图 8 防松方式对防松性能的影响
由图 8 可知,振动 120 s 后,防松性能优劣排序依次是 I 型六角尼龙嵌件锁紧螺母 > 六角法兰尼龙锁紧螺母 > 六角头涂胶螺栓 > 施必牢六角法兰螺母 > I 型全金属自锁螺母 > 六角法兰全金属自锁螺母 > 普通螺母 平垫圈 > 六角法兰面螺母。
以上所述防松紧固件相比普通螺纹紧固件,防松性能均有很大提升。振动 120 s 后残余轴向力所占初始预紧力的比值均在 93 % 以上,其中有效力矩型锁紧螺母( I 型六角尼龙嵌件锁紧螺母,六角法兰尼龙锁紧螺母) 、六角头涂胶螺栓以及施必牢六角法兰螺母都表现出了良好的防松性能。
普通螺母 平垫圈以及六角法兰面螺母通过增大支承面摩擦扭矩的等效半径也提高了自身的防松性能。
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结 论
- 通过简化模型对螺栓的拧紧扭矩和拧松扭矩 进行分析,分别建立了对应的计算模型,并通过计算 细牙螺纹和粗牙螺纹的拧紧扭矩和拧松扭矩得知细 牙螺纹防松性能优于粗牙螺纹。此外,针对有效力矩 型锁紧螺母的拧紧扭矩和拧松扭矩修正了计算模型, 并利用试验验证了修正模型计算的可靠性。
- 对螺纹联接松动的影响因素进行了分析总结。其中,初始预紧力、摩擦因数以及螺纹旋合长度对螺 纹联接的防松性能有重要影响。此外,不同防松方式的紧固件也会影响联接的防松性能。
- 对影响螺纹联接防松性能的因素进行了横向振动试验。
试验结果表明:
- 在合理范围内,即初始预紧力满足被联接件不滑动且低于屈服轴力时,提高初始预紧力可有效提升螺纹联接的防松性能;
- 适当增大摩擦因数可提升螺纹联接的防松性能,但摩擦因数不宜过大,否则会影响产生的初始预紧力;
- 螺纹旋合长度应适当,螺纹啮合圈数过少会导致各圈螺纹承载差过大,使联接的防松性能大大降低,啮合圈数过多会造成部分啮合螺纹不承载,浪费生产材料;
- 不同防松方式的防松性能优劣不同,其中有效力矩型锁紧螺母由于附加了阻止螺纹转动的摩擦力矩,具有良好的防松性能。
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