30°楔形螺纹防止松动的螺纹紧固件结构

简介

30°楔形螺纹防止松动的螺纹紧固件结构

螺纹紧固件的螺纹多为牙型角为 60°的牙型角牙侧角为对称的 30°,根据 GB16823.2-1977( 螺纹紧固件紧固通则)计算,请关注微 机械公社圈螺纹的摩擦力 ;螺纹摩擦力=Ff×μs×sesα/,其中 Ff 是螺栓轴力,μs 是螺纹摩擦系数,α/ -牙侧角,普通螺纹 α/ =30、此时螺纹摩擦力= 1.154×Ff×μs。由于螺纹摩擦力较小,使螺母在受到振动时很容易发生螺母自旋转松动。

30°楔形螺纹防止松动的螺纹紧固件结构

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30°楔形螺纹防止松动的螺纹紧固件结构

具有外螺纹的第一紧固构件,和具有内螺纹的第二紧固构件,第一紧固构件和第二紧固构件通过外螺纹和内螺纹相互配合 ;第二紧固构件的内螺纹为不对称形状,内螺纹的第一侧面的牙侧角为 60°或近似,内螺纹的第二侧面的牙侧角为 30°或近似。第一紧固构件为螺栓 1,第二紧固构件为螺母 2。螺栓 1 外设有阳螺纹 3,螺母 2 内设有阴螺纹 4,螺栓 1 和螺母 2 之间通过螺纹相互配合。螺母 2 的阴螺纹 4 为不对称形状,阴螺纹 4 的第一侧面 5 的牙侧角为 60°,阴螺纹的第二侧面 6 的牙侧角为 30°。其中,第一侧面 5 为承载面,当螺栓 1 和螺母 2 相互拧紧时,螺栓 1 的牙尖 7 顶在第一侧面5。第二侧面 6 为非承载面,当螺栓 1 和螺母 2 相互拧紧时,螺栓 2 的牙尖 7 与第一侧面不接触。

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对于普通的螺纹紧固件,牙型角为 60°,箭头代表轴力方向,轴力大小为 Ff,可知,由于普通螺纹紧固件的牙型半角为 30°,螺纹摩擦力= 1.154×Ff×μs。而对于30°楔形螺纹的螺纹紧固件,如图所示,螺纹的阴螺纹的一侧的牙侧角为60°,另一侧的牙侧角为 30°,箭头代表轴力方向。

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普通60°螺纹

当螺栓和螺母相互配合拧紧时,螺栓的牙尖紧紧地顶在阴螺纹的牙侧角为 60°的牙侧面上,由于螺纹摩擦力= Ff×μs×sesα/,此时 α/= 60°,即螺纹摩擦力= 2×Ff×μs,为普通螺纹的 1.733 倍。螺纹摩擦力的增大,产生了很大的锁紧力,使得螺母不易产生自旋转而松动,从而形成了很好的自锁能力。

30°楔形螺纹防止松动的螺纹紧固件结构

在试验室中采用容克是横向振动试验机做横向振动试验,通过与普通螺纹紧固件的比较,显示出30°楔形螺纹的防止松动的螺纹紧固件的优异抗振动能力。

30°楔形螺纹防止松动的螺纹紧固件结构

如图 所示,A 曲线为30°楔形螺纹的螺母的抗振动曲线 ;B 曲线为普通螺纹紧固件的抗振动能力曲线。当采用同样的螺栓、同样地振幅、频率、同样的紧固力,在同一台试验机上,控制二分钟时间时,普通螺母完全失去了锁紧力,而本实施例的螺母在两分钟试验期间仍保持了自锁能力。

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