的表面性质,来提高其防松性能。
工作中防止螺纹松动的方法
工作中防止螺丝松动的方法有哪些?
一般螺丝与螺母连接均具有自锁性,在受静载和工作温度变化不大时,不会自行松脱。
但在冲击、振动或变载荷作用下,以及在工作温度变化不大时,这种连接有可能松动,影响工作,甚至发生事故。
为了保证连接安全可靠,对螺丝与螺母连接必须采取有效的防松措施。
1.规格尺寸要选对,稍微大或者小的螺丝,也许当下能勉强使用,但长久下来,必将发生松动,或者锁死。
2.螺牙上加工特殊的工程塑胶,即可使螺丝螺帽在锁紧过程中,因工程塑胶被压挤产生强大的摩擦扭力及反作用力,产生全齿节的接触,提供对振动的绝对阻力,使一般螺丝变成永久强力之防松螺丝,彻底解决螺丝与螺丝连接松动问题。
3.增大摩擦力的防松方法。
这类防松方法是使拧紧的螺纹之间不因外载荷变化而失去压力,因而始终有摩擦阻力防止连接松脱。
增大摩擦力的防松方法有安装弹簧垫圈和使用双螺母等。
4.机械性防松。
这类防松方法是利用各种止动零件,阻止螺纹与零件的相对转动来实现防松。
机械防松较可靠,所以应用较多。
常用的机械防松措施有开口销与槽形螺母、止退垫圈与圆螺母、止动垫圈与螺母、申联钢丝等。
5.不能拆的防松方法。
利用定位焊、点铆等方法把螺母固定在螺栓或被连接件上,可以把螺钉固定在被连接件上,达到了防松的效果。
螺纹的防松
螺纹的防松用于螺纹连接的标准件一般都能满足自锁的要求。
装配时拧紧螺母,在受静载荷和工作温度变化不大的场合,螺母一般不会松脱。
但如果温度变化较大,且承受冲击、振动或交变载荷作用,会使连接螺母渐渐松弛、脱落,影响正常工作,甚至发生事故。
因此,为了满足螺纹连接的工作可靠性要求,必须采用有效的防松措施。
在轨道交通的车辆检修工作中,经常会遇到螺纹的防松问题。
通常采用以下三大类防松措施:利用摩擦力防松、利用机械元件防松、破坏螺纹运动副防松等方式。
在列车检修期间如何快速、准确地发现螺纹是否松动呢?列车检修工需做的是在螺纹连接处画上弛缓线,如图5-24所示。
当螺纹松动时,所画的弛缓线将错开,不能对齐,这样就能快速、准确地发现螺纹松动。
以下详细讲解具体的螺纹防松方式及其特点。
图5-24 画弛缓线一、利用摩擦力防松1、对顶螺母如图5-25所示,两个螺母对顶拧紧,使旋合螺纹间始终受到附加的压力和摩擦力的作用。
工作载荷有变动时,该摩擦力仍存在。
特点:对顶螺母防松结构简单。
适用于平稳、低速和重载的固定装置上的螺纹连接。
图5-25 对顶螺母2、弹簧垫圈如图5-26所示,螺母拧紧后,靠压平弹簧垫圈而产生的弹性反力使旋合螺纹间压紧。
同时弹簧垫圈斜口的尖端抵住螺母与被连接件的支撑面也有防松作用。
特点:结构简单、使用方便。
但由于弹簧垫圈的弹力不均,在冲击、振动的工作条件下,其防松效果较差,一般用于不重要的连接。
图5-26 弹簧垫圈3、尼龙圈锁紧螺母如图5-27所示,螺母中嵌有尼龙圈,拧上后尼龙圈内孔被胀大,压紧旋合螺纹。
特点:该方式结构简单,防松可靠,但装拆后会降低防松性能。
图5-27 尼龙圈锁紧螺母二、机械元件防松1、开口销与开槽螺母如图5-28(a)所示,开槽螺母拧紧后,将开口销穿入螺栓尾部的小孔和螺母的槽内,并将开口销尾部掰开与螺母侧面贴紧,靠开口销阻止螺栓与螺母的相对转动而松动。
图5-28(b)为转向架上的螺纹防松、图5-28(c)为高度调整杆的螺纹防松。
大型螺纹连接防松措施
大型螺纹连接防松措施1.引言1.1 概述概述部分的内容可以包括以下几个方面:引言:介绍螺纹连接在工程领域的广泛应用和重要性。
螺纹连接是一种常用的连接方式,广泛应用于机械工程、建筑工程、汽车工程等领域。
螺纹连接的作用是将两个或多个部件紧密地连接在一起,以实现传递力、承受载荷等功能。
然而,由于螺纹连接的特殊结构和工作环境的影响,存在着一定的松动风险。
螺纹连接一旦发生松动,不仅会影响设备的正常运行,还可能导致安全事故的发生,甚至造成人员伤亡和财产损失。
因此,在实际应用中,采取相应的防松措施对于保障螺纹连接的可靠性和安全性至关重要。
本文将详细介绍大型螺纹连接防松措施的研究和应用。
通过对不同工程领域常见的大型螺纹连接问题的总结和分析,结合近年来的研究成果和实际案例,提出了一系列有效的防松措施,旨在为大型螺纹连接的可靠运行提供指导和参考。
文章结构如下:首先,介绍螺纹连接的基本原理和常见问题,说明为什么螺纹连接容易发生松动。
然后,列举并详细介绍了两种常用的防松措施。
防松措施一包括使用垫片、锁紧螺栓等方式,通过增加连接的摩擦力和阻力来防止螺纹连接的松动。
防松措施二则是采用涂层和涂覆材料,增加连接部件的表面粗糙度和抗滑动性,提高螺纹连接的紧固性。
最后,对本文的主要内容进行总结,强调了防松措施在大型螺纹连接中的重要性,并展望了未来对大型螺纹连接防松措施的研究方向和发展趋势。
通过本文的研究和总结,我们希望能够提高大型螺纹连接的实际应用效果,减少松动问题的发生,提升螺纹连接的可靠性和安全性。
文章结构部分的内容可以参考以下写法:1.2 文章结构本文主要分为三个部分:引言、正文和结论。
引言部分将对大型螺纹连接防松措施进行概述,并介绍文章的结构和目的。
正文部分将详细介绍两种重要的大型螺纹连接防松措施。
防松措施一将会详细讨论其原理、应用范围以及具体的实施方式。
防松措施二则会针对另一种常见的防松方式进行深入探讨,包括其特点、优势和适用场景。
螺钉防松措施
螺钉防松措施引言在各行各业的机械装配中,螺钉是不可或缺的连接件。
然而,在长期运行过程中,由于震动、温度变化等因素的影响,螺钉往往会发生松动现象,给设备的稳定性和安全性带来风险。
因此,螺钉防松措施成为了每个机械装配工程师必须面对和解决的问题。
本文将介绍一些常见的螺钉防松措施,以帮助读者在实际工作中有效地解决这一问题。
1. 摩擦防松涂剂摩擦防松涂剂是目前最常用的螺钉防松措施之一。
它通过在螺纹表面形成一层润滑膜,增加螺纹间的摩擦力,防止螺钉自行松动。
常见的摩擦防松涂剂包括螺纹锁固剂、螺纹密封剂和螺纹润滑剂等。
•螺纹锁固剂: 这种涂剂具有很强的粘合性能,可以将螺钉牢固地固定在装配件上。
同时,它也提供了一定的耐振性和耐高温性能,适用于承受较大振动或高温的装配件。
•螺纹密封剂: 螺钉在工作过程中可能会因为介质渗入而松动。
螺纹密封剂可以有效地填充螺纹间的间隙,防止介质渗入,从而防止螺钉松动。
适用于需要防水、防尘、防腐等特殊环境的装配件。
•螺纹润滑剂: 螺纹润滑剂可以减小螺纹表面的摩擦系数,使螺钉更容易旋转,减少锁紧力的损失,从而提高螺纹的可靠性。
适用于轻负荷、高转速的装配件。
在使用摩擦防松涂剂时,需要注意涂布的方法和涂布量,以确保涂剂能够充分覆盖螺纹表面,并在装配后形成稳定的润滑膜。
2. 弹性垫圈弹性垫圈是一种常见的螺钉防松措施,它可以在螺钉和装配件之间增加一层弹性缓冲,防止螺钉松动。
弹性垫圈通常由弹簧钢制成,具有一定的压缩和回弹性能。
使用弹性垫圈的步骤如下:1.将弹性垫圈放置在螺钉头部的螺纹上。
2.将螺钉旋入装配件中,直到紧固力达到要求。
3.螺钉的头部和装配件之间的间隙将被弹性垫圈填充,防止螺钉松动。
需要注意的是,选择合适的弹性垫圈厚度和直径是确保防松效果的关键。
过厚或过薄的弹性垫圈都会影响螺钉的稳定性。
3. 螺栓锁紧器螺栓锁紧器是一种专门用于防止螺栓松动的装置。
它通常由金属材料制成,具有良好的耐腐蚀性和耐高温性能。
螺纹联接防松的几种措施
螺纹联接防松的几种措施
1.紧固力矩控制:通过选择适当的紧固力矩,可以使螺纹连接的紧固
力达到一定的要求。
在选择紧固力矩时,需要根据螺纹的规格、材料及工
作环境等因素综合考虑,以确保紧固力不会过大或过小。
2.使用弹射螺纹:弹射螺纹是一种特殊的螺纹形状,其内外螺纹间有
一定的径向间隙。
当螺纹联接受到振动或冲击时,内外螺纹间的径向间隙
可以抵消一部分松动力,从而提高联接的可靠性。
3.采用螺纹锁固剂:螺纹锁固剂是一种涂覆在螺纹表面上的特殊材料,其具有粘附性和抗松动性。
螺纹锁固剂可以填补螺纹间的微小空隙,增加
螺纹的摩擦力,从而防止松动。
4.使用螺纹垫圈:螺纹垫圈是一种放置在螺纹之间的圆环状零件,其
材料可以是金属或橡胶等。
螺纹垫圈可以提供额外的紧固力,增加连接的
摩擦力,从而防止螺纹松动。
5.增加螺纹连接的数量:通过增加螺纹连接的数量,可以增加联接的
可靠性。
例如,可以采用双螺纹联接或多螺纹联接等方法,使得整个连接
更加牢固。
6.增加螺纹深度:通过增加螺纹的深度,可以提高连接的紧固力。
同时,增加螺纹深度还可以增加螺纹的摩擦力,从而防止松动。
7.使用自锁螺纹:自锁螺纹是一种特殊的螺纹形式,其具有防松功能。
自锁螺纹表面有一系列附加花纹,这些花纹可以增加螺纹的摩擦力,从而
防止松动。
以上是防止螺纹联接松动的几种常见措施。
在实际应用中,可以根据具体情况选择适合的方法或多种方法相结合,以确保螺纹联接的牢固性和可靠性。
简述螺纹连接为什么要防松及放松方法。
简述螺纹连接为什么要防松及放松方法。
螺纹连接是一种常见的连接方式,广泛应用于工业、机械等领域。
它通过螺纹的搭配配合使两个零件紧密连接在一起,具有较高的承载能力和稳定性。
然而,在使用过程中,由于外力的作用或其他因素,螺纹连接有可能出现松动的情况,这就需要采取一些防松及放松方法。
为什么要防松呢?首先,松动会导致螺纹连接失去原有的紧固效果,降低连接的稳定性和承载能力。
特别是在高速运动或高负荷工作的设备中,松动可能会导致设备的故障甚至危险。
其次,松动还会引起连接部位的磨损和疲劳,进一步削弱连接的可靠性和寿命。
因此,防止螺纹连接松动对于保持设备的正常运行和安全性非常重要。
那么,如何防止螺纹连接的松动呢?首先,选择合适的螺纹连接方式和材料是关键。
根据实际使用情况,选择合适的螺纹类型和螺纹规格,确保连接紧固时的力学性能和可靠性。
同时,合理选择连接部位的材料,要考虑到材料的硬度、韧性和耐磨性等因素,以提高连接的稳定性和耐久性。
正确的紧固方法也是防止螺纹连接松动的关键。
在进行螺纹连接时,应采取适当的紧固力,并采用正确的工具和技术。
过大的紧固力可能导致螺纹连接损坏,而过小的紧固力则容易导致连接松动。
因此,需要根据螺纹类型和规格,合理选择紧固力,并使用扭矩扳手等专用工具进行紧固操作。
此外,还应根据实际情况,选择合适的紧固顺序和角度,以确保连接的均匀和稳定。
除了防松,有时候也需要对螺纹连接进行放松。
在一些情况下,螺纹连接长时间紧固后,会产生应力集中和变形等问题,影响连接的性能和寿命。
因此,需要定期进行螺纹连接的放松,以缓解应力和恢复连接的弹性。
放松方法可以采用逆向旋转的方式,逐步松开螺纹连接,但要注意不要过度放松,以免导致连接失效。
螺纹连接的防松及放松方法对于保持连接的稳定性和可靠性非常重要。
正确选择连接方式和材料,采取适当的紧固方法,定期进行螺纹连接的放松,都是防止螺纹连接松动的有效手段。
通过合理的操作和维护,可以提高连接的使用寿命,保障设备的正常运行和安全性。
螺纹紧固件预紧与防松的处理
螺纹紧固件预紧与防松的处理螺纹是机械传动与连接中的主要因素,具有结构紧凑、连接可靠、便于安装和拆卸等诸多优点。
螺纹紧固件通过螺纹可以实现专业化的大批量生产,在保证螺纹紧固件产品质量的同时还能够大大降低生产成本,因而螺纹成为目前机械与工程领域使用最为广泛的一种连接方式。
然而,由于螺纹紧固件产品规格与类型繁多,且影响因素多、变化快,使得一些关键部位的螺纹紧固件极易发生连接松动现象。
因此,必须要采取相应的预紧与防松措施。
螺纹紧固件连接发生松动的主要原因分析1、螺纹紧固件连接发生松动的主要原因分析LI螺纹连接的自松动。
在造成螺纹紧固件松动的所有原因中,螺纹连接的自松动是发生频率最高的一个失效原因。
根据上文对螺纹紧固力的受力情况分析,以及从物理角度考虑,当一个物体处于一斜面上时,其会受到向下的重力、平行于斜面的摩擦力以及垂直于斜面的支持力。
当水平分力大于摩擦力时,物体就会向下滑动。
与这一物理原理相同,螺栓中的螺纹是等距螺旋斜线,螺栓受到压力会分解成水平分力和轴向分力。
当螺栓受到振动时,瞬时的平行分力会超过摩擦力,从而使螺栓开始沿着螺纹旋斜线向下转动。
长期这样,就会造成螺纹紧固件发生松动,连接不紧密。
L2螺纹连接的初始松动。
通常情况下,当螺纹紧固件被拧紧投入使用后,其支承面、螺纹型面、被连接零件的所有接触面等各个接触面的粗糙程度会随着使用的不断磨合而逐渐减小,逐渐变得光滑,尤其是在振动或冲击的环境中。
这一现象的发生会导致螺纹紧固件的连接状态发生变化,预紧力逐渐失效,进而产生松动。
针对这种初始松动现象,不需要马上采取防松处理措施,而应该在其工作一段时间后,通过对其紧固状态的检查与重新拧紧,而使其恢复预紧力。
2、螺纹紧固件紧固力的分析为便于分析,本文主要对矩形螺纹上的受力情况进行分析。
首先,沿着平均直径将矩形螺纹展开,取得斜角与螺纹升角相等的斜面。
然后,将螺母视为承受轴向荷载的滑块,并假设其推力的作用方向与平均直径相切,与拧紧连接副力矩等效。
吊环螺钉的松动与紧固力研究
吊环螺钉的松动与紧固力研究吊环螺钉是一种常用于连接和固定物体的紧固件。
它们广泛应用于建筑、机械、汽车及电子设备等领域。
然而,长期使用和外力作用可能导致吊环螺钉出现松动的情况,影响其紧固力和使用效果。
针对这一问题,本文将从松动原因、紧固力研究和处理方法三个方面进行探讨。
首先,我们来分析吊环螺钉松动的原因。
主要有以下几点:1. 振动:物体在运动过程中,会产生振动,这些振动在不断作用于吊环螺钉上,导致其松动。
2. 载荷:吊环螺钉所连接物体的负重也是导致其松动的一个重要原因。
长期承受过重的负荷,使螺纹失去了原本的紧密连接,从而松动。
3. 环境因素:气候变化、湿度、温度等环境因素也会对吊环螺钉的松动产生一定的影响。
例如,在潮湿的环境中,会促使螺纹锈蚀,减少螺丝的摩擦力,从而导致松动。
针对吊环螺钉的紧固力研究,许多学者和工程师对此进行了深入研究。
他们一方面关注摩擦力、预紧力和螺孔深度等因素对吊环螺钉紧固力的影响,另一方面通过实验和模拟等手段,探索改善吊环螺钉紧固性能的方法。
研究表明,螺纹面和垂直压力是影响吊环螺钉紧固力的重要因素。
螺纹面的形状和精度直接影响其与被连接部位的紧密程度,从而影响紧固力。
而垂直压力则是指施加在吊环螺钉上的压力大小,紧固力与垂直压力成正比。
因此,提高螺纹的加工质量和增加垂直压力是改善吊环螺钉紧固力的有效方法。
此外,预紧力也是影响吊环螺钉紧固力的重要因素。
预紧力是指在吊环螺钉连接之前施加的力,它使螺纹的接触表面更加紧密,从而增加了紧固力。
控制预紧力大小,可以有效地提高吊环螺钉的紧固力。
对于处理吊环螺钉松动问题,需要采取相应的措施。
下面是几种常用的处理方法:1. 用户定期检查:定期检查吊环螺钉的紧固状态,及时发现并处理松动的螺钉。
这可以避免松动引起更大的安全隐患。
2. 使用防松涂层:在螺纹表面涂覆一层防松涂层,可以增加螺纹的摩擦力,防止其松动。
防松涂层具有抗振动、抗腐蚀和耐高温等特性,能有效延长吊环螺钉的使用寿命。
机械设计中螺纹防松方法的探讨
机械设计中螺纹防松方法的探讨螺纹是工程中常见的连接方式,但在使用过程中可能会出现螺纹松动的问题,严重影响产品质量和使用寿命。
因此,需要探讨有效的螺纹防松方法。
本文将从三个方面介绍:螺纹质量控制、松动原因分析和防松方法。
一、螺纹质量控制要防止螺纹松动,首先要选择合适的材料、制造工艺以及螺纹标准,保证螺纹的质量。
螺纹的材料、硬度、表面处理等都会影响其防松性能。
建议选用强度高、硬度适中的材料,并对螺纹进行表面处理,如镀层、喷涂等,增加其摩擦系数,提高紧固力。
此外,在螺纹加工过程中,要遵守标准要求,如选用合适的切削液、加工速度、槽型等。
加工完毕后,要对螺纹进行检测和质量控制,确保螺纹尺寸、角度和螺距符合要求。
二、松动原因分析螺纹松动的原因有很多,下面介绍几种常见的原因。
1.负载变化:在机械运动过程中,由于负载的变化,会导致螺纹松动。
当负载突然增大时,螺纹容易松动,因为它无法承受剪切力的变化。
2.震动:机械设备在工作时会产生震动,如果螺纹没有足够的紧固力,就容易受到震动的影响而松动。
3.疲劳:螺纹材料长时间受到重复载荷作用,容易导致疲劳损伤和松动。
4.设计不合理:螺纹连接结构设计不合理也会导致松动。
例如,螺栓和螺母的数量不足、螺纹过短或者过长等都可能导致螺纹松动。
三、防松方法基于上述原因,对于不同的松动原因,要采取不同的防松措施。
1.负载变化:采用弹性垫圈或者弹性螺母等防松装置,增加螺纹紧固力的同时,还能缓解负载变化带来的影响。
2.震动:在螺纹上增加锁紧垫片或锁紧螺母等,增加摩擦力,提高紧固力。
另外,也可以在机械结构上增加缓冲装置,减少震动对螺纹的影响。
3.疲劳:采用材料强度高、韧性好的材料,能够提高螺纹的抗疲劳性能。
此外,定期检测螺纹连接状况,及时更换寿命到期的连接件。
4.设计不合理:在设计中,应根据实际需求合理设置螺纹数量和长度。
同时,采用质量可靠的螺纹连接件,避免材料不达标、工艺不合理等问题导致的松动。
螺纹联结的防松原理
螺纹联结的防松原理
螺纹联结的防杆原理通常有以下几种:
1. 螺纹锁紧
螺纹连接通过螺母拧紧,产生张力和摩擦力,从而防止螺纹松动。
2. 加装螺纹锁扣
如螺纹锁扣圈、齿形螺纹锁扣等,通过机械锁定防止松动。
3. 使用螺纹胶
涂覆特殊螺纹胶,依靠胶的粘性力增加摩擦力,防止松动。
4. 二次锁固
对拧紧的螺纹再进行锁扣或焊接等二次锁固,确保不会松动。
5. 配合螺纹粘接剂
选择高强度螺纹粘接剂,增强紧固效果。
6. 选择匹配螺纹
选择配合度高的螺纹,增大接触面积,提高静摩擦力。
7. 期间重新拧紧
长时间使用后,及时检查并重新拧紧螺纹。
8. 加大螺纹脉冲
在条件允许下,适当加大螺纹脉冲,增大接触面积。
根据使用要求选择适当的防松手段,既能保证连接强度,也方便拆卸维修。
螺纹连接的防松
That’s all, thank you everyone.
2)止动垫圈
止动垫圈的特点及应用:
螺母拧紧后,将单耳或双耳止动
垫圈分别向螺母和被连接件的侧 面折弯贴紧,即可将螺母锁住。 若两个螺栓需要双连锁紧时,可 用双连止动垫圈,使两个螺母相 互制动。 结构简单,使用方便,防松可靠。
3)串联钢丝
串联钢丝的特点及应用
用低碳钢丝穿入各螺纹头部的孔
螺纹连接的防松
螺纹防松的目的:螺纹连接一旦出现松脱,轻者会影响机器 的正常运转,重者会造成严重事故。因此,为了防止连接松 脱,保证连接安全可靠,设计时必须采取有效地防松措施。 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 松方法按其工作原理可分为以下三种。
1……………….摩擦防松;
2 ………………机械防松; 3. ………………破坏螺纹副运动关系防松。
2)冲点
冲点的特点及应用: 用冲头在螺栓杆末端与螺母的
旋合缝处打冲,利用冲点防松。 冲点可以在端面,也可以在侧 面,冲点中心一般在螺纹的小 径处。 这种防松方法可靠,但拆卸后 连接件也不能再使用。
3)涂胶粘剂
涂胶粘剂的特点及应用
在旋合螺纹间涂以液体胶粘剂,
拧紧螺母后,胶粘剂硬化、固着, 防止螺纹副的相对运动。
内,将各螺钉串联起来,使其相 互制动。使用时必须注意钢丝的 穿入方向(上图正确,下图错 误)。 适用于螺钉组连接,防松可靠, 但装卸不便
3.破坏螺旋副运动关系防松
1)铆合
铆合的特点及应用:
螺栓杆末端外露长度为(1~1.5)
P(螺距),当螺母拧紧后把螺 栓末端伸出部分铆死。 这种防松方法可靠,但拆卸后连 接件不能重复使用。
机械设计中螺纹防松方法的探讨
机械设计中螺纹防松方法的探讨螺纹防松的问题在机械设计过程中是非常常见的,特别是在高负荷、高振动、高温度等环境下使用的机器中,螺纹防松是一个难以避免的问题。
螺纹防松可能会导致机器不能正常运转,甚至造成严重的事故。
所以,在机械设计过程中,螺纹防松的问题是需要重点探讨的。
一、螺纹防松原因分析1、应力松弛效应使用一段时间后,螺纹会发生应力松弛现象,导致螺纹松动,这是螺纹防松的一个主要原因。
螺纹连接在使用过程中一般要承受变化的载荷,包括振动、转动或者拉伸等载荷,这就使得螺纹处于应力环境下。
当螺纹连接的压力低于最小预载荷时,就会出现应力松弛现象。
2、介质腐蚀作用介质腐蚀作用是螺纹松动的另一个主要原因。
当螺纹连接在潮湿、腐蚀性环境下使用时,腐蚀介质经常会渗入螺纹连接的空隙中,进而导致螺纹连接锁松。
3、接触磨损接触磨损也是螺纹防松的重要原因。
在螺纹连接的过程中,连接面和紧固力均会磨损,从而导致螺纹松动。
二、常用的螺纹防松方法1、锁紧环或垫片锁紧环或者垫片方法是一种简单易行的螺纹防松方法。
这种方法是通过使用加压环或垫片,在螺纹连接中加压,提高了螺纹连接的预紧力,减少了螺纹面之间的接触磨损,从而达到螺纹防松的目的。
2、防松涂层防松涂层是螺纹防松的另一个有效方法。
防松涂层可以减少接触面的摩擦,从而减少螺纹的接触磨损,提高螺纹连接的抗松动性。
防松涂层通常是在螺纹连接前涂上一层特殊的防松涂层。
3、螺纹锁定剂螺纹锁定剂是一种常用的螺纹防松方法。
螺纹锁定剂是一种特殊的液态材料,可以填充在螺纹连接孔中,然后硬化,形成一种类似于粘合剂的效果,从而防止螺纹松动。
三、结论在机械设计中,螺纹防松是需要重点关注的问题,因为一个小小的螺纹松动可能会导致机器的失效。
常见的螺纹防松方法包括锁紧环或垫片、防松涂层、螺纹锁定剂等。
在使用螺纹防松方法时,需要考虑各种因素的影响,包括环境条件、载荷情况、螺纹连接的种类等。
只有综合考虑这些因素,并采用合适的螺纹防松方法,才能够达到稳定、可靠的螺纹连接效果。
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螺纹联接松动性研究及防松措施
宋子华 曹玲玲 肖 芳
(吉利汽车研究院(宁波)有限公司)
摘 要 :分析了螺纹联接的连接、防松原理,从初始拧紧状态、支撑面被压陷、螺纹联接自松三方面论述了螺纹联接松动原因及 防松方法。重点阐述破坏螺纹运动副关系、机械固定件锁紧、增大摩擦力的自松防松措施。 关键词:螺纹联结 松动 防松措施
疲劳强度之前就已经出现了因松动而造成螺纹联接
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。螺纹联接的失效将造成整车异
响等问题,甚至影响车辆的正常行驶。
在一般的螺纹联接中,摩擦力产生于内外螺纹接
触面或螺纹紧固件支撑面与被连接件的接触面上。当
螺纹联接开始松转时,克服螺纹接触面上的摩擦所需
的升角(又称倒角)。
螺纹紧固件被拧的附件力矩为 M 2 ,其计算公式见式(2)。
零件表面 微观间隙
图 2 零件表面微观示意图
b . 防松措施。经过短时间工作以后再次对螺纹紧 固件进行拧紧,补回初始松动所衰减的预紧力。但由 高精度的螺纹紧固件与精加工的被连接件所构成的 螺纹连接一般不易产生初始松动。 2 . 2 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预紧力衰减甚至丧失, 从而导致螺母或螺栓松动,这种松动即为压陷松动。
2 螺纹联接松动的原因及防松措施
2 . 1 初始拧紧状态引起的松动 a. 松动原因。在拧紧螺纹紧固件后,其连接件在
工作过程中,各个接触面(包括螺纹牙型面、支撑面
《客车技术》 KECHEJISHU 201 9.2 . 40
工艺·材料·设备
以及被连接件的相互接触面) 的不平度和微观粗糙 度会进一步减小和被磨合,甚至接触面的局部被压 陷,使螺纹联接的紧固状态发生变化,螺栓伸长量 f S M 减小,造成预紧力的衰减,从而导致螺母或者螺栓的 松动。这种松动即为初始松动。零件表面微观示意图 如图 2 所示。
0 引言
螺纹联接作为汽车装配中主要的联接方式被广 泛地应用,该联接方式简单易用,但在受力状态下易 产生松动,特别是在振动、冲击、载荷变动以及温差过 大的情况下更易产生松动,从而影响整车质量。据最 新公布的数据显示,汽车行业 3 0 % 的维修问题是由紧 固件松脱引起的,因此对螺纹联接防松性研究是非常 有必要的。
夹紧,以达到设计要求及抵抗外部载荷。
被连接件
fPM
螺栓
fSM
图 1 螺栓连接原理图
b . 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。
的力矩为 M 1 ,其计算公式见式(1)。
M
1=
Q d2 2
t a n(ρ - α)
(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 t a n ρ = μ 1 cosβ
,其中 μ 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
b . 防松措施。① 在螺栓或螺母支撑面下配置一个 强度较高、接触面积较大的淬硬垫片;② 在拧紧螺纹 紧固件时应控制过大的预紧力,以防超出被连接件的 抗压极限;③ 螺栓的强度与被连接件材料的强度应匹 配,即螺栓强度不能较大程度地高于被连接件材料的 强度;④ 高强度连接应优选法兰面螺栓,避免使用六 角头螺栓,以增大受力面积。 2 . 3 螺纹联接自松引起的松动
Research on loosening of thread joint and its anti-loosening measures Abstract:It analyzes the connection of thread joint, the principle of anti -loosening, discusses the reason of thread joint loosening and the anti -loosening method from three aspects: the initial tightening state, the compression of the support surface, and the self-loosening of the thread joint. It focuses on the self-loosening and anti-loosening measures of destroying thread motion pairs, locking mechanical fixing parts and increasing friction force. Keywords:thread joint, looseness, anti-loosening measure.
1 螺纹联接的连接及防松原理
a. 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 S M ,由此产生的夹持力将被连接件
经验表明,对于受交变载荷作用的螺纹联接最常 见的失效原因就是自松,由自松引起的失效也是最频 繁的,现就自松产生的机理及防松进行重点分析。 2 . 3 . 1 自松产生机理
在工作状态下螺纹联接可能经受所有类别的动 载荷的作用,包括极为剧烈的振动和冲击载荷。在各 种动载荷的作用下,螺纹联接的失效通常是由其自身 的松动和疲劳破坏所引起的。一般情况下,远在达到