防松螺紋緊固件應用注意事項
防松螺紋緊固件應用注意事項
根據帶有防松功能的緊固件在緊固連接的實際應用過程,以及防松效果測試數據,介紹了其特點以及其在應用時的注意事項,可供設計工程師在選用防松措施及防松緊固件時,作為參考。
一、常用的防松形式及原理介紹
在緊固件連接中,*常用的防松形式有四種:摩擦防松、機械防松、破壞螺紋副防松和化學粘結防松。
其中,摩擦防松因其使用簡單,易于安裝,且標準化程度高、可重復性使用,所以是*為廣泛采用的一種形式。
1、摩擦防松原理
通過讓螺紋連接副之間始終有不隨著外載荷而變化的足夠大正壓力,以產生阻止螺紋副相對運動的摩擦力,從而達到防松的作用。
如彈簧墊圈、自鎖螺母和尼龍自鎖螺母等。
2、機械防松
是利用止動元件,直接鎖止,從而達到限制螺紋副間的相對運動。由于止動元件與螺紋緊固件作用面存在一定的間隙,所以,當產生止動作用時,連接已經發生一定程度的松動,所以,對緊固防松的效果幾乎沒有,只起到防止緊固件松脫的作用。
3、破壞螺紋副防松
這種是在緊固件擰緊后,通過沖鉚、焊接等形式,使螺紋副無法旋轉松動。這種形式防松效果良好,但裝配效率低、無重復使用性。所以,在大規模高效率安裝的情況下,很少被采用。
4、化學粘結防松
這種是通過預涂厭氧膠或現涂防松膠的形式,在螺紋副安裝擰入時,擠碎預涂膠囊,形成具有一定強度和韌性的熱固性塑料,充分填充螺紋嚙合間隙,從而起到限制螺紋副的旋轉運動,以達到鎖固防松的作用。
這種形式抗振防松效果好,同時還有一定的密封作用,在一定條件下可以重復使用,但拆卸較為困難。
二、具有防松功能的螺紋緊固件特點及應用注意事項
1、螺栓/螺釘類
① 承面帶齒六角法蘭面螺栓
1)特點
螺栓承面均布有一定角度“鋸齒”
狀或圓弧狀的齒形。在緊固擰緊過程中,承面產生的壓緊力使齒形嵌入連接件表面,增大了螺栓承面摩擦力,從而起到良好的防松作用。
2)應用注意事項
① 不應與平墊圈、彈簧墊圈組合使用;
② 不應用于被連接件硬度高于螺栓*低硬度的連接場合;
③ 與螺母配合使用時,應盡量采用自鎖螺母;
④ 不應用于連接外觀件及質地軟的被連接件。
② 預涂厭氧膠螺栓/螺釘
1)特點
預涂厭氧膠螺栓抗振防松效果好,螺紋具有一定的密封作用,可在-50~120℃工況條件下應用。
膠的保質期約為2年,便于產品存儲。特別適合用于鎖固要求高,不經常拆卸的場合。
2)應用注意事項
① 裝配時,應盡量在10分鐘內緊固到位;
② 緊固完畢后,應不再進行復緊;
③ 拆卸時,若可以使用加熱方式,盡量采用加熱后拆卸;
④ 螺栓二次使用時,應清理螺紋孔后少量涂抹厭氧膠后再裝配緊固。
2、螺母類
① 全金屬鎖緊螺母
全金屬鎖緊螺母類型主要有六角螺母、六角凸緣螺母、六角法蘭螺母、十二角法蘭螺母等。
1)特點
通過內螺紋底孔的變形量或螺紋牙型變形量,在與螺栓裝配旋合時,使得螺紋間產生過盈(干涉)配合關系,從而增大了螺紋間的摩擦力,以達到防松的作用。
在振動工況下,防松可靠性較高,通過變換材質,可應用于各種溫度下的工況。但由于金屬變形抗力的作用,螺母變形量較難控制,從而導致防松力矩散差較大,易出現裝配咬死現象。
此外裝配后由于摩擦力的作用,易導致螺紋表面涂/鍍層受損,影響耐腐性能。
2)應用注意事項
① 裝配時,裝配工具轉速不易過高;
② 對于鍍鋅、達克羅等表面處理的螺母,裝配時應施加潤滑;
③ 可重復使用,但不能反復安裝超過5次。
② 非金屬嵌件鎖緊螺母
1)特點
在裝配過程中,螺栓的螺紋會在螺母尾部的尼龍圈上自然擠壓成螺線,使之與螺栓螺牙形成緊密的配合,同時在尼龍的彈性力作用下,產生摩擦力,從而起到防松的作用。
這種螺母裝配力矩穩定,但防松效果較好,可重復使用,但防松效果會降低,可用于沖擊振動的場合。較全金屬鎖緊螺母相比,不會損傷螺栓螺紋處的表面鍍層。
2)應用注意事項
① 不適合在高溫工況下使用(其工作范圍:-50~100℃);
② 不適合在無機酸或強堿環境的工況下使用;
③ 裝配時,若發現尼龍圈轉動,應更換螺母;
④ 可重復使用,但不能反復安裝超過20次;
⑤ 不適合用于10級以上的螺母。
③ 開槽收口鎖緊螺母
1)特點
在裝配過程中,螺栓旋入螺母時,自動撐開螺母尾端,在螺母收口變形力作用下,
使得旋合部位的螺紋形成緊密的配合,同時產生一定的摩擦力,從而起到防松的作用。
這種螺母力矩穩定,但防松效果良好,可重復使用,通過改變螺母材質,可應用于各種溫度下的工況。
2)應用注意事項
① 裝配時,需注意觀察收口處是否有橫向裂紋發生;
② 重復使用時,需注意螺母尾部收口部位是否具備足夠的彈性。
④ 30o楔形鎖緊螺母(施必牢)
1)特點
這類螺母特點是在螺紋的牙底處,加工一個30o的楔形斜面,當裝配擰緊螺栓螺母時,螺栓牙尖會在螺母楔形斜面的作用下,形成足夠大的鎖緊力,從而起到防松的作用。
它具有良好的防松性能,可重復使用,特別適合在各種溫度和沖擊振動工況條件下使用,但不適合連接質地較軟的連接件。
這種螺紋結構,可應用于任何結構的螺母上,大大地提高了使用效率,是目前應用*廣的一種螺母。
2)應用注意事項
① 配套使用前,需注意配合的螺栓螺紋精度應為6g或6h,且大徑下限尺寸不能超差;
② 配套使用前,需注意配合的螺栓螺紋牙尖是否有嚴重脫碳現象;
③ 裝配時,必須認準裝配方向;
④ 裝配時應注意不要使用太高的擰緊轉速;
⑤ 裝配時應使用推薦的裝配扭矩。
⑤ 其他類型鎖緊螺母
1)六角法蘭面承面帶齒螺母
這類螺母特點與承面帶齒六角法蘭面螺栓基本一致,不能與平墊圈、彈簧墊圈組合使用。
2)金屬嵌件鎖緊螺母
這類螺母與尼龍鎖緊螺母特點基本類似,它是在螺母尾端增加了一個具有彈性的簧* 片。
在螺栓擰入螺母時,嵌入螺母的簧*片就會產生變形,增加了簧 片與螺栓螺牙間的摩擦力,從而起到防松的作用。
這類螺母具有裝配簡單,便于標準化,可重復使用的特點。
3)開槽螺母
這類螺母是與開口銷一起使用,主要是利用開口銷的限位作用,起到防松脫作用,它并不起防松作用。
這類螺母具有裝配簡單,但效率較低,易于實現標準化,可多次重復使用。
在裝配時,要注意開口銷規格選擇必須符合設計要求。