分享

螺纹防松方式的力学分析及中国唐氏螺纹

 机械公社 2019-11-19

防松和锁紧的概念不同。
防松的概念是动态的,螺栓在冲击和振动载荷的条件下容易松动,因此防松实际上指防振松。
锁紧的概念是静态的,由于螺栓在静态的条件下都满足自锁条件,从这种角度上说,螺丝都是锁紧的,但不都防松。
从上面的力学分析图上看,螺丝在静态条件下,松退力是没有的,因此都不会发生松动,而松退力加上后,防松效果各不相同。

第一种是摩擦防松,增加摩擦力,阻止螺纹副相对移动。
第二种是机械防松,设置止动件,阻止螺纹副相对移动。
第三种是铆冲防松,破坏螺纹副,使其无法相对移动。
第四种是结构防松,即唐氏螺纹防松,将紧固螺母的松退力转变成锁紧螺母的拧紧力。唐氏螺纹同时具有左旋和右旋螺纹的特点。它既可以和左旋螺纹配合,又可以和右旋螺纹配合。

 联接时使用两种不同旋向的螺母。工作支承面上的螺母称为紧固螺母,非支承面上的螺母称为锁紧螺母。使用时先将紧固螺母预紧,再将锁紧螺母预紧。

 在振动、冲击的情况... 氏螺纹同时具有左旋和右旋螺纹的特点。使用时先将紧固螺母预紧,起到“以毒攻毒”的效果、冲击的情况下,导致紧固螺母无法松动,再将锁紧螺母预紧,紧固螺母会发生松动的趋势。它的发明标志着紧固件领域中的振松问题得到突破性的进展。

唐氏螺纹紧固件利用螺纹自身矛盾,又可以和右旋螺纹配合,但是,以松动制约松动,由于紧固螺母的松退方向是锁紧螺母的拧紧方向,锁紧螺母的拧紧恰恰阻止了紧固螺母的松退。
联接时使用两种不同旋向的螺母。

在振动,非支承面上的螺母称为锁紧螺母。工作支承面上的螺母称为紧固螺母。它既可以和左旋螺纹配合。

防止螺纹联接松动的措施。在冲击、振动或变载荷作用下,或当温度变化大时,螺纹联接有可能松动,甚至完全脱开,造成事故。因此,设计螺纹联接时必须采取相应的螺纹防松措施。防松措施很多,按作用原理可分为利用摩擦、直接锁住和破坏螺纹副关系3种。
①利用摩擦:即设法增大螺纹副间的压力和摩擦力,以防止相对转动。例如用两个螺母(双螺母)对顶拧紧,用弹簧垫圈增加螺纹副间压力,尼龙圈锁紧螺母用其端部的尼龙圈箍紧螺栓而使螺纹副压紧。
②直接锁住:用便于更换的金属元件约束螺纹副。例如利用开口销使螺栓螺母相互约束,用金属丝使一组螺钉头部相互约束。
③破坏螺纹副关系:把螺纹副转变为非运动副,从而排除相对转动的可能。例如焊住、冲点、在螺纹副间涂粘接剂等。利用摩擦防松简单方便,直接锁住较可靠,二者还可联合使用。破坏螺纹副关系多用于很少拆开或不拆的联接。尼龙圈锁紧螺母的防松措施可在任意旋合位置箍紧,即使工作时回松少许,也不致很快继续松开。用强力拧紧联接以防松,效果也较好。用粘接胶防松则方便可靠。

螺纹强度、螺纹应力集中主要还是强度问题。

螺纹强度和受力面积没有直接的关系,这是因为各螺纹段之间的受力不均所导致的。螺栓紧固后,螺栓受拉,而螺母受压。螺纹的第一圈受力为33.1%,第二圈受力为22.5%,最后一圈受力为1~7%。

螺纹的强度和螺纹受力结构有关。例如,环槽螺纹,受力面积不变,强度增加20%;内斜螺纹,受力面积减小,强度增加30%;悬置螺母,受力面积增加,强度增加40%。

环槽螺母强度增加的原因是因为其下部螺母结构变软,前几圈螺纹易于变形;内斜螺母强度增加的原因是下部螺纹受力面积减小,前几圈螺纹易于变形;悬置螺母强度增加的原因是改变了受力点,前几圈螺纹由受压变成受拉,与螺栓变形一致。

个人愚见:

唐氏螺纹破坏掉了,螺纹的连续性,虽然一些实验数据比较耐看,起到了防松的作用,但能作用多久呢?如果在紧固的螺母处,螺纹都坏掉怎么办?因为唐氏螺纹只有传统螺纹的1/4圈有效螺纹。

    转藏 分享 献花(0

    0条评论

    发表

    请遵守用户 评论公约

    类似文章 更多