螺纹的防松与预紧

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一、螺纹联接的预紧

　　在实用中，大多数螺纹联接在装配时都必须拧紧，使联接在承受工作载荷之前，预先受到力的作用。这个力称为预紧力。预紧的目的是保证联接的可靠性和密封性，防止受载后被联接件间出现缝隙或发生相对滑移。
　　控制预紧力的方法很多，通常可用测力矩扳手或定力矩扳手来控制装配时施加的拧紧力矩，从而控制预紧力的大小。



测力矩扳手
　　　　定力矩扳手

图1　预紧工具


　　二、螺纹联接的防松
　　从理论上讲，螺纹联接都能满足自锁条件，在静载荷和温度变化不大时不会自行松脱。但是在交变、冲击和振动载荷作用下，联接仍可能失去自锁作用而松脱，使联接失效，造成事故。为了使联接安全可靠，必须采用有效的防松装置。
　　螺纹联接防松的根本问题在于防止螺旋副的相对转动。防松的方法很多，按工作原理不同可分为以下三类：
　　１ 、摩擦防松
　　这类防松措施是使拧紧的螺纹之间不因外载荷变化而失去压力，始终有摩擦力防止联接松脱。这种方法不十分可靠，故多用冲击和振动不剧烈的场合。常用的有以下几种。
　　（１）对顶螺母：利用两螺母的对顶作用使螺栓始终受到附加拉力，而使螺纹间产生一定的附加摩擦力防止螺母松动。一般适用于平稳、低速和重载的固定装置上的联接。
　　（２）尼龙圈锁紧螺母：主要利用螺母末端嵌有的尼龙圈锁紧。当拧紧在螺栓上时，尼龙圈内孔被胀大，从横向压紧螺纹而箍紧螺栓，防松作用很好，目前得到广泛应用。
　　（３）弹簧垫圈：它是一个具有斜切口而两端错开的环形垫圈，通常用65Mn钢制成，经热处理后富有弹性。螺母拧紧后，因垫圈的弹性反力使螺纹间保持一定的摩擦阻力，从而防止螺母松脱。此外，垫圈斜口尖端的抵挡作用也有助于防松。其缺点是由于垫圈的弹力不均，在冲击、振动的工作条件下，防松效果较差，一般用于不太重要的联接。


   
图2　对顶螺母 图3　尼龙圈锁紧螺母 图4　弹簧垫圈


　　２ 、机械防松
　　这类防松装置是利用各种止动零件来阻止拧紧的螺纹零件相对转动。这类防松方法十分可靠，应用很广。　
　　（１）开口销与槽形螺母：开口销穿过螺母上的槽和螺栓末端上的孔后，尾端掰开，使螺母与螺栓不能相对转动，从而达到防松的目的。这种防松装置常用于有振动的高速机械。
　　（２）止动垫圈：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，即可将螺母锁住。若两个螺栓需要双联锁紧时，可采用双联止动垫圈，使两个螺母相互制动。
　　（３）串联钢丝：用低碳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。使用时必须注意钢丝的串联方向。一般适用于螺钉组联接，防松可靠，但装拆不便。

   
图5　开口销与槽形螺母 图6　止动垫圈 图7　串联钢丝


　　３、永久性防松
　　（１）冲点法防松：螺母拧紧后，利用冲头在螺栓末端与螺母的旋合缝处打冲或将螺栓末端与螺母的旋合缝处焊接。这种防松方法可靠，但拆卸后联接件不能重复使用。
　　（２）粘接法防松：用粘结剂涂于螺纹旋合表面，拧紧螺母后粘结剂能自行固化，防松效果良好。

         
图8　冲点法防松