防松螺纹与自锁螺纹的区别

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“永不松动”螺母

n 唐氏螺纹虽然减小了螺纹的受力面积，但却保持了螺纹的强度，创造了真正“不会松动的螺栓”的神话。
德国垫片组防松动原理
n 上个世纪二十年代，德国工程师首创了楔入式锁紧概念，利用夹紧力而非摩擦力来防止螺栓松动。
n HEICO—LOCK楔入式锁紧系统，外表面为放射状锯齿，内表面呈楔形，安装时成对使用，楔形面相对。
日本永不松动螺母HARD-LOCK
日本永不松动螺母基本结构原理图
受力分析
n 在偏心的作用下，产生径向平面内的附加力矩
关键之处
楔子到偏心的思路引入
思路的引入
楔子的作用力方向
日本偏心螺母设计原理
n 设计原理的思维背景：以刚克刚 n 螺母松脱是由于松退力克服螺纹之间摩擦力，
那么增大摩擦力就成了防止螺纹松脱的首选方法。 n 不仅偏心螺母，弹性垫圈、对顶螺母(双螺母)、尼龙锁紧螺母也都是采取的这种方法。它的思维背景就是以刚克刚，以增加摩擦力来对抗松退力。然而我们知道摩擦力的增加是有限度的，因而摩擦防松不可避免存在局限性。
n 它与塑性变形不同，塑性变形通常在应力超过弹性极限之后才出现，而蠕变只要应力的作用时间相当长，它在应力小于弹性极限施加的力时也能出现。
n 由于蠕变，材料在某瞬时的应力状态，一般不仅与该瞬时的变形有关，而且与该瞬时以前的变形过程有关。许多工程问题都涉及蠕变。在维持恒定变形的材料中，应力会随时间的增长而减小，这种现象为应力松弛，它可理解为一种广义的蠕变。
牙型变化分析锁紧能力
n根据螺纹紧固的原理来分析
①接触面大，轴向分力大，压紧
力大，有相当的自锁作用
①
②角度不匹配，接触面最小，无法锁紧
②
③正常螺纹面已失去作用，此为第二螺旋面，有悖于常规螺纹紧固的原理。

螺栓防松的形式及注意事项

SGMW机密 Confidential
螺栓防松的形式及注意事项
2016-2-12
防松的分类
摩擦防松
1、弹簧垫片 2、自锁螺母 3、双螺母
受冲击力情况下容易松脱，需要用记号笔做好防松标示，易于检查；相关部件不能够缺失；
可拆卸防松
1、开口销
防松
机械防松
2、开槽螺母 2、止动垫片
机械防松的方法比较可靠，对于重要的联接要使用机械防松的方法；
用开口销穿过螺栓尾部小孔和螺母的槽，也可以用普通螺母拧紧后进行配钻销孔。
气缸头与夹头的连接处
气缸杆与气缸头的连接处，防止相对转动，脱
丝，不可缺失
开槽螺母
X
老A线叉载升降机导向轮螺栓
串接钢丝
串联钢丝防松用低碳钢钢丝穿入各螺钉头部的孔内，将各螺钉串联起来，使其相互制动。这种结构需要注意钢丝穿入的方向；
机械原理在电气上的应用，电缆锥形锁母固定电缆，
不可缺失；
C线叉载升降机导向轮螺栓
双螺母
对顶螺母防松利用螺母对顶作用使螺栓式中受
到附加的拉力和附加的摩擦力。由于多用一个螺母，并且工作不十分可靠，目前已经很少使用。
C线叉载升降机链条在升降架上固定螺栓
开口销防松双重保障
开口销
槽形螺母和开口销防松槽形螺母拧紧后，
方
3、串接钢丝
法
1、点焊
不可拆卸防松永久防松
2、铆接 3、冲点
拆卸时大多要破坏螺纹紧固件，无法重复使用；
4、粘合
此类防松检查的重点在于相关部件不能够缺失，损坏；
防松的目的:能更有效的长期工作；提高相关部件的可靠性；
弹簧垫片
弹簧垫片防松弹簧垫圈材料为弹簧钢，装配后垫圈被压平，其反弹力能使螺纹间保持压紧力和摩擦力，从而实现防松；

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。

十二种经典的螺栓防松设计

十二种经典的螺栓防松设计常用的防松方法有三种：摩擦防松、机械防松和永久防松。

机械防松和摩擦防松称为可拆卸防松，而永久防松称为不可拆卸防松。

常用的永久防松有：点焊、铆接、粘合等，这种方法在拆卸时大多要破坏螺纹紧固件，无法重复使用。

常见摩擦防松有：利用垫片、自锁螺母及双螺母等。

常见的机械防松方法：利用开口销、止动垫片及串钢丝绳等。

今天咱们分享12种比较流行或者说在网上分享比较多的防松设计，希望这些设计能给大家提供选择或者带来帮助。

1. 双螺母对顶防松螺母原理：双螺母防松时产生两个摩擦力面，第一摩擦力面是螺母与被紧固件之间，第二摩擦力面是螺母与螺母之间。

安装时，第一摩擦力面的预紧力为第二摩擦力面的80%。

在冲击和振动载荷作用时，第一摩擦力面的摩擦力会减小和消失，但同时，第一螺母会被压缩导致第二摩擦力面的摩擦力进一步加大。

螺母松退必须克服第一摩擦力和第二摩擦力，由于第一摩擦力减小的同时第二摩擦力会增大。

这样防松效果就会比较好。

唐氏螺纹防松原理：唐氏螺纹紧固件也是采用双螺母防松，但是，两个螺母的旋转方向相反。

在冲击和振动载荷作用时，第一摩摩擦力面的摩擦力会减小和消失，第一螺母(图中右旋)会产生松退趋势，即螺母向左旋转。

但是第二螺母(图中左旋)的旋向与第一螺母的旋向相反，因此第一螺母的松退力直接转换成第二螺母的拧紧力。

这样，螺母万万不会松退。

2. 30°楔形螺纹防松技术在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。

施必牢螺纹结构示意图从下面的图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。

螺钉防松措施

螺钉防松措施
螺钉防松措施有以下几种常见的方法：：
1. 开槽螺母和螺杆带孔螺栓及开口销配合：这种方法是在螺母的侧面开一个槽，螺栓的尾部钻一个孔，然后将一个开口销插入槽和孔中，再将开口销的两端弯开，形成一个物理锁定，防止螺母和螺栓相对转动。

2. 自锁螺母：这种方法是在螺母的内部加入一些防松装置，如嵌入尼龙圈、变形螺纹、楔子锤子等，使得螺母和螺栓之间产生一定的摩擦力或咬合力，防止螺母松动。

3. 螺纹锁固胶：这种方法是在螺母和螺栓的接触部位涂抹一种胶粘剂，如丙烯酸酯类的螺纹锁固胶，等到胶粘剂固化后，就可以将螺母和螺栓粘合在一起，形成一个化学锁定，防止松动。

4. 双螺母或左右旋螺母：这种方法是在一个螺栓上拧紧两个相同或相反方向的螺母，使得两个螺母之间产生一个压力，这个压力可以抵消外界对螺母的扭矩，防止松动。

5. 垫圈：这种方法是在被连接件和螺母之间加入一个平垫圈或弹簧垫圈等，增加轴向的预紧力或弹性力，使得螺母和被连接件之间产生一个
摩擦扭矩，防止松动。

6. 开口销或钢丝：这种方法是将一个开口销或钢丝穿过多个螺栓头部的孔，并将开口销或钢丝的尾部扳开或串联起来，形成一个相互牵制的作用，防止松动。

以上就是几种常见的螺钉防松措施。

简述螺纹防松的类型及各类型的详细方法

简述螺纹防松的类型及各类型的详细方法螺纹防松是一项关键性技术，用于将螺纹紧固装置保持在预期的紧固力下而不会松动。

不同的装置和应用需要不同类型的螺纹防松技术。

一、涂层型螺纹防松涂层型螺纹防松是一种涂布在螺纹表面的膜状防松涂层，目的是增加螺纹的摩擦力和阻力，防止松动。

这种涂层通常由树脂和减摩剂制成，可以为各种不同类型和大小的螺纹提供优异的性能。

涂层型螺纹防松方法：将涂覆剂均匀地涂在螺纹上，然后让它干燥。

通常，涂层需要在螺纹被扭紧之前干燥成膜。

这种螺纹防松方式适用于需要经常更换螺纹的情况，如摩托车发动机，因为涂层可以轻松地除去。

二、自锁型螺纹防松自锁型螺纹防松是通过锁定件上的槽孔/凸缘和螺纹上的凹槽设计来实现的。

当螺纹转动到一定角度时，槽孔会自动“卡住”凹槽，从而使螺纹保持紧固状态。

自锁型螺纹防松方法：将自锁螺母或螺栓旋紧，直到凸缘卡入槽孔或凹槽。

此过程中不需要使用额外的工具。

三、机械型螺纹防松机械型螺纹防松是通过垫圈或锁紧螺母来增加螺纹的摩擦力和阻力。

在这种情况下，锁定件会在螺纹被扭紧时增加摩擦力和压力，从而使螺纹保持紧固状态。

机械型螺纹防松方法：需要在螺纹对面设置垫圈或使用锁紧螺母。

当螺纹旋紧时，锁紧件会抵住螺纹，在螺纹松动时，锁紧件会增加摩擦力和压力，从而使螺纹不会松动。

四、化学型螺纹防松化学型螺纹防松是通过涂覆在螺纹上的化学材料在化学层面上增加了螺纹的粘附力。

这种防松方法适用于需要长期紧固螺纹的情况，如飞机发动机的中至高温螺纹紧固。

化学型螺纹防松方法：需要将一系列化学物质涂布在螺纹表面，通常需要在螺纹锁定之前将其干燥。

这种防松方式的使用需要一定的专业知识。

螺纹防松技术的选择主要取决于紧固装置的应用场景及其特殊需求，应注意选择合适的防松技术，以确保装置的可靠性和安全性。

螺纹紧固件的防松方式有四种

螺纹紧固件的防松方式有四种。

第一种是摩擦防松。

这是应用最广的一种防松方式，这种方式在螺纹副之间产生一不随外力变化的正压力，以产生一可以阻止螺纹副相对转动的摩擦力。

这种正压力可通过轴向或同时两向压紧螺纹副来实现。

如采用弹性垫圈、双螺母、自锁螺母和尼龙嵌件锁紧螺母等。

这种防松方式对于螺母的拆卸比较方便，但在冲击、振动和变载荷的情况，一开始螺栓会因松弛导致预紧力下降，随着振动次数的增加，损失的预紧力缓慢地增多，最终将会导致螺母松脱、螺纹联接失效。

第二种方式是机械防松。

是用止动件直接限制螺纹副的相对转动。

如采用开口销、串连钢丝和止动垫圈等。

这种方式造成拆卸不方便。

第三种方式是铆冲防松。

在拧紧后采用冲点、焊接、粘接等方法，使螺纹副失去运动副特性而连接成为不可拆连接。

这种方式的缺点是栓杆只能使用一次，且拆卸十分困难，必须破坏螺栓副方可拆卸。

第四种方式是结构防松。

是利用螺纹副自身结构，即唐氏螺纹防松方式。

前三类防松方式主要依靠第三者力进防松，主要是指摩擦力。

而结构防松不依靠第三者力，仅依靠自身结构。

结构防松方式即唐氏螺纹防松方式，也是目前最先进和效果最好的防松方式，但不为大部分人所知。

螺纹防松方法归纳统计

螺纹防松方法归纳统计简介常用的防松方法有三种：摩擦防松、机械防松和永久防松。

机械防松和摩擦防松称为可拆卸防松，而永久防松称为不可拆卸防松。

常用的永久防松有：点焊、铆接、粘合等。

这种方法在拆卸时大多要破坏螺纹紧固件，无法重复使用。

常见摩擦防松有：利用垫片、自锁螺母及双螺母等。

常见的机械防松方法：利用开口销、止动垫片及串钢丝绳等。

机械防松的方法比较可靠，对于重要的联接要使用机械防松的方法。

下面分述如下。

（1）摩擦防松①弹簧垫片防松弹簧垫圈材料为弹簧钢，装配后垫圈被压平，其反弹力能使螺纹间保持压紧力和摩擦力，从而实现防松②对顶螺母防松利用螺母对顶作用使螺栓式中受到附加的拉力和附加的摩擦力。

由于多用一个螺母，并且工作不十分可靠，目前已经和少使用了。

③自锁螺母防松螺母一端制成非圆形收口或开缝后径向收口。

当螺母拧紧后，收口胀开，利用收口的弹力使旋合螺纹间压紧。

这种防松结构简单、防松可靠，可多次拆装而不降低防松性能。

自锁螺母一般是靠摩擦力，其原理是通过压花齿压入钣金的预置孔里，一般方预置孔的孔径略小于压铆螺母。

运用螺母与锁紧机构相连，当拧紧螺母时，锁紧机构锁住螺栓螺纹。

④弹性圈螺母防松螺纹旋入处嵌入纤维或尼龙来增加摩擦力。

该弹性圈还起防止液体泄漏的作用。

（2）机械防松①槽形螺母和开口销防松槽形螺母拧紧后，用开口销穿过螺栓尾部小孔和螺母的槽，也可以用普通螺母拧紧后进行配钻销孔。

②圆螺母和止动动垫片使垫圈内舌嵌入螺栓（轴）的槽内，拧紧螺母后将垫圈外舌之一褶嵌于螺母的一个槽内。

③止动垫片螺母拧紧后，将单耳或双耳止动垫圈分别向螺母和被联接件的侧面折弯贴紧，实现防松。

如果两个螺栓需要双联锁紧时，可采用双联止动垫片。

串联钢丝防松串联钢丝防松是将钢丝穿入螺栓头部的孔内，将各螺栓串联起来，起到相互牵制的作用。

这种放松方式非常可靠，但拆卸比较麻烦。

④串联钢丝防松用低碳钢钢丝穿入各螺钉头部的孔内，将各螺钉串联起来，使其相互制动。

防止螺纹松动的方法

防止螺纹松动的方法
防止螺纹松动的方法有以下几种：
1. 弹垫、平垫加螺母：通过弹簧垫圈的弹力增大螺母与螺栓的摩擦力实现防松。

2. 细牙或英制螺纹：对于一些尺寸较小的零件、板件等，可以采用细牙、或者英制螺纹，细牙螺纹可以很好的自锁，实现防松，同时还有防泄漏的功能。

3. 双螺母：这种防松一般用于活动件或者调整、拆卸频率较高的地方，其原理是通过锁紧两个螺母，产生轴向力，从而增大螺母与螺栓直接的摩擦力，实现自锁。

4. 螺纹胶：可以使用专用的螺纹胶，这类胶水防松效果好，同时方便后期维护时拆卸。

5. 厌氧胶：这种胶粘结性好，锁紧力强。

缺点是难拆卸。

这种胶也常用于轴套、轴承等安装。

使用前需考虑好，如果考虑后期拆卸，请慎重使用。

6. 尼龙圈锁紧螺母：可在任意旋合位置箍紧，即使工作时回松少许，也不致很快继续松开。

7. 用强力拧紧联接以防松：效果也较好。

8. 用粘接胶防松：方便可靠。

以上是防止螺纹松动的方法，可以根据实际需求选择合适的方法。

螺纹锁紧及防松

机构设计——锁紧与防松此处所讲的锁紧与防松仅适于可拆结构。

对于不可拆结构，一般从配合上或用不可拆联接达到要求。

锁紧机构主要工作原理相关是力学上的死点、压力角和摩擦角。

其实际机构非常多，常用的有螺纹锁紧、偏心轮锁紧、斜面锁紧、四杆机构锁紧。

螺纹锁紧是最常用的，其产品已经标准化。

在一般情况下推荐使用。

使用螺纹锁紧时应注意配合的螺纹长度。

一般说来，超过八个牙后多余的配合长度意义不大，少于三个牙则联接不可靠。

螺纹锁紧的一个最大优点是行程长，全行程均可作为有效作用点，且各处增力均匀。

其缺陷是当工作行程要求较长时，操作起来较麻烦。

一般情况下均可采用，但在要求快换的情况下不宜单独使用。

偏心轮锁紧机构能快速锁紧，但其锁紧作用点较为固定且行程很小，对零件精度有一定的要求。

对于塑胶件来说，因其容易产生蠕变而影响锁紧效果。

对于锁紧点常作小范围变动的情况，可能偏心轮与螺纹锁紧配合使用。

斜面锁紧增力较小，行程较小，但行程有一定的调节能力，一般以斜锲的方式使用。

在实际设计中，常利用塑胶的弹性在较小的锁紧力情况下使用。

另外，也常用于调节零件间的间隙。

一般不用于较大锁紧力的情况。

四杆机构锁紧行程可设计得很大，锁紧点较为固定。

对于精度较高的机构可单独使用。

除行程可以设计得较大外其它情况与偏心轮相似。

一般与螺纹锁紧配合使用。

其结构较为复杂，应用于经常使用的快换机构。

除以上常用的锁紧机构外，还有一类机构没有锁紧作用，但能在作用点附近自锁。

这类机构常与锁紧机构配合，扩展锁紧机构的功能。

这类机构除棘轮外没有固定的方式，一般是临时设计。

压力角是机构中不考虑构件的惯性力和不计运动副的摩擦力的情况下,机构运动时从动件所受到的驱动力的作用线与该力作用点处运动的绝对速度方向线之间所夹的锐角。

压力角越大，驱动越困难。

当压力角的余角小于接触面间的摩擦角时，机构就能自锁。

在设计自锁机构时，对摩擦角的取值应是机构工作所有可能环境的最小值。

除此之外，此类机构还要求能在一定情况下能方便的解锁。

航空紧固件常识及螺纹自锁

二：松开力矩
松开力矩(breakaway torque)：在螺栓头不加载（即螺母不接触被紧固面）的情况下，将螺帽从原安装位置拧松转动的扭矩值，一般用最小值，即最小松开力矩。最小松开力矩小于最小值允许值说明该螺母需更换。
该力矩也用于检查螺母的自锁性能。
A320碳刹车CMM里面对刹车的固定螺母要求检查此力矩。
的称为螺栓BOLT，按头型也可分为平头（pan head）、埋头（100 deg head）、六角（hex head）、梅花（12-point）。而杆部为全螺纹的称为螺丝SCREW。 IPC里面有的托板螺母nutplate也称其为 nut。垫圈能调节夹紧长度，还能起到保护作用，以及保证在旋转螺栓和螺母时，不损坏被连接的零件。垫圈按材料分铝垫圈和不锈钢垫圈等，按形状分平垫圈、带埋头窝垫圈和自调整垫圈等。
自锁螺纹与自锁螺母
航空器的螺栓连接一般都有防松措施，如保险丝、开口销、保险片、保险螺杆等，较小的托板螺母通过椭圆孔实现自锁，这种螺母在未安装时孔为椭圆形，还有通过螺母尾部开槽夹紧的。
除此之外螺纹自锁是一种最常见的防松措施，螺纹自锁一般通过特殊的螺纹牙型来实现，自锁螺纹的螺距（牙距）较小。
自锁性能一般来说取决于螺母，除非螺杆损坏特别严重，故自锁力太小故障一般情况下可以通过更换螺母解决。自锁力太大则需要考虑检查螺杆螺纹。
1. 常用螺栓及Hi-Lok件号的前缀一般为：BACB30，NAS6603-6620，NAS67036720，NAS8702-8716等。
2. 常用螺丝件号的前缀一般为：BACS12，NAS514，NAS563，AS600-606等。 3. 常用实心铆钉件号的前缀一般为：BACR15，MS20426，MS20427等。 4. 常用螺帽件号的前缀一般为：BACN10，NAS1804，NAS1805等。 5. 常用垫片件号的前缀一般为：BACW10，AN960，NAS549等。紧固件件号中的数字和字母组合隐含了紧固件标准、头型、材料、镀层、公称直径、夹紧长度、耐热性能等多方面信息。例如，NAS6706U8这个件号表了这是一种满足美国航空标准（NAS）的六角凸头螺栓（数字67），公称直径为6/16=3/8in（06），材料为A286不锈钢并经过钝化处理（ U），夹紧长度为8/16=1/2in（8），最高耐热温度1200华氏度。件号为标准件的紧固件，在相应的波音产品标准中给出了其相应的头型、材料、镀层、公称直径、夹紧长度、耐热性能、合格的生产厂家等内容。

防松螺母标准

防松螺母标准
防松螺母，也称紧固螺母或涂胶螺母，是一种用于防止螺母在振动或震动环境中松动的特殊螺母。

防松螺母可根据其设计特点分为以下几种标准：
1. 螺纹防松螺母：螺纹防松螺母采用特殊的螺纹结构，使其在受到振动力的作用时，能够更加紧固螺纹连接，并防止螺母自动松动。

2. 带凸缘的防松螺母：带凸缘的防松螺母在螺母的底部增加了一个扩展的凸缘结构，当螺母被拧紧时，凸缘与连接物表面紧密接触，形成摩擦力，提高了螺母的抗松动性能。

3. 自锁防松螺母：自锁防松螺母通过在螺母内部设计特殊的结构，如切割花纹或弹簧片，使其在与螺栓连接时形成阻力，防止螺母因振动而松动。

4. 增加摩擦力的防松螺母：这种螺母采用特殊的表面处理方法，如涂覆或喷涂特殊涂层，提高与连接物之间的摩擦力，从而增加了螺母的防松动性能。

防松螺母的标准可以根据不同国家或行业的规范而有所差异，常见的国际标准有ISO、DIN、ANSI等。

这些标准定义了防
松螺母的尺寸、材料、性能要求等技术参数，以确保其在各种应用场景下的可靠性和安全性。

自锁螺纹技术简介

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。

螺纹联接的预紧与防松、螺旋传动

螺母级别 : ? B min /100
? Bmin / 100
? ?/ 10 s m in B m in
注意：选择对螺母的强度级别应低于螺栓材料的强度级别，螺
母的硬度稍低于螺栓的硬度（均低于 20~40HB ）
第二十五页，编辑于星期三：六点四十分。
2、许用应力
许用拉应力： [? ] ? ? S
n
讲螺纹联接的预紧与防松、螺旋传动
目的要求：通过讨论螺旋副的效率和自锁 , 并明确于联接和传动的螺纹类型。教学重点：螺纹联接的自锁条件；结构设计中应注意的问题、及防松方法。紧螺栓的强度
教学难点：受轴向载荷的紧螺栓的强度计算。受力
分析
第一页，编辑于星期三：六点四十分。
§6—3 螺纹联接和预紧和防松
? ? ?? ?? 栓杆 —继续拉 — b? ? b ? b ? b ? 从Qp ? Q ? Q?p ? F ——总载
? ? ?? ?? 凸缘 — 放松 — m? ? m ? m ? m ? 从Qp ? Q?p—— 残余预紧力
第十七页，编辑于星期三：六点四十分。
⑤ 作图，为了更明确以简化计算（受力变形图）
?Q ? QP ? ? F
?
?
Q
?
Q?P
?
F
静力F不变，Q为静力，但考虑补充拧紧 ——防断
强度条件
验算公式：
设计公式：
? ca
?
1.3Q
?
4
d
2
1
? [?
]
1.3 ? 4 d1 ? ? [? ]
b）轴向变载荷紧螺栓联接强度计算
分析：当工作载荷，由 0→F 螺栓总载，由 Qp→Q →Q P
Q?
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螺纹连接防松方法

2.对顶螺母：螺栓受拉，螺母受压时，应力主要集中在第一圈螺纹线上，因此一般不用于受冲击、振动和变载的机件连接上。多一个螺母，工作不是很可靠，较少采用。
3.垫圈防松 4.自锁螺母：主要功能是防松、抗振，是非常有效的防松方式，可以省去垫圈，减少零件数量，使用方便。自锁螺母有嵌尼龙圈的、带颈收口的、嵌金属弹性元件的及施必牢螺母。其ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ嵌尼龙圈的螺母和施必牢螺母效果最佳。
特点：直接拧紧简单方便，标准化程度高，易于安装，不受现场条件限制，不受人为因素影响，应用最广泛。注：对于数量大、空间受限制的螺纹连接应优先采取摩擦防松。
垫圈防松
垫圈形式：平垫圈，弹簧垫圈，内、外齿弹性垫圈。
平垫圈:改善支撑面不平和增大支撑面积的作用，保证支撑面的摩擦因数稳定，对防松有一定的作用。弹簧垫圈:靠弹性产生轴向力和斜口摩擦来防止紧固件松动，多用于经常拆卸处，但其横向振动条件下防松效果较差。内、外齿弹性垫圈：弹性垫圈的扭曲的齿被拧紧螺母压平，使螺纹副轴身压紧，同时局部嵌入支撑面，弹性均匀，防松性能较好，不过会划伤连接件表面。常与螺钉配合使用，利用划伤连接件表面的优势，多用于表面涂漆的零件接线柱上，可以划破漆皮，保证导电性能。
防松的根本问题：防止螺纹副在受载时发生相对转动。
摩擦防松
原理：使螺纹连接副间始终有不随外载荷而变的足够正压力，能产生有效的摩擦力矩，有效的阻止螺纹副的相对运动。
1.施加足够扭矩防松：能使螺栓螺母与被连接件产生足够的夹紧力，即使在振动和冲击下，仍有足够的残余应力保证有效的摩擦阻力防止螺纹连接相对运动。
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。

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。

防松螺纹与自锁螺纹的实质性区别

防松螺纹与自锁螺纹的实质性区别防松螺纹与自锁螺纹的实质性区别与自锁性能标准的制定及检验我们现时使用的螺纹紧固件，有防松性质的，也有自锁性质的。

而有些本来是防松螺纹，却说成是自锁螺纹。

那么，该如何辨别与分别呢？1．自锁螺纹副的基本判断依据自锁螺纹与防松螺纹，最起码的一个区别是：自锁螺纹，是指一个外螺纹与一个内螺纹组成的螺纹副，其本身（而不是之外）就具有自锁性能。

其辅助的评判指标应是：内外螺纹的主体牙型都应该相同，还应该与传统牙型相同，不能一个是三角螺纹，另一个是矩形螺纹、梯形螺纹、锯齿螺纹、楔形螺纹的组合。

其中，美国产品“施必牢”则属于三角螺纹与楔形螺纹所组成的自锁螺纹副。

再一个指标就是，自锁螺纹副应该是可以重复装拆、重复使用的；由一个螺纹副之外再增加一些辅助手段或措施而产生的防松性能，如增加弹簧垫圈，增加如尼龙嵌件、螺套等充填物，破坏螺纹牙型，甚至焊接等，都属于防松的措施，这种螺纹副，都只能说是防松螺纹副；还有一种情况，是双螺纹副实现的自锁与防松性能的，这种螺纹副，也不能归并到自锁螺纹的范畴内。

如双螺母防松、槽形螺母、高锁螺母等。

2．判断螺纹副自锁性能高低好坏的两个国家级标准判断螺纹副自锁或防松性能的高低好坏，我国有两个标准，一个是国家标准，一个是国家军用标准。

按国家标准进行检验的检测设备很复杂，据说只有国家某部门才配有一台，却未见国内其它的标准件厂配置了该检测设备。

而国家军用标准，则只是规定了检测的方法，是一个方法的标准，只要配有了标准的振动台装置，并按标准制造了相关的装夹具，就能对相关螺纹副的自锁性能进行检测了。

它是按实际的使用情况，模拟螺纹副抗横向振动的情形设计的。

就检测条件的实现来说，按国家军用标准进行检验，比按国家标准进行检验，要简单容易得多，检测成本也较低一点。

按国内专家的比较，自锁螺纹副能通过国家军用标准检测的，就一定能通过国家标准的检测。

反过来说，通过国家军用标准，会比通过国家标准的更难。