螺母防松效果和重复使用(yòng)性能(néng)

发布日期：2019-03-21 作者：杭州杰尊贸易有(yǒu)限公司点击：

為(wèi)了有(yǒu)效地解决螺纹联接的松动、松脱问题，提出从功能(néng)材料人手利用(yòng)铁基形状记忆合金来研制一种新(xīn)型螺母的设计思想。从理(lǐ)论上分(fēn)析了新(xīn)型螺母的防松机理(lǐ),并试验研究了螺母的静动态防松效果和重复使用(yòng)性能(néng)。试验结果表明，新(xīn)型智能(néng)螺母具有(yǒu)很(hěn)好的静动态防松效果，并且可(kě)以重复使用(yòng)。

防松原理(lǐ)

与普通螺母相比，由于新(xīn)型螺母本身制造材料的特殊性能(néng)，这种新(xīn)型铁基形状记忆合金智能(néng)螺母在预紧、恢复加热后，受到以下3个摩擦力矩的作用(yòng)：

预紧力产生的摩擦力矩T1。铁基合金螺母与普通螺母一样，由于预紧力Fα的作用(yòng)而受到自锁摩擦力矩(包括螺纹副间自锁作用(yòng)产生的力矩和螺母、螺栓头支撑面与被联接件之间的摩擦力产生的摩擦力矩)的作用(yòng)，由螺纹力學(xué)知识，该力矩可(kě)通过式(1)计算

在现代机械中，紧固件的数量约占机器零件总数量的60%，其中螺纹联接是机械联接中使用(yòng)最普遍的形式之一。一般的螺纹紧固都具有(yǒu)自锁性，但在变载、冲击、振动作用(yòng)下，以及工作温度变化较大时，螺母的松动、松脱时有(yǒu)发生。据有(yǒu)关资料统计[1]，世界各國(guó)因紧固件松动、松脱所造成的直接经济损失达数十亿以上。因此，如何简单有(yǒu)效地防止螺母的松动问题已经成為(wèi)一个十分(fēn)重要而又(yòu)迫切的课题。

近几年来，國(guó)内外的许多(duō)學(xué)者在螺母的防松方面进行了大量的研究，开发了许多(duō)新(xīn)的防松方法。这些方法多(duō)是从结构上入手,其基本防松原理(lǐ)仍是摩擦防松、机械防松等。研究者对防松螺纹联接应用(yòng)于一些特定场合已有(yǒu)一些非常好的思路，并研究出了许多(duō)成功的模型，采用(yòng)的方案也各具特色，如ST2型防松螺母[2]、凹凸型防松螺母[3]、加键防松螺母[4]以及针对铁路中螺纹联接松动的特点所研制开发的新(xīn)型防松螺母[5]等；此外还有(yǒu)偏心锥面防松螺母、加锁防松螺母、防盗螺栓和切向舌簧防盗螺纹联接件等新(xīn)型螺纹联接防松形式。

这些新(xīn)型的防松方法在某些工作状况下收到了一定的防松效果。随着新(xīn)型功能(néng)材料的出现，目前國(guó)内外已经开始尝试从材料入手来解决螺母松动问题，并取得了一定的成效。比如美國(guó)F15，F16军用(yòng)战斗机所采用(yòng)的形状记忆合金(简称SMA)智能(néng)螺栓组和管接头，成功地解决了飞机中关键联接螺栓和管接头的松动问题。但这里所用(yòng)的SMA為(wèi)价格昂贵的NiTi基SMA，大大限制了其推广使用(yòng)，但是為(wèi)螺纹联接松动问题的解决提出了一个很(hěn)好的思路。