张小强螺纹连接松动分析及预防

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预防汽车螺纹松动的妙招几种措施

预防汽车螺纹松动的妙招几种措施

预防汽车螺纹松动的妙招几种措施汽车上螺纹副连接牢固与否直接影响着汽车的使用,在汽车设计时对此采用了相应的防松措施,常用的摩擦力防松有弹簧垫防松、预紧力防松或特制的自锁螺纹等;机械方法防松有开口销防松、锁片防松、保险丝防松等。

1.弹簧垫圈应弹性良好,尺寸合适弹簧垫圈安装方便,制造成本低,在汽车上应用较为广泛。

它是利用垫圈的弹性变形,使螺纹副轴向张紧,同时垫圈的斜口尖端也有助于防松。

但是,这种垫圈在使用中会由于受热或长时间压缩而失去应有的弹性。

因此,在安装弹簧垫圈前,应检查其弹性是否失效。

检查的方法是看垫圈接口处两端上下是否错开了一定的角度,若其错开角度较小或没有错开,则此垫圈己失效。

同时,垫圈尺寸应与相配合的螺栓尺寸对应,垫圈外径略小子螺母外径为合适。

2.开口销的长度应适若发动机连杆大头连接螺栓松动,会导致连杆轴承松旷,使发动机产生异响,甚至损坏发动机有关机件。

分解检查一些连杆轴承异响故障时,常发现个别连杆连接螺栓上锁止螺母的开口销已经没了,其原因多是因开口销过长,高速运动中与曲柄臂刮撞折断,最后脱落。

确定此开口销正确长度的方法是将开口销插入锁止螺母相应的孔内,用手锤敲击到位后,开口销的伸出长度不超过曲柄臂平面,然后按要求将开口销锁止即可。

3.碟形弹簧垫片的装配方向应正确碟形弹簧垫片对机件表面不会产生更多的刮伤,因而在汽车上的使用日渐增多,但若安装不当,则不会起到防止螺纹松动协作用。

例如:东风EQ1090汽车变速器第二轴后凸缘锁紧螺母与凸缘间安装的碟形惮簧垫片,若安装不当致使螺母松动,会导致车速里程表主动齿轮打滑,里程表的车速指示和行驶公里数间产生误差。

同时,由于第二轴前后窜动而使三档发生跳档。

正确的安装方向应该是将碟形弹簧垫片的凹面朝向连接件,凸面朝向螺母。

这样螺母拧紧后,由于碟形弹簧垫片受力变形,支承表面受到反作用力而起到锁止作用。

4.保险铁丝拉紧方向应正确汽车底盘的有些部位(如变速叉与变速叉轴的连接螺栓)采用保险铁丝防止螺纹松动,它常用于螺栓组的螺纹防松。

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

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。

常用螺纹连接的防松方法

常用螺纹连接的防松方法

常用螺纹连接的防松方法螺纹连接是机械制造中常用的一种连接方式,其优点在于连接紧固、可靠、易于拆卸等。

但是,由于震动、振动、温度变化等因素的影响,螺纹连接在使用过程中容易发生松动现象,从而导致机器设备的故障和事故。

因此,对于常用螺纹连接的防松方法,我们有必要进行深入探讨。

一、螺纹连接的基本原理螺纹连接是通过螺纹副的相互配合来实现紧固的。

螺纹副的连接方式分为内螺纹和外螺纹两种。

其中,内螺纹是指螺纹在零件内部,外螺纹是指螺纹在零件外部。

在螺纹连接中,螺纹的剪切力是使连接紧固的力,而螺纹的轴向力则是使连接保持紧固的力。

因此,在使用螺纹连接时,必须保证螺纹的剪切力和轴向力的合理配合,以确保连接的紧固程度。

二、螺纹连接的松动原因螺纹连接在使用过程中容易发生松动,其主要原因有以下几个方面:1、振动和冲击:机器设备在工作时,由于震动和冲击的作用,会使螺纹连接受到外力的影响,导致连接松动。

2、热胀冷缩:机器设备在工作时,由于温度的变化,会使螺纹连接受到热胀冷缩的影响,从而导致连接松动。

3、螺纹配合不良:螺纹连接时,如果螺纹配合不良,或者螺纹的工作面积不足,也会导致连接松动。

4、锁紧力不足:在螺纹连接过程中,如果锁紧力不足,也会导致连接松动。

三、螺纹连接的防松方法为了避免螺纹连接的松动现象,我们可以采取以下几种防松方法: 1、使用螺纹锁固剂:螺纹锁固剂是一种专门用于防止螺纹连接松动的材料。

在螺纹连接之前,将螺纹锁固剂涂在螺纹上,然后再进行连接,可以有效防止连接松动。

2、使用弹簧垫片:弹簧垫片是一种用于增加螺纹连接摩擦力的材料。

在螺纹连接时,可以在螺母和零件之间加入弹簧垫片,以增加连接摩擦力,从而防止连接松动。

3、使用弹性垫圈:弹性垫圈是一种用于增加螺纹连接紧固力的材料。

在螺纹连接时,可以在螺母和零件之间加入弹性垫圈,以增加连接紧固力,从而防止连接松动。

4、使用双螺母:双螺母是一种通过两个螺母相互作用来增加螺纹连接紧固力的方法。

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

机械设计中螺纹防松方法的探讨螺纹连接是机械设计中常见的连接方式之一,其具有连接牢固、拆卸方便等特点。

在实际应用中,螺纹连接有时会出现螺纹松动的问题,影响设备的正常运行。

为了解决这个问题,工程师们提出了各种螺纹防松方法。

本文将探讨机械设计中常用的螺纹防松方法,并对其进行分析和比较。

一、基本原理在了解螺纹防松方法之前,首先需要了解螺纹松动的原因。

螺纹连接松动主要是由于振动等外力作用下的松动力矩超过螺纹连接的摩擦力矩所导致的。

要解决螺纹松动的问题,就需要提高螺纹连接的摩擦力矩,即增加螺纹连接的紧固力。

二、螺纹防松方法1. 锥形搭接:锥形搭接是一种常见的螺纹防松方法,其基本原理是利用搭接面的摩擦力增加螺纹连接的紧固力。

这种方法适用于需要频繁拆卸的螺纹连接,比如设备清洁和维护等场合。

2. 螺纹粘合剂:3. 增加螺纹数量:增加螺纹数量是一种简单有效的螺纹防松方法。

通过增加螺纹数量,可以增加螺纹连接的摩擦力矩,从而提高螺纹连接的紧固力。

这种方法在实际应用中需要考虑螺纹布局的合理性和结构的可行性。

4. 使用垫圈:5. 使用弹簧嵌套:从理论上来说,以上各种螺纹防松方法都可以有效地解决螺纹松动的问题。

在实际应用中,每种方法都有其适用的场合和局限性。

下面将对各种螺纹防松方法进行比较分析。

锥形搭接和螺纹粘合剂都可以增加螺纹连接的摩擦力矩,但锥形搭接更适用于频繁拆卸的场景,而螺纹粘合剂更适用于需要长期保持螺纹连接的紧固力不变的场景。

增加螺纹数量和使用垫圈都可以增加螺纹连接的摩擦力矩,但增加螺纹数量更适用于需要提高整体螺纹连接的紧固力,而使用垫圈更适用于需要承受较大压力和振动的螺纹连接。

螺纹防松方法的选择需要根据实际应用情况进行权衡。

工程师们可以根据需要选择不同的螺纹防松方法,以提高螺纹连接的紧固力和可靠性。

在进行螺纹连接设计时,还应考虑螺纹布局的合理性和结构的可行性,以确保螺纹连接的有效性和稳定性。

螺丝的松动及预防对策

螺丝的松动及预防对策

螺丝的松动及预防对策(1)螺丝松动螺丝松动的基本模式:伴随回转的松动(外力作用时)和不伴随回转的松动两种方式。

参阅【表1】【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①伴随回转的松动(外力作用时)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】上方的栏)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②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)(2)螺丝的预防对策及代表性防松零件【表2】螺丝的防松方法及防松零件螺丝的防松方法代表性的防松零件a)以弹簧作用防止老化等永久变形弹簧垫圈b)增大螺丝部的滑动阻力,防止回转双螺帽b)增大接触面的滑动阻力,防止回转粘结剂。

螺纹紧固件连接松动原因

螺纹紧固件连接松动原因

螺纹紧固件连接的实质是通过轴向力使被连接件保持在一起,当螺栓拧紧后,轴向力衰减称为螺纹连接松动。

其松动原因主要有以下几点。

1.1设计上的缺陷(1)螺栓选用不当在螺栓拧紧过程中,连接部件之间的夹紧力随着预紧力的增大而快速的增大,当达到屈服点时开始发生塑性变形,这时夹紧力随着螺栓预紧力的加大而增加很小甚至不变,当再增加预紧力时其夹紧力逐渐变小直至断裂。

故设计人员需要对拧紧力矩进行准确的分析和计算,并充分考虑零部件的重量、承受载荷、安全标准等因素,选择合适的螺栓连接。

(2)未考虑防松设计或防松方法不佳螺栓连接在使用过程中由于振动、高低荷载变化及冲击等原因而发生连接松动甚至螺栓脱落的现象。

因此产品设计时必须实施有效的防松措施,避免因恶劣的工况出现螺栓或者螺母的松动脱落。

1.2预紧力不足螺栓拧紧的预紧力直接决定两个连接零件之间的夹紧力,预紧力不足必然会导致连接螺栓出现松动并导致连接零部件的松动。

螺栓预紧力要接近或者达到螺栓材料中的屈服强度。

但是实际装配过程中,由于操作者臂力有限或所选工具型号不匹配,造成输出拧紧力矩不足,而造成螺栓不能达到要求的预紧力。

设计及工艺没有对拧紧螺栓的扭矩提出具体要求,装配工位无相应的扭矩扳手,操作工拧紧时常常凭感觉及经验判断是否拧紧,造成部分大振动部位的螺栓预紧力不足而出现松动现象。

1.3支承面变形松动当螺母或螺栓的支承面受到很大压力时,螺母或螺栓的支承面及被连接零件的接触面会发生压陷变形,导致螺纹紧固件预紧力减小甚至丧失,从而出现连接松动现象。

1.4装配工艺不当对于分布有规律的多个螺栓拧紧,装配工艺未制定合理的拧紧工艺文件,操作工则完全凭个人经验进行拧紧作业,导致部分螺栓因拧紧顺序不对,出现受力不均衡而使螺栓松紧不一致出现松动。

如在装配过程中常见的四方形分布的安装螺栓,一般采取对角交叉拧紧的方法,尽可能保证螺栓受力均衡,否则会使螺栓出现松动,甚至因受力不均使连接零部件出现变形。

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

机械设计中螺纹防松方法的探讨在机械设计中,螺纹连接是一种常用的连接方式,用于连接两个零件或者固定零件。

由于工作环境的震动、振动或者负载的影响,螺纹连接容易出现松动现象,这不仅会影响机械设备的正常工作,还会带来安全隐患。

如何有效地防止螺纹连接的松动成为了机械设计中一个重要的课题。

目前,针对螺纹防松,已经有了许多成熟的方法和技术。

本文将从螺纹松动的原因、防松的原理以及常见的防松方法等方面展开讨论,希望能够为机械设计工程师提供一些有益的建议和参考。

一、螺纹松动的原因在谈论螺纹防松的方法之前,首先需要了解螺纹松动的原因。

一般来说,螺纹松动的原因可以归结为以下几点:1. 摩擦力不足螺纹连接的紧固是依靠摩擦力来实现的,如果螺纹副的摩擦力不足,就容易导致螺纹松动。

2. 振动和冲击工作环境中的振动和冲击会使螺纹连接受到外力作用,从而导致松动。

3. 螺纹松动由于螺纹的磨损或者松动,会使螺纹连接不能有效地保持紧固状态。

二、防松的原理防止螺纹松动的方法有很多种,但其核心原理可以概括为以下几点:1. 增加摩擦力通过增加螺纹连接的摩擦系数,可以提高螺纹连接的紧固性,防止松动。

3. 增加阻尼通过增加螺纹连接处的阻尼,可以减少外部振动和冲击对螺纹连接的影响,从而减少松动的发生。

基于以上的原理,实际的防松方法可以在设计和制造中进行综合考虑和选择。

三、常见的螺纹防松方法1. 使用防松螺纹副防松螺纹副是一种通过改变螺纹的形状和尺寸来增加摩擦系数的螺纹连接方式。

防松螺纹副通常使用锥度较大的螺纹,或者采用特殊的螺纹形状,从而增加摩擦力,提高螺纹连接的紧固性。

2. 使用胶螺纹垫片胶螺纹垫片是一种在螺纹连接处添加特殊胶垫片的方法。

胶垫片可以通过填充螺纹间隙、增加摩擦系数和阻尼来实现螺纹防松的效果。

这种方法简单易行,适用于许多场合。

四、结语螺纹防松是机械设计中一个重要的课题,不同的螺纹连接场合需要采用不同的防松方法。

在实际的工程中,机械设计工程师需要根据具体情况,综合考虑材料、结构、应力、力学等因素,选择合适的螺纹防松方法。

如何预防螺纹松动堵塞

如何预防螺纹松动堵塞

如何预防螺纹松动堵塞1. 引言螺纹连接是一种常见且重要的连接方式,在许多工业和日常生活中都得到广泛应用。

然而,由于各种原因,螺纹连接可能发生松动、堵塞等问题,给我们的工作和生活带来麻烦和安全隐患。

本文将讨论如何预防螺纹松动堵塞的方法与技巧。

2. 选择适当的螺纹尺寸和材质在进行螺纹连接之前,首先要选取适当的螺纹尺寸和材质。

螺纹尺寸应符合实际需要,以确保连接紧固牢固。

材质的选择应结合使用环境和要求,避免材质不耐腐蚀、耐磨损能力差等问题。

3. 使用适当的紧固工具和技巧选择适当的紧固工具和掌握正确的紧固技巧也是预防螺纹松动的重要因素。

以下是一些关键的技巧和注意事项:•使用正确类型的扳手:不同类型的螺纹需要不同类型的扳手。

应根据螺纹类型选择合适的扳手,确保能够正确地施加力量。

•使用足够的力量:在紧固螺纹连接时,需要施加足够的力量,但同时也要避免过度施力导致螺纹损坏或松动。

•交叉紧固法:对于多个螺纹连接,应采用交叉紧固法,即按照对角线方向交替旋紧,以确保力量均匀施加,防止松动。

4. 使用适当的密封剂为了防止螺纹连接发生气体或液体泄漏,可以使用适当的密封剂。

在使用密封剂时,应注意以下几点:•选择适合的密封剂类型:根据工作条件和要求,选择适合的密封剂类型,如固体密封剂、液体密封剂等。

•正确使用密封剂:在涂抹密封剂时,要确保均匀涂抹,并不要使用过多或过少的密封剂。

•预先清洁螺纹表面:在使用密封剂之前,应先清洁螺纹连接面,以确保密封剂能够充分附着。

5. 定期检查和维护为了确保螺纹连接的可靠性和安全性,应定期检查和维护螺纹连接。

以下是一些常见的检查和维护措施:•定期检查紧固情况:定期检查螺纹连接的松动情况,并进行必要的紧固操作。

•清洁螺纹连接:定期清洁螺纹连接面和螺纹孔,以去除灰尘、沉积物等杂质。

•更换磨损或老化的螺纹:如果发现螺纹连接存在磨损或老化,应及时更换。

6. 结论预防螺纹松动和堵塞是保证工作和生活安全的重要环节。

螺纹联接的拧紧与防松

螺纹联接的拧紧与防松
螺纹联接的拧紧与防松
CONTENTS
1 螺纹联接的拧紧

2 螺纹联接的防松

螺纹联接的拧紧与防松
一、螺纹联接的预紧(松、紧)
1、预紧:为了使螺纹联接紧密可靠, 大多数螺纹连接在装配时都须拧紧,通常 称为预紧。
2、预紧控制: 工程中常采 T
用测力矩板手或定力矩板手控
制预紧力矩的大小。 注意重:要的连
2、机械防松(防松可靠)
螺纹联接的拧紧与防松
2、机械防松(防松可靠)
螺纹联接的拧紧与防松
3、变为不可拆连接 (点焊、胶粘、冲点等)
焊点
冲点法 用冲头冲2-3 点,起永久防松作用。
螺母拧紧后,将其与螺栓上的螺 纹焊住,起永久防松作用。用于 装配后不再拆开的场合。
粘合法,粘合剂涂于螺纹旋合表 面,螺母拧紧后自行固化,效果 良好。
接,应不于M12)。
测力矩扳手
d d0
定力矩扳手
螺纹联接的拧紧与防松
二、螺纹联接的防松 --防松方法
防松的原因:
1、摩擦防松 (防松不可靠)
在冲击、振动 或变载荷作用下, 螺纹副间的摩擦力 可能在瞬间减小或 消失,导致连接失 效。
螺纹联接的拧紧与防松
1、摩擦防松(防松不可靠)
螺纹联接的拧紧与防松
讨论
1、下边各图中各采用什么防松方法?分别属于那 类防松?
总结Biblioteka 螺纹螺纹的类型 螺纹的参数
螺栓联接 双头螺柱联接
联 接
螺纹联接
螺纹联接的基本类型 螺钉联接
标准联接件 摩擦 定螺钉联接
拧紧与防松
机械 永久性
螺栓的强度计算
谢谢观看

螺丝松动分析报告

螺丝松动分析报告

螺丝松动分析报告1. 引言本报告旨在对螺丝松动的问题进行分析,并提供相应的解决方案。

螺丝松动是指螺丝在使用过程中松动或脱落,影响设备的正常运行和安全性。

在本报告中,我们将首先分析螺丝松动的原因,然后提出相应的解决方案,以减少螺丝松动的发生。

2. 螺丝松动的原因分析螺丝松动的原因可以归结为以下几个方面:2.1 设计不合理一些设备在设计上没有考虑到螺丝的使用环境和振动情况,导致螺丝容易松动。

此外,螺丝松动可能还与螺丝的尺寸选择不当、螺丝孔孔径精度不足等因素有关。

2.2 材料问题螺丝的材料质量问题也是导致螺丝松动的重要原因之一。

如果螺丝的材料强度不够,容易在使用过程中产生松动现象。

此外,螺丝的表面处理也可能影响其使用寿命和松动性能。

2.3 使用频繁频繁的使用可能会造成螺丝松动。

长时间的振动和冲击会使螺丝松动,尤其是在高温环境下更容易出现此问题。

2.4 维护不当螺丝的维护不当也可能导致松动现象。

例如,螺丝未经定期检查和紧固,或者没有使用适当的工具进行紧固。

3. 螺丝松动解决方案针对螺丝松动问题,我们提出以下解决方案:3.1 设计改进在产品设计阶段,应充分考虑螺丝的使用环境和振动情况。

合理选择螺丝的尺寸和孔径精度,并且考虑增加止松垫圈或锁紧胶等辅助措施,提高螺丝的紧固性。

3.2 材料优化选择高强度、耐磨损的螺丝材料,确保螺丝在使用过程中具有较好的紧固性能。

此外,通过表面处理等措施改善螺丝的抗松动性能。

3.3 定期检查和维护定期检查螺丝的紧固状态,并使用适当的工具进行维护。

如果发现松动现象,应立即进行紧固,避免进一步的损坏和安全隐患。

3.4 使用减振措施在设备设计和使用时,可以考虑增加减振措施,减少螺丝受到的振动和冲击力。

常用的减振措施包括减震垫、减振装置等。

4. 结论螺丝松动是一个常见的问题,但通过合理的设计、材料选择以及定期检查和维护,可以有效地减少螺丝松动现象的发生。

同时,增加减振措施也可以减小螺丝受到的振动和冲击力,进一步提高螺丝的紧固性能。

螺纹连接防松方法

螺纹连接防松方法

特点:螺母在螺栓失去轴向力时,无论螺母
拧入还是拧出,因为尼龙的存在,均需一定的扭 矩,因此能够有效地抑制螺纹副之间的转动,防 松性能优良,可重复使用。 优点:可用于冲击、振动等较恶劣的工况。 缺点:使用温度在100度以内,尼龙易老化。 应用:减速器上下盖的连接
5
施必牢螺母防松(spiralock)
接松动。其具体原因主要包括两方面: 1.由于内外螺纹公差带的影响,内外螺纹连接时螺纹副接触面 会有一定间隙。同时,螺纹表面微观碎屑和微粒会夹杂在内外牙隙 之间,可作为螺纹连接松动的润滑剂。在动载荷的变化下(轴向载 荷和横向载荷的作用),螺纹联接不可避免的存在轴向和径向的窜 动,内外螺纹间的摩擦阻力会出现瞬时减少或者消失。在动载荷下, 这种现象多次重复的交互作用,最终会导致螺纹联接的松脱。 2.因螺栓预紧力的存在,会使紧固件和被连接零件间产生较大的应力,螺栓连接中互 相接触面(如螺纹牙侧面、各支撑面、被连接件相互接触面)由于表面粗糙度、波纹度及 形位公差等,造成局部塑性变形。这些塑性变形会在动载荷下继续发生,变形量会继续加 大,进而导致联接副啮合表面正压力减小,自锁能力下降,螺栓松脱。
定义:施必牢螺母与标准螺母的区别在于其螺纹底径上有 一30度的锥面,而相配合的螺栓螺纹仍是标准螺纹(如右图)。 原理:螺母拧紧在螺栓上时,外
螺纹的牙顶紧紧地贴在内螺纹牙根30
度的锥面上,产生很大的径向锁紧力, 使螺母具有很强的抗击横向振动能力。 特点:相比普通螺纹连接,施必 牢螺母锁紧力能均匀分配在所有各个 牙的螺纹上(如右图)。较好的解决 了螺纹磨损与剪切变形的问题。 优点:1.可靠的防松、防振能力 2.可提高螺母和螺栓的使用寿命,可重复使用 不受温度变化影响,应用范围广 4.自由旋转,直到拧紧才能施加力矩,拆卸方便 应用:已广泛应用于航天航空、军工、汽车、铁路港口机械等行业中。

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

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。

如何预防螺纹松动

如何预防螺纹松动

如何预防螺纹松动引言螺纹松动是一种常见的机械问题,它会导致设备的不稳定和损坏。

为了避免这种情况的发生,本文将介绍一些方法来预防螺纹松动。

1.选择正确的螺纹类型和材料首先,正确选择螺纹类型和材料非常重要。

不同的应用需要不同类型和尺寸的螺纹。

同时,选用适合的螺纹材料也很关键,例如使用高强度的不锈钢螺纹可以提供更好的紧固性能。

2.正确使用扭矩工具使用扭矩工具是预防螺纹松动的关键。

在紧固时,应根据螺纹类型、材料和规格选择合适的扭矩值。

过高的扭矩可能导致螺纹损坏,而过低的扭矩可能导致螺纹松动。

因此,使用正确的扭矩工具,并按照设备制造商的建议进行操作是非常重要的。

3.使用螺纹锁定剂螺纹锁定剂是一种粘结剂,可以增加螺纹的紧固力,并防止螺纹松动。

它适用于不同类型的螺纹,包括机械螺纹、管道螺纹和螺母。

使用螺纹锁定剂时,应根据工作环境和要求选择合适的类型和强度。

4.定期检查紧固件定期检查紧固件可以发现潜在的螺纹松动问题。

定期检查应包括以下几个方面:•检查螺纹是否松动或磨损•检查螺纹表面是否有腐蚀或裂纹•检查使用的扭矩工具是否正常工作只有对紧固件进行定期检查和维护,才能及时发现问题,并采取相应的措施来避免螺纹松动。

5.正确安装和使用紧固件正确安装和使用紧固件是避免螺纹松动的另一个关键因素。

在安装和使用过程中,应注意以下几点:•使用正确的工具和方法安装紧固件•合理安排紧固件的布局和结构•在使用过程中避免过度紧固或不足紧固只有正确安装和使用紧固件,才能确保其稳定性和耐久性。

6.合理设计和维护设备合理的设备设计和维护也可以预防螺纹松动。

在设备设计阶段,应考虑以下几点:•使用合适的螺纹类型和尺寸•考虑振动和温度变化对螺纹的影响•提供足够的螺纹支撑和固定装置在设备维护过程中,应定期对设备进行检查、清洁和润滑,以确保螺纹的稳定性和性能。

结论螺纹松动是一种常见的机械问题,会导致设备不稳定和损坏。

为了预防螺纹松动,我们可以选择正确的螺纹类型和材料,正确使用扭矩工具,并使用螺纹锁定剂。

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

机械设计中螺纹防松方法的探讨一、引言螺纹连接是机械装置中常见的连接方式,它具有结构简单、安装方便的特点,广泛应用于各种机械设备中。

螺纹连接在使用中常常出现螺纹松动的情况,导致机械装置的安全性和稳定性受到影响。

螺纹防松技术成为了机械设计中的重要课题之一。

本文将对机械设计中螺纹防松方法进行探讨,以期提高机械设备的稳定性和可靠性。

二、螺纹松动的原因螺纹连接在使用中出现松动的原因主要有以下几点:1. 载荷振动:机械设备在工作过程中会受到不同程度的振动载荷,这种振动会导致螺纹连接部件的松动。

2. 传动力矩:当螺纹连接用于传递力矩时,由于力矩的作用会产生螺纹松动的现象。

3. 材料和表面处理:螺纹连接部件的材料选择和表面处理不当也是导致螺纹松动的原因之一。

4. 安装不当:螺纹连接在安装过程中,如果没有采取适当的安装方法和工具,也容易出现松动现象。

三、常见的螺纹防松方法1. 使用锁紧剂:锁紧剂是一种专门用于防止螺纹松动的化学物质,它能够填充螺纹间隙,增加螺纹连接的摩擦力,从而提高了螺纹连接的抗松动能力。

2. 使用弹簧垫片:在螺纹连接的垫片处加装弹簧垫片,通过弹簧的弹性来增加连接的紧固力,从而达到防止螺纹松动的目的。

3. 使用双头螺栓:双头螺栓是一种特殊结构的螺栓,它在螺纹的另一端设计有一个特殊的锁紧结构,能够有效防止螺纹松动。

4. 应力控制设计:通过合理的设计和计算,尽可能降低螺纹连接受到的载荷,减少螺纹松动的可能性。

四、新型螺纹防松技术的研究除了上述常见的螺纹防松方法外,近年来一些新的螺纹防松技术也在不断涌现,为机械设计提供了新的思路和解决方案。

以下是一些新型螺纹防松技术的研究进展:1. 形状记忆合金应用:形状记忆合金是一种具有特殊形状记忆功能的金属材料,通过改变温度来实现形状的变化,可以应用于螺纹连接的紧固和防松。

2. 建立模型进行仿真分析:采用有限元分析、模拟计算等方法,可以对螺纹连接的应力分布、松动情况等进行定量分析,为防松设计提供依据。

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

机械设计中螺纹防松方法的探讨螺纹连接是一种常用的机械连接方式,在机械设计中应用广泛。

然而,由于振动和应力的影响,螺纹连接容易出现松动的问题,给机械设备的稳定性和安全性带来了严重的隐患。

因此,如何有效地防止螺纹连接松动成为了机械设计中的重要问题之一。

一、螺纹防松的原理螺纹连接产生松动是由于外力振动和工作应力的共同作用,使得螺纹连接处的摩擦力逐渐减小,最终导致松动。

因此,防止螺纹连接松动的关键是要提高连接点的摩擦力,使得连接处的摩擦力大于外力和应力的作用力,从而保持连接的稳定性和紧密性。

而实现这一目标的方法主要包括以下几种:1.增加摩擦系数增加螺纹连接处的摩擦系数是最简单有效的螺纹防松方法之一。

具体来说,可以通过以下几种方式来实现:(1)选择材质的不同。

铝、黄铜、塑料等材质的螺纹,与钢铁的螺纹相比,具有摩擦系数较小的特点。

因此,在选择螺纹连接时,可以优先选择摩擦系数较大的钢铁螺纹连接点。

(2)采用粗纹螺纹。

粗纹螺纹与细纹螺纹相比,单位长度内的接触面积更大,摩擦系数更大。

因此,使用粗纹螺纹连接可以增加连接点的摩擦系数。

(3)使用有摩擦垫片的螺纹连接。

摩擦垫片通常是一种纤维材料,能够增加连接点的摩擦系数。

此外,也可以使用防松胶、锁紧剂等特殊涂层来增加螺纹连接处的摩擦系数。

2.增加螺纹预紧力螺纹连接松动问题的另一个原因是连接点的预紧力不足。

当预紧力不足时,外力和应力的作用会使连接点的紧密度降低,从而导致连接松动。

因此,增加螺纹连接的预紧力是防松的重要手段之一。

实现方法如下:(1)使用扳手或力矩扳手进行正确的拧紧。

使用手动拧紧螺纹连接时,应使用扳手进行拧紧,以确保预紧力达到要求。

(2)使用预紧螺母。

预紧螺母可以保证在同样的扭矩下产生更大的预紧力,从而提高螺纹连接的稳定性。

3.增加连接点的效应长度连接点的效应长度指的是螺纹连接点两侧的有效长度。

当连接点的效应长度较大时,在外力和应力的作用下,连接点的稳定性和紧密性更高,从而减少出现松动的可能性。

螺纹连接需要防松的原因

螺纹连接需要防松的原因

螺纹连接需要防松的原因螺纹连接是一种广泛应用于机械设计中的连接方式。

螺纹连接有许多优点,例如它们可以轻松安装和拆卸,有较高的承载能力,而且可以适应不同的环境应用。

但是,当螺纹连接被使用时,它们必须经常遭受重复的振动、冲击、变形和温度变化等外部因素的影响。

这些外部因素容易导致松动,降低螺纹连接的质量。

因此,避免螺纹松动,保持连接的力学强度至关重要。

本文将描述一下螺纹连接需要防松的原因。

一、松动的危害1. 损坏机械部件:当螺纹连接松动时,机械部件容易受到损坏。

因为螺纹连接的松动会导致机械部件的摩擦接触面变小,从而造成局部磨损和破坏。

严重时还可能引起零件失效,拖延整个项目周期。

2. 机械精度下降:通过螺纹连接的部件可能受到一定的振动,如果螺纹连接出现松动,容易导致部件的精度下降,从而影响机械的稳定性和工作效率。

3. 安全隐患:一些关键部件出现松动,例如工业机器人装置或飞机发动机,可能导致严重事故或伤害。

二、螺纹连接松动的原因1. 螺纹自松:当螺纹垫圈不贴合或使用了不合适的螺纹,螺纹自身的弹性和自锁性会导致连接失去自锁力,产生松动。

2. 振动:振动是导致螺纹松动的主要原因之一。

在运行中的机器,振动会使螺纹产生放松现象,进一步增加松动的危害。

3. 温度扩散:螺纹连接的温度升高时,膨胀系数会随之增大,从而导致螺纹松动。

4. 过紧与过松:过紧时,螺纹表面的摩擦更大,随着时间的推移,螺纹磨损严重,失去自锁能力。

而过松则是因为在拆卸维护过程中,没有正确使用工具和正确的力量。

5. 疲劳寿命:长期运行会导致螺纹产生疲劳寿命,提高了松动的风险。

三、如何防止螺纹连接松动1. 确保正确材料的使用:选择合适的螺纹连接件,特别注意针对实际应用环境的不同条件,应选择合适的螺纹连接件。

2. 紧固力合理:在装配过程中,应注意紧固力的控制,不宜松紧过度。

为了保证正确的紧固力,应按照设计规范并使用正确的紧固工具和正确的力量来安装和拆卸螺纹连接件。

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螺纹连接松动分析及预防
一汽-大众汽车有限公司佛山质量保证部佛山528200
张小强
【摘要】本文分析了螺纹连接松动的定义及危害,并从理论上分析了松动的原因及解决方案,最后,针对松动的原因,提出了监控螺纹连接松动的措施。

【关键词】螺纹连接摩擦系数自锁旋转松动非旋转松动
引言
螺纹连接标准化程度高、品种多、制造方便、易于拆卸,能适应各种工作条件,因此在机械中应用广泛。

从原理上说,螺纹连接能够满足自锁条件,在静载荷下不会松脱,但在摩擦、冲击、振动或交变载荷作用下,螺纹连接松动时有发生,甚至产生重大事故,因此,螺纹防松一直也是困扰机械行业的重大课题。

1、螺纹连接松动定义及危害
螺纹连接的本质在于获得合适的夹紧力,以保证被连接件稳定地连接到一起。

所谓松动,是指螺栓连接全部或部分丧失轴向夹紧力,这种松动通常会导致:
1、连接部分的分离和脱落;
2、连接部分的滑移;
3、过度的相对位移和连接部分的碰撞;
4、分离产生的噪音及不密封;
5、连接处的牢固性降低,导致增大的振动;
6、振动导致疲劳断裂;
7、高速运转下惯性冲击断裂;
因此,为减少螺纹连接松动失效的危害,其关键在于保证合适及稳定的夹紧力。

2、螺纹连接松动原因及解决方案
螺纹连接松动通常分为两种类型,旋转松动及非旋转松动,下面我们就这两种松动类型的原因进行分析。

2.1、旋转松动的原因及解决方案
旋转松动由螺纹副的相对移动导致,正常情况下,各紧固件厂家对螺纹摩擦系数均有要求,从而保证螺纹的自锁性能,依螺栓受力分析如图1所示。

图1 螺纹拧松受力分析图 图2 60°米制螺纹自锁螺纹摩擦系数
为便于分析,先研究矩形螺纹,将矩形螺纹沿中径2d 展开,得到斜角等于螺纹升角ψ的斜面,将螺母简化为受轴向载荷a F 的滑块,同时拧紧或拧松连接副
的扭矩,产生沿圆周推力F ,当滑块静止或匀速直线运动时,由R F 、a F 和F 组成的力多边形。

当滑块匀速下滑时,螺纹升角为ψ,摩擦角为ρ,轴向载荷a F 变为驱动滑块
匀速下滑的驱动力,F 为阻碍滑块下滑的阻力,摩擦力F '的方向与滑块运动方向相反。

()ρ
ψtg F F a -*= ------(公式1) 由公式1可知,当ρ≤ψ时,推力F ≤0,表明F 为零或其方向改变,此
时,螺母只有受到与图1中F 方向相反的推力才能松退,轴向载荷在材料性能范围内无论多大,螺母都不会松退,而且,轴向载荷越大,松退所需的力也越大;
故螺纹自锁条件为ρ≤ψ。

对于拧紧装配,我们需要足够的夹紧力来保证装配质量,而适当的螺纹摩擦系数,则有利于螺纹自锁,从而避免螺纹松动,依VW01129大众摩擦系数界限值标准,螺纹摩擦系数低于0.08意味着自锁性能的下降,而M6螺栓,当螺纹摩擦系数为0.052时,自锁能力完全丧失;统计60°米制螺纹螺纹升角对应的最
小螺纹摩擦系数,如图2所示。

如果螺纹摩擦系数满足自锁条件,是否还有旋转松动发生呢?早在1969年德国科学家发现,振动也是螺纹紧固件产生松脱的主要原因之一。

当我们拧紧螺纹紧固件时[1,2,3],
⎥⎦
⎤⎢⎣⎡++***=H Km Th μD P μd .F T 2257802π ------(公式2) 当我们拧松螺纹紧固件时[1,2,3],
⎥⎦
⎤⎢⎣⎡+-***=H Km Th μD P μd .F T 2257802π ------(公式3) T ------螺纹副装配扭矩
F ------轴向夹紧力
P ------螺纹螺距
2d ------螺纹中径
Th μ------螺纹中径
H μ------螺纹中径
Km D ------端面摩擦圆等效直径
用公式(2)-(3)得公式(4):
πP
F *=∆T ------(公式4)
通过公式(4)说明,拧松螺母所用到的拆卸扭矩始终小于拧紧螺母所用到的拧紧扭矩,拧紧状态下的螺纹紧固件的受力状态类似于停留在斜坡上的滑块,如图1所示,向下拖动物体比向上拖动物体所需要的力小,假定我们给斜面上滑块施加相同的向上和向下的力,施加力的时间相同,则向下移动的距离要比向上移动的距离大,经过多次交替变化的力的作用,物体就会向下移动,离原位置越来越远;
同样,螺纹紧固件在振动影响下,由于各零件的惯性以及连接件间的相互作用,使螺纹与支承面间的摩擦系数急剧降低,甚至出现摩擦阻力瞬时消失,破坏原有力的平衡关系,使螺纹副不能满足自锁条件,产生微量相对滑动,在同样
的横向力的作用下,向拧紧方向的滑移量总要小于向拧松方向的滑移量,经过多次交替横向力的作用,螺纹紧固件向拧松方向的滑移越来越多,最终导致螺纹连接松动。

故针对旋转松动的主要原因,摩擦及振动,既可适当增大摩擦系数,如在螺栓端面增加防滑齿,采用锁紧螺栓或锁紧螺母等;同时,也可直接减小振动影响,如螺栓螺母涂防松胶,或采用机械方式固定螺纹连接,使螺纹连接在振动的条件下减小滑动。

2.2、非旋转松动的原因及解决方案
非旋转松动主要体现在夹紧力的逐渐衰减,主要有五种形式,蠕变、塑性伸长、压溃、热膨胀及磨损。

其中蠕变、塑性伸长,当装配载荷超过螺栓的屈服强度时,螺栓伸长并发生蠕变,导致轴向力的衰减,如果发生,表明螺栓已经接近性能极限,装配工艺或螺纹连接设计不合理,需重新选择。

而压溃,当装配载荷超过被连接件的屈服强度时,被连接件被严重压变形,导致轴向力的衰减,如发生,表明被连接件已接近性能极限,装配工艺或螺纹连接设计不合理,需重新选择。

热膨胀,主要温度的影响,温度变化,依VW01129[4],摩擦系数与温度有较大关联,针对有机防锈涂层,辅助的润滑剂涂层或混合润滑剂,如PTFE或PE,在高温时会明显减小摩擦系数。

极端情况下,螺纹升角>3°,拧紧在光滑的部件上,温度>80℃时,会发生自松,故因温度而导致松动,主要为设计不合理,需重新选择。

磨损,多发生在较为粗糙的端面上,端面严重挤压变形后应力释放,导致轴向力的衰减,但磨损发生一般需要一定的时间,故有时很难发现和预防,仍应在螺纹连接设计中对粗糙度及材料耐磨性能详加考虑和规定。

针对螺纹连接的非旋转松动,其主要原因在于设计和装配的不合理,而装配不合理的预防多应在设计中考虑,故针对非旋转松动,仍应在设计中考虑预防。

3、螺纹连接松动的监控
针对螺纹连接松动的主要原因:摩擦、振动及设计,人们采取各种积极有效
的措施,如:摩擦防松、直接锁紧、破坏运动副关系及粘结等方法,但螺纹连接影响因素较多,且各影响因素波动性较大,故较难实现100%合格不松动;同时,关键位置的螺纹连接又必需保证100%的合格不松动,因此,在装配中,如何有效地对可能的松动进行监控并提前发现便尤为重要。

通过分析整个拧紧过程,过程监控及装配后扭矩衰减监控,是有效监控可能松动风险的两种重要途径。

首先,选择合适的拧紧设备,实现整个拧紧过程的100%监控,依据VW01110-3[5]大众康采恩拧紧过程参数设置标准,如图3所示。

图3 拧紧过程参数设置图4 扭矩衰减过程
一般整个拧紧过程分为3-4步,通过设置每一步骤的扭矩上下限及角度上下限,从而可以有效地监控出摩擦变化及非旋转松动,当摩擦系数过小时,两扭矩之间转过的角度会变大,同时针对转角法,转过同样角度,最终扭矩也会偏小;针对非旋转松动的压溃、螺栓伸长及蠕变,两扭矩之间转过的角度同样会有变化;故通过拧紧程序的100%过程监控,从而可以有效地提前发现松动风险。

其次,对螺纹连接装配完成后扭矩衰减进行监控,依公式(2)所示,扭矩与夹紧力有着密切的相关关系,故扭矩衰减也一定程度上预示了松动的风险。

如图4所示,60%~70%的扭矩衰减发生在拧紧完成的30ms内,故一般在30分钟内对扭矩进行检测,可有效的监控扭矩衰减及松动风险。

依VW01110-2[6]大众康采恩螺纹连接装配和过程保证标准,各类拧紧复检扭矩衰减许可范围如下:
A/B类拧紧点,0.8*装配扭矩≤复检扭矩≤1.2*装配扭矩;
C类拧紧点,0.7*装配扭矩≤复检扭矩≤1.2*装配扭矩;
B /C类非米制螺纹或含塑料件连接,0.5*装配扭矩≤复检扭矩≤1.2*装配扭矩;
4、总结
针对关键位置的螺纹连接,松动失效绝不允许发生。

因此,除针对松动原因制定防松措施外,还必须对其影响因素波动和可能的松动风险进行有效监控,本文分析了螺纹连接松动的危害、原因及解决方案,并探讨了拧紧过程监控及装配后扭矩衰减监控两种途径,以实现对螺纹连接松动风险的有效发现和预防。

参考文献
[1] GB/T 16823.1-1997 螺纹紧固件应力截面积和承载面积[S]
[2] GB/T 16823.2-1997螺纹紧固件紧固通则[S]
[3] GB/T 16823.3-1997螺纹紧固件拧紧实验方法[S]
[4] VW01129米制标准螺纹摩擦系数界限值[S]
[5] VW01110-3螺纹连接EC拧紧系统的参数设置[S]
[6] VW01110-2螺纹连接装配和过程保证[S]。

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