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　　摘要：在機(jī)械中，螺栓是非常常見的，很多人都沒注意這樣一個(gè)小件，但就是這一個(gè)小件，在機(jī)械中發(fā)揮著非常重要的作用，有時(shí)候就是因?yàn)槠涫褂貌划?dāng)，最終造成非常嚴(yán)重的后果。為了有效地解決螺絲的使用問題，現(xiàn)在新研發(fā)出了施必牢螺母，但是這種螺母并不適用于所有的螺絲連接中。文章重點(diǎn)對施必牢螺母的使用環(huán)境進(jìn)行了探討。

　　關(guān)鍵詞：螺絲連接;施必牢螺母;使用環(huán)境;螺栓;機(jī)械損壞 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

　　中圖分類號：TH131 文章編號：1009-2374(2015)05-0092-02 DOI：10.13535/j.cnki.11-4406/n.2015.0378

　　對于普通的螺絲而言，運(yùn)用于經(jīng)常受到劇烈振動(dòng)的地方，就很容易發(fā)生脫落，從而導(dǎo)致機(jī)械損壞，但是施必牢螺母的出現(xiàn)有效地解決了這一問題。然而目前的施必牢螺母并不適用于所有地方，比如在一些柔性連接中，施必牢螺母就不能勝任。此外，運(yùn)用施必牢螺母時(shí)，墊片的使用也要非常注意，如果墊片的質(zhì)量不合格也會(huì)造成螺絲的松動(dòng)，甚至脫落。

　　1 施必牢螺母的原理及墊片的使用

　　1.1 施必牢螺母的原理

　　螺絲的緊固性問題一直是困擾人們的一個(gè)問題，國外許多科學(xué)家也一直在針對這一問題進(jìn)行研究，并進(jìn)行了許多改造，但是一直都沒有完全解決這一問題。其實(shí)造成這一問題的原因是螺絲本身的結(jié)構(gòu)問題，普通螺絲的螺紋的剖面都是三角形的，這就使得螺絲在嚙合后，各牙的受力極不均勻，從第一牙開始逐漸遞減，其中第一、二兩牙承受了多數(shù)的螺栓張力，其可以達(dá)到70%，甚至部分螺絲可以達(dá)到80%，所以前兩牙極易損壞，從而使得螺絲松動(dòng)。為了從根本上解決這一問題，施必牢螺母改變了這一結(jié)構(gòu)，其在螺母的螺紋上加了一個(gè)楔形斜面，這樣就會(huì)使螺紋的受力方向發(fā)生改變，使得螺紋的各牙受力非常均勻，從而解決了螺紋因局部受力過大而損壞這一問題，所以施必牢螺母從根本上解決了螺絲已松動(dòng)這一問題。圖1為施必牢螺母的結(jié)構(gòu)及其與普通螺絲的受力對比。

　　圖1 施必牢螺紋及與普通螺絲的受力對比

　　1.2 墊片的使用

　　在使用施必牢螺母時(shí)，一般情況下不使用墊片，如果必須使用墊片來調(diào)整間隙、長度等時(shí)，墊片的選擇就非常重要，普通的平墊片或者平墊圈是絕對不能使用的，特別是受交變應(yīng)力的、受沖擊大的地方。對于普通的墊圈，其強(qiáng)度較低，當(dāng)擰緊力過大就會(huì)導(dǎo)致墊圈變形，此外，即使墊片在擰緊過程中未發(fā)生變形，但是在使用過程中受到高強(qiáng)度的沖擊以后也會(huì)發(fā)生變形。墊片的變形會(huì)直接導(dǎo)致螺牙橫向壓力減弱，施必牢螺母的防松效果就會(huì)直線下降，其對連接件的緊固作用甚至都不如普通的螺母，使其優(yōu)勢完全喪失了。由此看來，與施必牢螺母配合使用的墊片必須通過熱處理(淬火)，從而提高其硬度，一般要保證墊片的硬度高于所連接的零件，這樣就能保證墊片在正常情況下是不會(huì)變形的。下圖2就是一些墊片使用不當(dāng)?shù)陌咐��?/p>

　　圖2 墊片使用不當(dāng)

　　2 施必牢螺母的優(yōu)點(diǎn)及特點(diǎn)

　　2.1 優(yōu)點(diǎn)

　　(1)首先就是其良好的抗震放松性，由于其特殊的結(jié)構(gòu)使得其螺紋的受力均勻，即使受到較大的沖擊也不會(huì)使其損壞，更不容易松動(dòng)，所以說這是其最大的優(yōu)點(diǎn)。但是在實(shí)際運(yùn)用中，如果將普通墊片與施必牢螺母配合使用，這一優(yōu)點(diǎn)就有可能完全喪失，甚至其效果還不如普通螺母，所以在使用施必牢螺母時(shí)必須與高強(qiáng)度墊圈配合使用;(2)正是由于上面提到的，施必牢螺母的螺紋受力均勻，所以其不易損壞，這樣就可以有效地提高螺母以及螺栓的壽命。此外，由于其不易松動(dòng)，這樣就會(huì)使得機(jī)械不會(huì)因?yàn)檫B接松動(dòng)，各部分之間發(fā)生碰撞甚至脫落而造成機(jī)械損壞，這樣就可以有效減少機(jī)械維修和不必要的損失。這是因?yàn)槠渚哂羞@一優(yōu)點(diǎn)，從而彌補(bǔ)了施必牢螺母成本高的問題。施必牢螺母的價(jià)格雖然高于普通螺母，但是其壽命長、效果好，這樣就可以有效地減少維修以及更換，所以其經(jīng)濟(jì)型也相對比較好;(3)由于其材質(zhì)以及結(jié)構(gòu)較好，所以其不易變形甚至損壞，因而一般情況下，在其完成它本來的使命后，仍然還可以繼續(xù)被使用，有效地節(jié)約了資源;(4)由于其材質(zhì)相對較好，所以施必牢螺母不會(huì)受環(huán)境的影響而變形，特別是其受溫度的影響很小，所以其使用的范圍非常廣;(5)施必牢螺母是一種自由旋轉(zhuǎn)型螺母，所以在安裝過程中非常輕松，只有在最后擰緊時(shí)才需要施加一個(gè)較大的力矩，因此施必牢螺母是一種方便裝、卸的螺母。

　　2.2 特點(diǎn)

　　(1)其對使用環(huán)境有一定要求，施必牢螺母只適用于剛性連接，而不適合柔性連接，比如一些連接件之間需要使用橡膠墊片進(jìn)行密封，對于這種結(jié)構(gòu)就不能使用施必牢螺母，只能使用普通的螺母;(2)施必牢螺母由于其螺紋不像普通螺紋那樣，其螺紋存在一個(gè)楔形斜面，所以在使用過程中要注意其方向，如果反裝的話就會(huì)出現(xiàn)螺絲裝載不緊等問題。施必牢螺母在設(shè)計(jì)過程中就注意了這個(gè)問題，為了區(qū)分方向，其外形就做了特殊設(shè)計(jì)，有別于普通螺母。

　　3 施必牢螺母的種類及其應(yīng)用環(huán)境

　　3.1 施必牢六角法蘭防松螺母

　　施必牢六角法蘭防松螺母的結(jié)構(gòu)如圖3所示，只要是在螺母的裝配端加了一個(gè)固定的法蘭盤，其目的是為了代替普通墊片，增加螺絲的穩(wěn)定性和抗震性，同時(shí)還可以區(qū)別其方向。該型螺母的尺寸以及外形與國標(biāo)法蘭螺母完全相同，所以一般用于代替普通的國標(biāo)法蘭

　　螺母。

　　3.2 施必牢六角凸緣防松螺母

　　施必牢凸緣螺母的外形如圖3所示，該螺母的專向性較強(qiáng)，主要是針對GB6170型螺母客戶所特別研發(fā)的，其同樣擁有法蘭盤，無論是在辨識(shí)其方向，還是在空間占用方面都有較大的優(yōu)勢。更重要的是，相對于GB6170型螺母具有更好的抗震性能。

　　3.3 施必牢六角自鎖防脫螺母

　　該型螺母的外形如圖3所示，其主要改變不僅在于其螺紋的改變，更重要的是，其增加了防脫落功能，也就是說即使螺母因?yàn)閯×艺饎?dòng)而松動(dòng)，也不會(huì)完全脫落，這樣就不至于與連接件相互脫離，造成更大的損失，在安全性方面也有較大的提升。

　　3.4 施必牢蓋型防松螺母

　　該型螺母的外形如圖3所示，其相對于普通螺母的外形而言，主要在螺母的外端加了一個(gè)球型的蓋。這種螺母一般運(yùn)用于兩種環(huán)境中，一種是螺母裸露在外面，其容易觸碰，這樣不僅可以改變面漆的美觀性，同時(shí)也會(huì)有效地避免誤碰螺栓桿造成傷害。另外一種就是，潮濕環(huán)境，比如船舶機(jī)械、港口機(jī)械，這些機(jī)械長期處于潮濕環(huán)境中，很容易生銹，導(dǎo)致螺栓損壞。如果采用這種螺母，就使得螺栓桿不會(huì)長期暴露于潮濕的空氣中，也就不易生銹損壞。

　　圖3 施必牢螺母的常見種類

　　施必牢螺母除以上介紹的幾種常見的螺母以外，還有許多其他種類的螺母，比如施必牢焊接防松螺母、施必牢壓鉚防松螺母、施必牢車輪防松螺母等，這些螺母相對于普通的螺母，都有較大的優(yōu)勢。

　　4 結(jié)語

　　螺栓是生活中非常常見的一個(gè)小件，主要是墊片的使用非常不規(guī)范，常常因?yàn)檫@樣一個(gè)問題而導(dǎo)致較嚴(yán)重的后果，所以這一問題應(yīng)該被重視。施必牢螺母是一種新型的螺母，其出現(xiàn)解決了長期困擾科學(xué)家的螺母易松動(dòng)問題，其法蘭螺母也有效地減少了墊片的使用，使用這種螺母可以減少許多的損失。

　　參考文獻(xiàn)

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　　[3] 卜炎.螺紋聯(lián)結(jié)設(shè)計(jì)與計(jì)算[M].北京：高等教育出版社，1995.

　　作者簡介：陳躍華(1984-)，男，廣西桂平人，東風(fēng)柳州汽車有限公司助理工程師，研究方向：商用車產(chǎn)品市場品質(zhì)提升。