经典螺栓防松设计12条

常见的防松方法有三种：摩擦防松、机械防松和永久防松。机械锁紧和摩擦锁紧称为可拆卸锁紧，永久锁紧称为不可拆卸锁紧。常用的永久性防松方法有点焊、铆接、粘接等。这种方法大多在拆卸时破坏螺纹紧固件，不能重复使用。常见的摩擦防松方法有：使用垫片、自锁螺母、双螺母等。常见的机械防松方法有：开口销、止动垫圈、串钢丝绳等。

1.双螺母

对顶防松螺母原理:双螺母锁紧时有两个摩擦面。第一摩擦面位于螺母和被紧固部件之间，第二摩擦面位于螺母和螺母之间。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摩擦力和第二摩擦力，因为第一摩擦力减小，而第二摩擦力增大。这样防松效果会更好。

唐氏螺纹防松原理:羽绒螺纹紧固件也采用双螺母锁紧，但两个螺母的旋向相反。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(图中向右转)有松动的趋势，即螺母向左旋转。而第二个螺母(图中左手)的旋转方向与第一个螺母相反，所以第一个螺母的松开力直接转化为第二个螺母的拧紧力。这样，螺母就永远不会松动。

2.30楔形螺纹锁紧技术

30度楔形母螺纹根部有一个30度楔形斜面。当螺栓和螺母相互拧紧时，螺栓的尖端紧紧地压在阴螺纹的楔形斜面上，产生很大的锁紧力。

由于牙形角度的变化，施加在螺纹间接触处的法向力与螺栓轴成60度角，而不是像普通螺纹那样成30度角。显然，30楔形螺纹的法向压力远大于紧固压力，因此防松摩擦力必然会大大增加。

从下图可以看出，两个箭头所指的力为P  ，传统60度角螺纹的法向压力为P=1.15 P；另一方面，30度楔形螺纹的法向压力的角度和大小是变化的，因为螺纹的根部具有30度楔形斜面，法向压力p=2p。

这样，30楔形螺纹与传统60螺纹的正压力之比为127，防松摩擦也相应增大。30楔形螺纹的楔形面还可以消除普通螺纹受力不均、脱扣、卡死等问题。

3.自锁螺母

自锁螺母一般是摩擦自锁，上面说的30楔形螺纹锁紧应该属于自锁螺母的范畴。

分为：筑路机械、矿山机械、振动机械用高强度自锁螺母，航天、航空、坦克、矿山机械等用尼龙自锁螺母。工作压力不大于2atm，工作介质为汽油、煤油、水或空气，工作温度为-50~100的产品用浮动自锁螺母，弹簧夹自锁螺母。

嵌入式尼龙自锁螺母

在螺母和螺钉之间插入一个楔子以防松动。

哈德洛克偏心自锁螺母

4.螺纹锁固胶

螺纹锁固胶是由(甲基)丙烯酸酯、引发剂、促进剂、稳定剂(阻聚剂)、染料和填料按一定比例组成的胶黏剂。

对于通孔工况:将螺栓穿过螺孔，将螺纹锁固胶涂在网格的螺纹上、

对于螺孔深大于螺栓长的工况:锁紧胶应滴在盲孔底部，然后涂在螺栓的螺纹上，组装并拧紧到规定的扭矩；如果盲孔开口向下，只需在螺栓的螺纹上涂防松胶即可，盲孔内不需要涂胶。

对于盲孔工况:锁紧胶应滴入螺孔，然后涂在螺栓上，装配螺柱并拧紧至规定扭矩；组装其他零件后，在螺柱与螺母的啮合部分涂上锁紧胶，组装螺母并拧紧至规定扭矩；如果盲孔开口向下，则不需要在孔中滴胶。

对于双头螺栓工况:在组装并拧紧到规定的扭矩后，将锁固胶滴入螺纹接合处，这样锁固胶可以自行渗入。

5.楔型锁紧和锁紧双层垫圈

楔形锁紧垫圈外表面上的径向锯齿与其接触的工件表面相啮合。当锁定系统遇到动载荷时，位移只能发生在垫圈的内表面上。

楔形锁紧垫圈在厚度方向上的可张开距离大于螺栓沿螺纹的纵向位移。

6.开口销和开槽螺母

螺母拧紧后，将开口销插入螺母槽和螺栓尾孔，将开口销尾部拉开，防止螺母和螺栓之间的相对转动。

开口销的安装形式如下：

开槽螺母与带孔的螺栓和开口销一起使用，以防止螺栓和螺母的相对旋转。

7.系列钢丝锁

钢丝串联防松就是将钢丝插入螺栓头部的孔中，螺栓串联起来，起到相互约束的作用。这种放松很靠谱，但是拆卸起来很麻烦。

这种防松方法常用于飞机和火箭。

单股钢丝常用于间距较小的螺旋组或不易到达的地方，如图。

8.止动垫圈

螺母拧紧后，将单耳或双耳止动垫圈分别弯向螺母和连接件一侧，锁紧螺母。如果两个螺栓需要双联锁，可以使用双制动垫圈，也就是两个螺母互相制动。

9.弹簧垫圈

弹簧垫圈的防松原理是弹簧垫圈压平后，弹簧垫圈会产生一个持续的弹力，使螺母和螺栓的螺纹连接副持续保持一个摩擦力，产生阻力矩，防止螺母松动。

同时，弹簧垫圈开口处的尖角分别嵌入螺栓和连接件的表面，从而防止螺栓相对于连接件转动。

10.热熔紧固技术

热熔紧固技术，不需要预开孔，可以在封闭的型材下直接攻丝实现连接，在汽车行业应用广泛。

这种热熔紧固技术是通过设备的中心螺旋轴，将电机的高速旋转传导至待连接板材因摩擦和热量而产生的塑性变形，然后自攻螺钉的冷成型工艺。

热熔紧固连接的工艺步骤和过程包括六个阶段：旋转(加热)穿透通孔攻丝拧紧紧固。

11.变色螺栓

智能变色插销，准确的说，这是一种感应插销，叫做Smartbolt。感应螺栓的螺栓头有一个感应板，你拧得越紧，它的颜色就会越深。

当紧张加剧时

高强度螺栓连接一般不需要额外的防松措施，因为高强度螺栓一般需要比较大的预紧力。这么大的预紧力在螺母和被连接件之间产生强大的压力，会产生摩擦力矩阻止螺母转动，所以螺母不会松动。

除了上面总结的一些比较流行的防松，也就是文章开头提到的永久防松。

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来源：非标机械专栏