紧固件防松测试技术探讨

5.紧固件横向振动测试需要完善的目标 5.1.确定可以衡量螺纹紧固件防松性能的量化指标 5.2.修改现行标准，量化影响螺纹紧固件防松性能指标 的相关细节 5.3.建立衡量螺纹紧固件防松性能的防松等级
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向下拖动物体需要的力为：
Fx f mg sin
如果：
Fs Fx 2mg sin
H1
说明：向下拖动物体需要的力＜向上拖动物体需要的力
H2 h
F
F
说明：用相同的条件施加向下拖动物体和施加向上拖动 物体的力，物体不能回到原点。
3.螺纹紧固件的防松性能试验方法 3.1 MS振动试验法（地脚螺栓试验法） 3.2 NAS振动试验法（套筒横向冲击法） 3.3 横 向 振 动 试 验 方 法 ( 容 克 振 动 试 验 法 The Junker vibration testing)
Ff



当我们拧松螺纹紧固件时，卸载扭矩为：
Txf
2 D 03 d 03 P Ff s sec d 2 w 2 2 3 D 02 d 02
Ff

其中： Tf. ：为紧固扭矩 Txf. ：为卸载扭矩 Ff. ：为夹紧力 P:为螺距 µs:为螺纹摩擦系数
紧固件防松测试技术探讨
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1. 螺纹紧固件防松方法 2. 螺纹紧固件的松动机理 3. 螺纹紧固件的防松性能试验方法 4. 对螺纹紧固件横向振动试验方法的一些观点 5. 紧固件横向振动测试需要完善的目标
1.螺纹紧固件防松方法 螺纹紧固件防松技术和防松结构很多，总结起来主要包括摩 擦防松、直接锁紧、破坏运动副关系和粘结等几类方法。
3.1 MS振动试验法（地脚螺栓试验法） 地脚螺栓试验法的原理是将被试 零件安装在试验机上，其连接结 构类似于地脚螺栓，在试件上做 出位置标记，利用试验机的偏心 机构给试验螺纹连接副施加机械 振动，定时停机记录试件位置变 化情况，以连接副相对位置变化 的大小来判断试件防松性能的优 劣。这种试验方法被认为是第一 代防松性能试验方法，没有实现 标准化，没有通用的设备，试验 周期长，试验结果不尽如人意， 已很少使用。
其中： µw:为支撑面摩擦系数 d2:为螺纹中径 α:为螺纹副接触角 D0:为支撑面外径 d0:为支撑面内径
如果：
Tf Txf
P Ff
说明：卸载扭矩＜拧紧扭矩 拧紧状态下的螺纹紧固件的受力情况类似于停留在一斜 坡上的物体的受力情况
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向上拖动物体需要的力为：
Fs f mg sin
有效力矩型的非金属嵌件锁紧螺母防松 双螺母防松 外齿锁紧垫圈防松
开口销防松
齐口销防松
唐氏防松
施必牢
德国HEICO-LOCK
2.螺纹紧固件的松动机理 早在1969年德国科学家Junker发现：往返式的横向振动是 螺纹紧固件产生松脱的最主要原因。
当我们拧紧螺纹紧固件时，紧固扭矩为：
Tf
2 D 03 d 03 P Ff w s sec d 2 2 2 3 D 02 d 02
优点：装样空间大，方便加 装机动预紧装置。 缺点：结构复杂，成本高。
4.2 观点二：横向振动试验机的横向力需要控制
横向振动试验机控制横向力存在的一些问题： » 问题一：影响横向力的因素比较多，不易确定试验横向力； » 问题二：横向振动的过程中横向力是一个变化的力； » 问题三：现行标准并没有要求控制横向力。
3.2 NAS振动试验法 GJB 715.3A-2002 紧固件试验方法 振动 NAS振动试验法是60年代初期，美国宇航标准规定的紧固 件防松试验方法。
3.3横向振动试验方法(The Junker vibration testing) 标准： GB/T10431-2008 紧固件横向振动试验方法 DIN 65151-2002 Aerospace series - Dynamic testing of the locking characteristics of fasteners under transverse loading conditions (vibration test)
典型的测试曲线
典型的测试曲线
4.对螺纹紧固件横向振动试验方法的一些不同观点 4.1 观点一：横向振动试验机只有水平横向振动才是符合标 准要求的。
横向振动只是相对于紧固件的夹紧力方向来说的。
» 紧固件横向振动试验机的典型结构形式
横向振动试验机垂直振动和水平振动两种结构形式的优缺点
优点：结构简单，成本低。 缺点：装样空间小，不方便 加装机动预紧装置。