保持緊致:緊固技術

”螺絲是機器係統製造中使用最廣泛和必不可少的部件。根據JIS、ISO等標準按形狀、尺寸、強度(等級)進行分類。在這篇文章中，我們將介紹螺釘如何鬆動以及防止鬆動的措施。

當兩個部件用螺栓緊固時，拉力和壓縮力處於平衡狀態，而此處的應力是最小的螺栓被拉長和固定部分材料被壓縮。如果衝擊載荷和振動等外力作用於這兩個部件的緊固力平衡狀態，螺栓可能會鬆動。這螺栓鬆動可能導致設備損壞，產品生產缺陷，以及可能導致事故的嚴重缺陷。以下是螺絲鬆動的一些典型場景和應對措施。

螺絲鬆動

• 一個螺栓當下列情況同時發生時，緊固兩個部件可能會鬆動(圖1)）.
  • 兩件之間有1~4個被緊固的接觸麵，並施加外力。
  • 在螺母接觸點1的公螺紋和母螺紋之間存在間隙，並且會發生相對滑移。

• 影響螺栓鬆動的外力有:中所示的4種(圖1)這些外力使螺栓產生“反向旋轉運動”，導致螺栓鬆動。

表1:螺釘鬆動的基本模式
非由 反向旋轉運動	初始鬆動:由於被緊固部件表麵不一致的沉降而引起的鬆動 下沉鬆動:由閥座表麵塑性變形引起。 磨損鬆動:由振動和/或長時間運行造成的零件磨損造成的微小間隙引起。 插入材料的沉降或損壞引起的鬆動。 外力過大引起的鬆動。 由熱變形和應力鬆弛引起的鬆動。 *在緊固不同材料的部件時需要特別注意。
引起的鬆動 反向旋轉運動 (外力作用時)	7.通過對旋轉軸反複施加外力。 8.通過反複施加垂直於軸的外力。 9.通過軸向反複施加外力。

表2:螺栓鬆動對策
對策	組件
a)彈簧作用防止沉降造成永久變形	彈簧墊圈
b)通過增加對螺栓旋轉滑移的阻力來防止反向旋轉運動	雙螺母
b)消除頭閥座表麵滑移，防止反向旋轉運動	膠粘劑

如前所述，防止螺絲鬆動的較可靠方法之一是使用“雙螺母”的方法。關於這種方法，有一些基本要點必須了解。[圖1]和[圖2]為雙螺母的基本規則。如果不遵守這些規則，看似可靠的執行將不會產生有效的結果。

雙螺母法基礎

1. 有效時，螺絲可能鬆動，由於旋轉力引起的振動
2. 對於由於材料特性導致的材料伸長導致的鬆動無效。
3. 雙螺母擰緊需要適當的程序。(見[圖1])
4. 雙螺母法的強度取決於所使用螺母的強度(原理)。
5. 使用的兩個螺母的厚度必須仔細考慮。

螺紋強度

如果使用不當，即使是高強度分類螺栓也不能保證抗拉強度。

(1)螺母和螺栓組合

• 緊固強度保證值適用於正常使用的相同強度等級的螺栓和螺母。
• 術語“正常使用”是指標準厚度螺母的所有螺紋與螺栓的螺紋完全齧合([圖1])。
• [圖2]顯示了異常用法的例子。螺母的螺紋沒有被充分利用。
• [圖3]顯示了過長的不完整螺紋和肩螺栓使用不當的例子。要緊固的物體沒有用螺栓和螺母緊固好。

2)螺栓和螺紋

• 當螺栓連接到螺紋部件時，螺紋必須根據螺紋部件的材料進行適當的設計。

例子

1. 對於低強度材料(即鋁)，螺紋長度必須做長，以確保足夠的螺紋強度。
2. 如果螺紋長度不能足夠長，則使用螺紋鑲件加強螺紋。

在設計中考慮即使是最小的緊固件也是很重要的，因為你可以看到有許多力元素會影響螺栓的強度。考慮這些技巧和想法可以防止將來出現許多維護問題，並充分發揮設計的潛力。探索MISUMI的大量緊固件選擇在這裏．