一种螺母防松块的设计与应用

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螺纹联接较其它联接的优点之-是其可拆卸、易维修，但同时这也是它的弱点，特别是在高速运转、振动强烈的火车、汽车、飞机和坦克等大型机械设备中，因螺纹联接的松动、松脱及疲劳断裂等而造成翻车、机毁人亡的恶性事件已数不胜数。随着机械向高速、精密化发展，工业规模向大规模、自动化发展以及航空航天技术的发展等 ，螺纹紧固件联接的防松问题也变得越来越突出。-般睛况下，紧固件抗振动松转的寿命比其它材料和结构的疲劳寿命低得多 ，即紧固件远在疲劳断裂之前就已经出现了松转失效。因此，对螺纹联接的防松问题进行不断地思考 ，-直是人们致力研究的课题。

螺母的常用防松方法主要有三种：摩擦防松、机械防松和永久防松。常见的摩擦防松主要有：利用垫片、自锁螺母及双螺母等；常见的机械防松主要有：利用开口销、止动垫片及串钢丝绳等；常见的永久防松主要有 ：点焊、铆接及粘合等，这种方法在拆卸时大多要破坏螺纹紧固件，无法重复使用。摩擦防松和机械防松称为可拆卸防松，而永久防松称为不可拆卸防松。

本文主要根据摩擦防松的工作原理设计出了-种能方便应用于螺纹联接中的螺母防松块，图 1为螺母防松块的工作原理图。

1、2.被联接件 3.螺母防松块4、5.螺母 6.螺栓件 31 螺母防松块的工作原理螺纹联接的鹏能增强联接的刚性、紧密性和防松能力。在鹏螺母时，需要克服螺纹副的螺纹副力矩 和螺母的承压面力矩 ，因此 ，螺母鹏力矩T 。在螺纹副力矩的影响下，螺纹副间有圆周力 的作用，螺栓受到的预紧力为 ，而被联接件则受到预紧压力也为 ，则Tl ·d2，2 tan(q，p ·d2，2 (1)3 1 2 2 。 。 - cfo)/3(D。-d0)] (2)此处螺纹中径的升角 arctan[p/(叮T·d2)；当量摩擦角P arctan/z/cos 。上列式中符号意义如下：d 为螺纹中径；P为螺距；O/为牙型角；为螺母与被联接件承压面的摩擦系数；D。和 d0为承压面的外径和内径。

通过公式(1)和公式(2)可知 ，为防止螺母的松动 ，可提高的外在因素的作用主要有螺栓的预紧力，但过度鹏螺母会造成螺纹副的破坏。为解决这- 矛盾，本文设计了这种螺母防松块。

在图 1中，螺母 5和螺栓 6将被联接件 1和 2固定与鹏(鹏力设为 R)后 ，通过螺母防松块 3将螺母 5卡在其内，然后通过螺母 4将螺母防松块鹏(鹏力设为 )。因而，螺栓的预紧力 为鹏力 和鹏力 之和，而各螺纹副间的圆周力又不随螺栓的预紧力 增加，这样既提高了螺纹的防松图1 螺母防松块的工作原理图 图2 螺母防松块的结构图 能力，又有效地保护了螺纹副。

收稿 日期 ：2013-02-07作者简介：夏林灰(1982- )，男 ，江西新建人，工程师，主要从事磨煤机的设计和研究方面工作。

176罾◎《装备制造技术)2013年第5期2 螺母防松块的结构螺母防松块的结构(如图 2所示 )较为简单 ，加工起来也较为方便 ，可以是铸件 、焊接件或加工件。

螺母防松块主要由上下两部分组成：上部分是内部为空腔的圆锥台管；下部分是内部为正六边形空腔的圆管，该正六边形空腔刚好能将相应型号的螺母卡主，用来防止螺母的转动。

3 螺母防松块在螺纹联接中的应用螺纹联接的摩擦防松原理是在螺纹副中产生附加压力和在螺母与被联接件之间产生承载压力，从而保证螺纹联接始终有摩擦力矩的存在，防止螺母相对螺栓转动。而引起螺纹联接松动的原因较多，但归纳起来主要有以下三个方面的原因嘲：(1)螺纹联接的初始变形 ，即初始塑性变形理论，螺纹联接的松动是从初始变形开始的；(2)轴向载荷作用，即径向滑动松动理论；(3)受横向载荷作用，即扭转初始位移松动理论。

在机械设备螺纹联接中，虽然摩擦防松不具有机械防松的可靠性，但摩擦防松具有结构简单和操作方便等特点，应用较为广泛。螺母防松块正是基于摩擦防松原理而设计出的-种新型摩擦防松装置，由于其在螺纹联接中使用简单 ，因而，螺母防松块能够广泛地应用于各种机械设备的螺纹联接中。

4 结束语螺母防松块是基于摩擦防松原理而设计出的-种新型摩擦防松装置，该装置由于其结构简单、使用方便 ，因而能广泛地应用于各种机械设备的螺纹联接中。然而，螺母防松块毕竟是-种依靠摩擦力来防松的防松装置，虽然防松效果较-般的螺纹联接有所提高，但其防松的可靠性依然不如机械防松稳定，因此，摩擦防松方法的探索还有待进-步地研究。