汽車用螺紋緊固件的防松分析

呂亮

摘 要：目前，各行各業(yè)的工作都會涉及到螺紋連接方式，產(chǎn)品的經(jīng)濟(jì)性和可靠性也與螺紋連接有著密切的關(guān)系。從汽車實(shí)際應(yīng)用的角度出發(fā)，研究了螺紋緊固件連接的防松問題，有利于提高螺紋緊固件的連接效果。

關(guān)鍵詞：螺紋緊固件；螺紋連接；防松；可靠性

中圖分類號：TH131.3 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A DOI：10.15913/j.cnki.kjycx.2015.15.155

文章編號：2095-6835（2015）15-0155-01

易拆卸、易安裝、能重復(fù)使用是螺紋緊固件最突出的特點(diǎn)，同時(shí)，這也是它被廣泛應(yīng)用的原因之一。但是，在使用螺紋緊固件時(shí)，其缺點(diǎn)也是顯而易見的，即處于長期工作狀態(tài)或者處于多沖擊、多振動的工作環(huán)境時(shí)，螺紋緊固件容易松動，這會直接影響機(jī)械運(yùn)轉(zhuǎn)的安全性和可靠性。螺紋緊固件是將若干個功能元件連接成為一個機(jī)械整體的重點(diǎn)零件，如果緊固件出現(xiàn)脫落的情況，就勢必會影響整個機(jī)械設(shè)備的正常運(yùn)轉(zhuǎn)。本文以汽車的實(shí)際應(yīng)用效果為研究出發(fā)點(diǎn)，重點(diǎn)分析、探討了螺紋緊固件連接的防松措施和方法。

1 防松方法的應(yīng)用分析

1.1 增大摩擦力

所謂“增加摩擦力”，主要是指增加螺栓與螺母之間的摩擦力，利用增大摩擦力的方法來達(dá)到防松的目的。常見的增加摩擦力的方法主要包括以下3種。

1.1.1 兩螺母對頂擰緊

采用兩螺母對頂擰緊的方式能夠讓2個旋緊的螺母之間始終受到摩擦力和壓力的作用，降低螺母松動的概率。具體的裝配方法是，先以4/5的安裝扭矩旋緊內(nèi)側(cè)的螺母，而后以全部的安裝扭矩旋緊外側(cè)的螺母。如此一來，2個螺母能夠非常緊密地貼合在一起，進(jìn)而增大防松摩擦力。

1.1.2 非金屬嵌件鎖緊螺母

這種螺母主要是在金屬螺母本體的上端嵌入了1個非金屬嵌件（一般是尼龍墊圈），尼龍墊圈的內(nèi)徑基本上與金屬螺母螺紋的小徑大體相當(dāng)。將螺母旋入螺栓上時(shí)，本身無螺紋的尼龍圈會被擠出螺紋，因?yàn)槟猃垑|圈的彈性比較好，所以，它在與螺栓接觸時(shí)，能夠形成穩(wěn)定、力矩較大的摩擦力。

1.1.3 全金屬鎖緊螺母

所謂“全金屬鎖緊螺母”，主要是在金屬螺母本體的上端開槽之后進(jìn)行收口處理或是非圓收口處理，處理之后的螺母螺紋會出現(xiàn)局部變形，進(jìn)而增大螺紋之間的摩擦力。

1.2 螺紋鎖固膠

螺紋鎖固膠有2種形式：①預(yù)涂型，又稱為預(yù)涂型厭氧鎖固膠；②在線使用的，又稱為在線型鎖固膠。這2種方式的鎖固膠都可以達(dá)到防松鎖固螺紋的作用。

預(yù)涂型鎖固膠是在螺栓表面處理之后包裝之前，按照合理的工藝參數(shù)將調(diào)配好的膠液均勻地涂至螺紋處，并進(jìn)行高溫固化處理，這樣膠液就會凝固在螺栓表面，具有良好的接合性。螺栓與內(nèi)螺紋件配合使用時(shí)，通過擠壓作用使膠囊破裂，這時(shí)，具有鎖固作用的膠液就會使2個連接件緊密結(jié)合在一起，一般經(jīng)過48 h后效果最佳。

在線型鎖固膠是在使用現(xiàn)場將液體狀態(tài)的膠液直接涂抹在外螺紋處，不需要高溫固化，直接將連接與被連接件安裝起來，經(jīng)過48 h后就會達(dá)到最佳的效果。

1.3 機(jī)械固定件鎖緊

所謂“機(jī)械固定件鎖緊方式”，主要是指在螺紋件與螺紋件之間或者螺紋件與被連接件之間，采用特定的機(jī)械固定件起到鎖緊和固定的作用。常見的機(jī)械固定件鎖緊方式有以下3種。

1.3.1 串聯(lián)鋼絲

螺母或者螺栓設(shè)計(jì)有保險(xiǎn)孔，將低碳鋼絲穿入其中，讓螺母之間或者螺栓之間能夠連接為一體。雖然這種方法具有極佳的防松能力，但是，由于安裝和拆卸都非常不方便，所以，串聯(lián)鋼絲通常用于不需要經(jīng)常拆卸的、密集的螺釘連接或者螺栓連接中。

1.3.2 止動墊圈

利用低碳鋼制造的單個止動墊圈或雙連止動墊圈將螺母與被連接件固定在一起，或?qū)?個螺母相互固定在一起，防松效果很好。

1.3.3 六角開槽螺母配開口銷

開口銷穿過螺母槽和螺栓末端的銷孔將螺母和螺栓鎖緊。這種方法防松可靠，既可用于激烈的沖擊、振動部位，也可用于固定或活動部位（比如某些帶有活動關(guān)節(jié)的機(jī)器操縱桿等）的連接防松。但是，它的缺點(diǎn)是裝配麻煩。

2 結(jié)束語

為了有效提高螺紋緊固件的緊固效果，防止螺紋緊固件提前脫落，除了采取文中所說的防松措施外，還建議采取適當(dāng)?shù)念A(yù)緊措施。所謂“預(yù)緊”，就是螺紋緊固件在施工工作荷載之前便于被連接件連接并夾緊。之所以要對螺紋緊固件作適當(dāng)?shù)念A(yù)緊處理，其主要目的是提高連接的剛性和緊密性，增強(qiáng)防松能力，提高緊固的可靠性。眾多的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)都證實(shí)了上述觀點(diǎn)。

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〔編輯：白潔〕