作为螺栓夹具中常用的工具,使用广泛,但长期使用也会带来很多问题,如连接松动、夹紧力不足、螺栓生锈等。在零件的加工生产中,螺栓的连接松动会影响加工质量和效率。那么如何松开螺栓呢?
常用的防松方法有三种:摩擦防松、机械防松和永久防松。.
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防松目的:能长时间更有效的工作;提高相关工件的可靠性。
1.双螺母
顶部锁紧螺母的原理:双螺母锁紧时产生两个摩擦面,第一个摩擦面在螺母和紧固件之间,第二个摩擦面在螺母和螺母之间。在安装过程中,第一摩擦面的预载荷是第二摩擦面的80%。在冲击和振动载荷下,第一摩擦面的摩擦力会减小并消失,但同时第一螺母会被压缩,这将进一步增加第二摩擦面的摩擦力。螺母松动必须克服第一摩擦力和第二摩擦力,因为第一摩擦力减小,而第二摩擦力增大。这样防松效果会更好。
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Down的螺纹锁紧原理:Down的螺纹紧固件也用双螺母锁紧,但两个螺母旋转方向相反。在冲击和振动载荷作用下,第一摩擦面的摩擦力将减小并消失。
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第一个螺母(图中右手侧)将松开,即螺母将向左旋转。然而,第二螺母的旋转方向(图中为左手方向)与第一螺母的旋转方向相反,因此第一螺母的松开力直接转化为第二螺母的拧紧力。这样,螺母就永远不会松动。
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2.30楔形螺纹防松技术
30度楔形内螺纹的齿底有一个30度楔形斜面。当螺栓和螺母相互拧紧时,螺栓的齿尖紧紧地压在内螺纹的楔形斜面上,从而产生很大的锁紧力。
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由于齿形角的变化,螺纹之间接触产生的法向力与螺栓轴线成60角,而不是普通螺纹的30。显然,30楔形螺纹的法向压力远大于紧固压力,因此防松摩擦力必然会大大增加。
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螺纹结构示意图
从下图可以看出,两个箭头所指的力都是P,传统60角螺纹的法向压力为p=1.15p;另一方面,30度楔形螺纹的法向压力的角度和大小由于齿底部的30度楔形斜面而改变,并且法向压力p=2p 。
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这样,30楔形螺纹与传统60螺纹的常压比为127,防松摩擦力相应增大。30楔形螺纹的楔形面还可以消除普通螺纹受力不均、脱扣、卡死等问题。
3.自锁螺母
自锁螺母一般是靠摩擦自锁,上面提到的30楔形螺纹锁紧应该属于自锁螺母的范畴。
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5de1e80b'>它分为:用于筑路机械、矿山机械、振动机械设备的高强度自锁螺母,用于宇航、航空、坦克、矿山机械等的尼龙自锁螺母,用于工作压力不大于2atm工作介质为汽油、煤油、水或空气使用温度为-50~100℃的产品上的游动自锁螺母,和弹簧夹自锁螺母。
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在螺母与螺丝之间揳入楔子以发挥防止松动的作用
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日本哈德洛克偏心式自锁螺母
4.螺纹锁固胶
螺纹锁固胶是(甲基)丙烯酸酯、引发剂、助促进剂、稳定剂(阻聚剂)、染料和填料等按一定比例配合在一起所组成的胶黏剂。
对于通孔工况:将螺栓穿过螺孔,将螺纹锁固胶涂至啮合部螺纹上,装配螺母并上紧至规定力矩。
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对于螺孔深大于螺栓长的工况:需将锁固胶涂到螺栓的螺纹上,装配并上紧至规定力矩。
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对于盲孔工况:将锁固胶滴至盲孔底部,再将锁固胶涂到螺栓的螺纹上,装配并上紧至规定力矩;如盲孔开口向下,则只需将锁固胶涂在螺栓的螺纹上即可,盲孔内不需涂胶。
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对于双头螺栓工况:应将锁固胶滴至螺孔中,再在螺栓上涂锁固胶,将螺柱装配并上紧至规定力矩;装配其它零件后将锁固胶涂在螺柱与螺母啮合部位,装配螺母并上紧至规定力矩;如盲孔开口向下,则孔内不需滴胶。
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对于预装配型螺纹紧固件(如可调螺钉):装配并上紧至规定力矩后,将锁固胶滴入螺纹啮合处,使胶液自行渗入即可。
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5.楔入式锁紧防松双叠垫圈
楔入式锁紧垫圈外表面的放射状锯齿和其所接触的工件表面咬合。当防松系统遭遇动力负载时,位移只能发生在垫圈的内表面。
在楔入式锁紧垫圈延厚度方向的可扩展距离大于螺栓延螺纹可产生的纵向位移。
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和现有的其他防松方式截然不同楔入式防松通过夹紧力而非摩擦力来紧固螺栓。
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已经有120年历史的HEICO-LOCK楔入式防松系统产品包括楔入式锁紧垫圈、RING-
LOCK楔入式垫圈和楔入式锁紧螺母,主要材质为碳钢涂达克罗和316不锈钢,254SMO、C276和718等不锈钢材质也有大量应用。
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6.开口销、开槽螺母
螺母拧紧后,把开口销插入螺母槽与螺栓尾部孔内,并将开口销尾部扳开,防止螺母与螺栓的相对转动。
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开口销的安装形式如下图:
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开槽螺母与螺杆带孔螺栓和开口销配合使用,以防止螺栓与螺母相对转动。
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7.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。
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这种防松方法在飞机、火箭经常使用。
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单股钢丝一般常用于分布间隔很近的小螺钉群或很不容易达到的地方,如图所示。
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8.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。若两个螺栓需要双联锁紧时,可采用双联制动垫圈,使两个螺母相互制动。
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9.弹簧垫圈
弹簧垫圈的防松原理是在把弹簧垫圈的压平后,弹簧垫圈会产生一个持续的弹力,使螺母与螺栓的螺纹连接副持续保持一个摩擦力,产生阻力矩,防止螺母松动。
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同时弹簧垫圈的开口处的尖角分别嵌入螺栓和被连接件表面,从而防止螺栓相对于被连接件回转。
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10.热融紧固技术
热融紧固技术,不需要预开孔,在封闭型材下可以直接攻丝实现连接,在汽车行业上使用的很多。
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这种热融紧固技术是一种通过设备中心拧紧轴将电机的高速旋转传导至待连接板料摩擦生热产生塑性形变后,自攻丝并螺接的冷成型工艺。
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热融紧固连接工艺步骤与过程包括六个阶段:旋转(加热)→穿透→通孔→攻螺纹→拧螺纹→紧固。
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11.变色螺栓
智能变色螺栓,确切的说这是一种名叫Smartbolt的感应螺栓,感应螺栓的螺栓头有一个感应盘,你拧的越紧它的颜色越深。
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当力度达到百分之九十时由黄色变为绿色,达到百分之百之后就是黑色的了。
12.预紧
高强度螺栓连接一般是不需要额外施加防松措施的,因为高强度螺栓一般都要求施加一个比较大的预紧力,这么大的预紧力使螺母与被连接件之间产生强大的压力,这种压力会产生阻止螺母转动的摩擦扭矩,因此螺母不会松脱。
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