SPIRALOCK螺旋形螺纹自锁紧固件介绍

wangxiu999 · 发表于 2011-12-18 11:30:00

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　　汽车车身制造行业经常遇到螺纹紧固件松脱问题而感到十分头痛。近年来，他们对一种新型螺旋形螺纹，有自锁功能的螺(SPIRALOCK)感到十分高兴。
　　SPIRALOCK我们称之为施必牢螺纹。它已广泛应用在汽车制造行业发动机的装配，车门和车厢的托架，车身各部件和发动机部件支架等的装配。施必牢螺纹是由SPIRALOCK丝锥加工完成的。这种办法在经济上很有吸引力，因为它的母螺纹具有独特的形状，能用以紧固所有普通标准螺纹的螺栓，而不需改变螺栓的设计或使用其他们嵌入件。
　　SPIRALOCK丝锥和螺纹塞规现有36种不同形状的丝锥，即：普通直槽，螺旋形头，螺旋形槽，合金和T—10材料制成的。施必牢螺母的内螺纹是设计成2A螺栓相配使用的。
　　一系列实验室测试和无数次实际应用后指出。由于SPIRALOCK丝锥在设计上的创新，由它制作出施必牢螺纹的螺母，从而在汽车装配行业中经常遇到螺纹紧固件松脱问题获得有效解决。用施必牢螺纹丝锥制成的螺纹孔与普通标准螺栓相配时就不需其他的锁紧装置或粘胶物。
　　为分析施必牢螺纹的确有效的最好方法是与共他螺纹紧固件作比较试验。普通常规的60°V形母螺纹完全取决于其相对称的螺纹间的磨擦力，即螺栓的下部螺纹面与螺母的上部螺纹面相接触而产生的磨擦力。
　　施必牢螺纹丝锥的革新在于它在母螺纹的牙底有—30°楔形斜面，在拧紧时，任何标准螺栓上的牙顶就紧紧顶着施必牢螺纹的楔形斜面上，使施加于螺纹间接触所产生的法向力与螺栓的轴成约60°角，而不是如普通普通螺纹那样的30°角。显然前者所产生的法向压力远大于扣者，其所产生的防松磨擦力也就必然大大加大了。
　　在任何螺纹紧固系统中，螺栓与螺母间必须置有间隙，大多数情况下，为了便于公母螺纹的装配，它们之间就必须的足够的间隙。此外，标准螺纹设计及其公差的大小也会遇到许多不可避免的问题，如丝锥，钻头和板牙的摩损，机床设备的精度等。满足这些要求的关键是每一对公母螺纹牙顶和牙底之间螺纹啮合的间隙。
　　受到振动或横向负载时，公母螺纹间的径向间隙就会产生相对的径向位移或侧向移动。在普通常规的螺纹中受到向侧边移动的作用力时，会减少螺纹纹面上的锁紧磨擦力，而使公螺纹紧固件的张力或负载作用力产生松弛螺母转动的作用力。
　　麻省理工学院(MIT)经过研究后指出：SPIRALOCK螺纹与普通标准螺纹相比其抗侧向移动的能力，前者要比后者大达三部之多(见图1)

　　在实验室试验中，用容克式(Junkers)实验台作了横向负载振动试验，SPIRALOCK显示出它具有非常优异的抗振动能力(见图2)他们试验了三种基本的母螺纹：一种是普通标准螺母，一种是力矩锁紧螺母和一种用SPIRALOCK丝锥制作成的施必牢螺母。用同样的普通标准螺栓，同样的紧固负载力矩，同样的振幅和频率和同样的由实验室控制二分的试验时间，结果是：普通标准螺母几乎立即松脱了，失去了全部锁紧能力；力矩锁螺母则失却了70%的锁紧能力；而施必牢螺母在两分钟试验期间仍保持了它的自锁紧能力。

　　试验还证明，施必牢螺纹，不像其他的螺纹，它能够在螺栓上拧紧拧松再拧紧许多次，对其锁紧能力没有显著的丧失。每一对螺母和螺栓装配中，如松卸、拧紧若干次，普通标准螺母和力矩锁紧螺母在每次连续试验后就会很快失却其锁紧能力，而施必牢螺母则能继续保持其原有的锁紧能力。
　　施必牢螺纹的楔形面还可以消除普通的螺纹滑牙或剪切问题，普通常规的60°V形螺纹，在其第一个啮合螺纹面上承受了锁紧负载的大部分。有些试验中，头两个螺纹承担了多到80%的负载。当施加负载时，公螺纹就开始在其螺栓头附近和第一个啮合螺纹面处伸长。当锁紧负载继续增加，第二个螺纹面开始承受一些负载。在许多情况下，需要将一定的锁紧力传到第三和第四个螺纹面上时，这就开始将第一个螺纹剪切磨损掉，而致造成滑牙。
　　这种施必牢螺纹的楔形斜面设计成有连续的、螺旋式的、高磨擦接触面，因此由施必牢螺纹丝锥制作成的螺纹，变能避免锁紧负载集中的问题。
　　1984年密西根大学生作的研究表明，普通标准螺母和螺栓组合的紧固件中，锁紧负载60%~70%中集中在第一和第二螺纹面上，而施必牢螺母则显示出能将总锁紧负载的17%均匀分布在第一个螺纹面上，总锁紧负载的12.5%，均匀分布在最后一个螺纹面上。【MechNet】
文章关键词：螺纹自锁紧固件 SPIRALOCK

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