弹簧垫圈和对接螺母都是机械锁紧方法。
螺栓作为夹具中的常用工具,应用广泛,但也会带来很多问题,如连接松动、夹紧力不足、螺栓生锈等。零件加工生产时,由于螺栓连接松动,会影响加工的质量和效率。那么如何防止螺栓松动呢?
常用的锁紧方式有三种:摩擦锁紧、机械锁紧和永久锁紧。
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.双螺帽
螺母防顶锁紧原理:双螺母锁紧时,产生两个摩擦面,第一个摩擦面在螺母与紧固件之间,第二个摩擦面在螺母与螺母之间。安装时,第一摩擦面的预紧力是第二摩擦面的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个摩擦力和第二个摩擦力,因为第一个摩擦力减小,而第二个摩擦力增大。这样锁紧效果会更好。
唐氏螺纹锁紧原理:唐氏螺纹紧固件也采用双螺母锁紧,但两个螺母旋转方向相反。在冲击和振动载荷下,第一摩擦表面的摩擦力将减小并消失。
第一个螺母(图中右手)有松动的趋势,即螺母向左旋转。但第二螺母的旋转方向(图中为左旋)与第一螺母的旋转方向相反,所以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。
2.30楔形螺纹锁紧技术
30度楔形母螺纹底部有一个30度楔形斜面。当螺栓和螺母彼此拧紧时,螺栓的尖端紧紧地抵靠在阴螺纹的楔形斜面上,从而产生很大的锁紧力。
由于牙形角度的变化,螺纹间接触产生的法向力与螺栓轴成60°角,而不是像普通螺纹那样成30°。显然,30°楔形螺纹的法向压力远大于紧固压力,因此产生的防松摩擦力必然会大大增加。
斯皮尔伯格线程结构示意图
从下图可以看出,两个箭头所指的力都是p ι,传统60°角螺纹的法向压力是p = 1.15pι;但是30°楔形螺纹的法向压力的角度和大小是变化的,因为在齿底有一个30度角的楔形斜面,法向压力p = 2p。