施必牢-緊固件防松專家
施必牢防松螺母
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防松螺母
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淺談施必牢螺母的應用條件

  摘要:在機械中,螺栓是非常常見的,很多人都沒注意這樣一個小件,但就是這一個小件,在機械中發揮著非常重要的作用,有時候就是因為其使用不當,最終造成非常嚴重的后果。為了有效地解決螺絲的使用問題,現在新研發出了施必牢螺母,但是這種螺母并不適用于所有的螺絲連接中。文章重點對施必牢螺母的使用環境進行了探討。

  關鍵詞:螺絲連接;施必牢螺母;使用環境;螺栓;機械損壞 文獻標識碼:A

  中圖分類號:TH131 文章編號:1009-2374(2015)05-0092-02 DOI:10.13535/j.cnki.11-4406/n.2015.0378

  對于普通的螺絲而言,運用于經常受到劇烈振動的地方,就很容易發生脫落,從而導致機械損壞,但是施必牢螺母的出現有效地解決了這一問題。然而目前的施必牢螺母并不適用于所有地方,比如在一些柔性連接中,施必牢螺母就不能勝任。此外,運用施必牢螺母時,墊片的使用也要非常注意,如果墊片的質量不合格也會造成螺絲的松動,甚至脫落。

  1 施必牢螺母的原理及墊片的使用

  1.1 施必牢螺母的原理

  螺絲的緊固性問題一直是困擾人們的一個問題,國外許多科學家也一直在針對這一問題進行研究,并進行了許多改造,但是一直都沒有完全解決這一問題。其實造成這一問題的原因是螺絲本身的結構問題,普通螺絲的螺紋的剖面都是三角形的,這就使得螺絲在嚙合后,各牙的受力極不均勻,從第一牙開始逐漸遞減,其中第一、二兩牙承受了多數的螺栓張力,其可以達到70%,甚至部分螺絲可以達到80%,所以前兩牙極易損壞,從而使得螺絲松動。為了從根本上解決這一問題,施必牢螺母改變了這一結構,其在螺母的螺紋上加了一個楔形斜面,這樣就會使螺紋的受力方向發生改變,使得螺紋的各牙受力非常均勻,從而解決了螺紋因局部受力過大而損壞這一問題,所以施必牢螺母從根本上解決了螺絲已松動這一問題。圖1為施必牢螺母的結構及其與普通螺絲的受力對比。

  圖1 施必牢螺紋及與普通螺絲的受力對比

  1.2 墊片的使用

  在使用施必牢螺母時,一般情況下不使用墊片,如果必須使用墊片來調整間隙、長度等時,墊片的選擇就非常重要,普通的平墊片或者平墊圈是絕對不能使用的,特別是受交變應力的、受沖擊大的地方。對于普通的墊圈,其強度較低,當擰緊力過大就會導致墊圈變形,此外,即使墊片在擰緊過程中未發生變形,但是在使用過程中受到高強度的沖擊以后也會發生變形。墊片的變形會直接導致螺牙橫向壓力減弱,施必牢螺母的防松效果就會直線下降,其對連接件的緊固作用甚至都不如普通的螺母,使其優勢完全喪失了。由此看來,與施必牢螺母配合使用的墊片必須通過熱處理(淬火),從而提高其硬度,一般要保證墊片的硬度高于所連接的零件,這樣就能保證墊片在正常情況下是不會變形的。下圖2就是一些墊片使用不當的案例。

  圖2 墊片使用不當

  2 施必牢螺母的優點及特點

  2.1 優點

  (1)首先就是其良好的抗震放松性,由于其特殊的結構使得其螺紋的受力均勻,即使受到較大的沖擊也不會使其損壞,更不容易松動,所以說這是其最大的優點。但是在實際運用中,如果將普通墊片與施必牢螺母配合使用,這一優點就有可能完全喪失,甚至其效果還不如普通螺母,所以在使用施必牢螺母時必須與高強度墊圈配合使用;(2)正是由于上面提到的,施必牢螺母的螺紋受力均勻,所以其不易損壞,這樣就可以有效地提高螺母以及螺栓的壽命。此外,由于其不易松動,這樣就會使得機械不會因為連接松動,各部分之間發生碰撞甚至脫落而造成機械損壞,這樣就可以有效減少機械維修和不必要的損失。這是因為其具有這一優點,從而彌補了施必牢螺母成本高的問題。施必牢螺母的價格雖然高于普通螺母,但是其壽命長、效果好,這樣就可以有效地減少維修以及更換,所以其經濟型也相對比較好;(3)由于其材質以及結構較好,所以其不易變形甚至損壞,因而一般情況下,在其完成它本來的使命后,仍然還可以繼續被使用,有效地節約了資源;(4)由于其材質相對較好,所以施必牢螺母不會受環境的影響而變形,特別是其受溫度的影響很小,所以其使用的范圍非常廣;(5)施必牢螺母是一種自由旋轉型螺母,所以在安裝過程中非常輕松,只有在最后擰緊時才需要施加一個較大的力矩,因此施必牢螺母是一種方便裝、卸的螺母。

  2.2 特點

  (1)其對使用環境有一定要求,施必牢螺母只適用于剛性連接,而不適合柔性連接,比如一些連接件之間需要使用橡膠墊片進行密封,對于這種結構就不能使用施必牢螺母,只能使用普通的螺母;(2)施必牢螺母由于其螺紋不像普通螺紋那樣,其螺紋存在一個楔形斜面,所以在使用過程中要注意其方向,如果反裝的話就會出現螺絲裝載不緊等問題。施必牢螺母在設計過程中就注意了這個問題,為了區分方向,其外形就做了特殊設計,有別于普通螺母。

  3 施必牢螺母的種類及其應用環境

  3.1 施必牢六角法蘭防松螺母

  施必牢六角法蘭防松螺母的結構如圖3所示,只要是在螺母的裝配端加了一個固定的法蘭盤,其目的是為了代替普通墊片,增加螺絲的穩定性和抗震性,同時還可以區別其方向。該型螺母的尺寸以及外形與國標法蘭螺母完全相同,所以一般用于代替普通的國標法蘭

  螺母。

  3.2 施必牢六角凸緣防松螺母

  施必牢凸緣螺母的外形如圖3所示,該螺母的專向性較強,主要是針對GB6170型螺母客戶所特別研發的,其同樣擁有法蘭盤,無論是在辨識其方向,還是在空間占用方面都有較大的優勢。更重要的是,相對于GB6170型螺母具有更好的抗震性能。

  3.3 施必牢六角自鎖防脫螺母

  該型螺母的外形如圖3所示,其主要改變不僅在于其螺紋的改變,更重要的是,其增加了防脫落功能,也就是說即使螺母因為劇烈震動而松動,也不會完全脫落,這樣就不至于與連接件相互脫離,造成更大的損失,在安全性方面也有較大的提升。

  3.4 施必牢蓋型防松螺母

  該型螺母的外形如圖3所示,其相對于普通螺母的外形而言,主要在螺母的外端加了一個球型的蓋。這種螺母一般運用于兩種環境中,一種是螺母裸露在外面,其容易觸碰,這樣不僅可以改變面漆的美觀性,同時也會有效地避免誤碰螺栓桿造成傷害。另外一種就是,潮濕環境,比如船舶機械、港口機械,這些機械長期處于潮濕環境中,很容易生銹,導致螺栓損壞。如果采用這種螺母,就使得螺栓桿不會長期暴露于潮濕的空氣中,也就不易生銹損壞。

  圖3 施必牢螺母的常見種類

  施必牢螺母除以上介紹的幾種常見的螺母以外,還有許多其他種類的螺母,比如施必牢焊接防松螺母、施必牢壓鉚防松螺母、施必牢車輪防松螺母等,這些螺母相對于普通的螺母,都有較大的優勢。

  4 結語

  螺栓是生活中非常常見的一個小件,主要是墊片的使用非常不規范,常常因為這樣一個問題而導致較嚴重的后果,所以這一問題應該被重視。施必牢螺母是一種新型的螺母,其出現解決了長期困擾科學家的螺母易松動問題,其法蘭螺母也有效地減少了墊片的使用,使用這種螺母可以減少許多的損失。

  參考文獻

  [1] 上海底特精密緊固件有限公司.美國施必牢獨資公司有關技術資料[S].

  [2] 李貴軒,李建輝.螺紋聯結的松動分析與預防措施

  [J].煤礦機械,2003,24(10).

  [3] 卜炎.螺紋聯結設計與計算[M].北京:高等教育出版社,1995.

  作者簡介:陳躍華(1984-),男,廣西桂平人,東風柳州汽車有限公司助理工程師,研究方向:商用車產品市場品質提升。

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