NASA Fastener Design Manual緊固件設(shè)計手冊 - 翻譯 5/14

達文中

鎖緊方法

螺紋孔

在螺紋孔中，鎖定技術(shù)通常在緊固件上。一個值得注意的特例是Spiralock[1]絲錐，如圖1所示。Spiralock螺紋形式的根部有一個30°的楔形坡道。在夾緊載荷下，外螺紋的頂端緊緊地卡在坡道上。這使得在振動下導(dǎo)致松動的橫向運動幾乎不可能。一些航空航天公司的獨立試驗表明，這種類型的螺紋具有良好的抗振動性能。螺栓可以有一個標準的螺紋，因為螺紋孔可以進行所有的鎖定。

鎖緊螺母

有各種類型的鎖定元件，共同的原理是將螺母螺紋綁定(或楔入)到螺栓螺紋。這里涵蓋了一些比較常見的鎖緊螺母。分體梁——分體梁鎖緊螺母(圖2)在頂部有槽，并且在開槽部分螺紋直徑過小。螺母自由旋轉(zhuǎn)，直到螺栓螺紋到達開槽區(qū)域。分裂的“梁”段被螺栓向外偏轉(zhuǎn)，摩擦載荷由配合螺紋的結(jié)合產(chǎn)生。

變形螺紋

變形螺紋——防松螺母(圖3)是一種常見的防松螺母，特別是在航空航天工業(yè)中。其優(yōu)點如下：(1)螺母可一次成型。(2)溫度范圍僅受母體金屬、其電鍍或兩者的限制。(3)在因失去鎖定能力而必須丟棄螺母之前，螺母可以重復(fù)使用大約10次。

Nylok顆粒——Nylok顆粒[2](尼龍)通常安裝在螺母螺紋中，如圖4所示。顆粒或補丁從螺紋突出。當配合螺紋嚙合時，壓縮產(chǎn)生反作用力，導(dǎo)致鎖定接觸。這種顆粒的主要缺點是其最高工作溫度約為250°F。尼龍顆粒也會因重新組裝而迅速損壞。

鎖環(huán)和密封——纖維或尼龍墊圈安裝在螺母的頂部，如圖5所示。軸圈具有過盈配合，使其結(jié)合在螺栓螺紋上。它還提供了一些密封作用，防止氣體和水分泄漏。同樣，這種螺母的限制特征是鎖緊環(huán)的溫度限制大約為250°F。有時使用的一種節(jié)省成本的方法是在螺母或螺栓的螺紋上粘合尼龍補丁，以獲得一些鎖定作用，而不是使用鎖環(huán)或尼龍顆粒。這種方法也用于短螺紋長度，其中鎖定顆粒的鉆孔可能導(dǎo)致嚴重的應(yīng)力集中。

蜂窩狀螺母——蜂窩狀螺母通常有六個槽，如圖6(a)所示。螺栓的螺紋頂端有一個孔。螺母被扭矩到其所需的扭矩值。然后將其向前或向后旋轉(zhuǎn)(取決于用戶的偏好)到與螺栓中的鉆孔對齊的最近插槽。然后安裝開口銷，將螺母鎖定到位，如圖6(b)所示。這種螺母非常適用于低扭矩應(yīng)用，例如將車輪軸承固定在適當?shù)奈恢谩?/p>

壓緊螺母——這些螺母通常被“擠壓”在一起，如圖7所示，盡管“專家們”無法就底部應(yīng)該放哪個螺母達成一致【達文中注：也有些人做過實驗，具體討論可以參考此文。】然而，這種類型的裝配因不可預(yù)測而不大可靠。如果內(nèi)螺母比外螺母扭得更緊，內(nèi)螺母就會在外螺母滿負荷之前屈服。另一方面，如果外螺母比內(nèi)螺母更緊，內(nèi)螺母就會卸載。然后外螺母就會在內(nèi)螺母滿負荷之前屈服。每個螺母很少會獲得正確的扭矩。鎖緊螺母比普通螺母和防松螺母更實用。然而，一個壓緊螺母可以用在一個螺絲扣上，因為它不承載任何張力負載。

鋸齒面螺母(或螺栓)——該螺母的鋸齒面(如圖8所示)在最終擰緊時嵌入承載面。這意味著它不能與墊圈一起使用，也不能用于可能會出現(xiàn)劃痕或腐蝕問題的表面。根據(jù)SPS技術(shù)公司的說法，他們的鋸齒形螺栓(Durlock 180)需要110%的擰緊力矩才能松開它們。他們對這些螺栓的測試表明它們具有優(yōu)異的抗振性。

安全鎖線——盡管鎖定布線是防止螺栓或螺母旋轉(zhuǎn)的一種費力的方法，但它仍然用于關(guān)鍵應(yīng)用中，特別是在航空領(lǐng)域。螺母通常有鉆孔角，螺栓要么在頭部有通孔，要么鉆角穿過鎖線。一個典型的螺栓鎖接線組件如圖9(a)所示，一個典型的螺母鎖接線組件如圖9(b)所示。

直接干涉螺紋——直接干涉螺紋具有超大的根直徑，使得配合螺紋之間有輕微的干涉配合。它通常用于半永久性安裝的螺紋螺柱上，而不是螺栓和螺母上，因為干涉配合確實會損壞螺紋。

錐形螺紋——錐形螺紋是直接干涉螺紋的變體，但不同之處在于小徑是錐形的，以干涉螺母或螺栓的最后三或四個螺紋，如圖10所示。

托板螺帽（直譯：螺母板）——托板螺帽(圖11)通常用作盲螺母。它們可以是固定的也可以是浮動的。此外，它們可以具有常規(guī)螺母的大多數(shù)鎖定和密封功能。

托板螺帽通常用于太薄而不能攻絲的材料。它們主要由航空航天公司使用，因為它們的安裝費用很高。每個螺母板安裝至少需要三個鉆孔和兩個鉚釘。

鎖定粘合劑

許多廠家生產(chǎn)用于鎖定螺紋的鎖定粘合劑(或環(huán)氧樹脂)。大多數(shù)主要的生產(chǎn)廠家都生產(chǎn)幾種等級的鎖緊膠，這樣拆裝的頻率就可以與膠的鎖緊能力相匹配。例如，Loctite 242用于可拆卸緊固件，而Loctite271[3]用于防篡改緊固件。其他制造商如Bostik、ND Industries、Nylock、3M和Permaloc也生產(chǎn)類似的產(chǎn)品。

大多數(shù)這些粘合劑的工作方式有兩種。它們要么是在沒有空氣的情況下變成薄層時變硬的單一混合物，要么是兩層中的環(huán)氧樹脂，直到它在配合螺紋之間混合和壓縮時才硬化。請注意，兩層粘合劑通常由制造商將其作為“帶狀”或環(huán)放在緊固件上。只要它們沒有被不經(jīng)意地混合或損壞，這些絲帶或環(huán)會能保持一定的時期。

這些粘合劑通常作為螺紋密封膠也是有效的。然而，它們都不能承受高溫。最好的粘合劑能在450°F【注：232.2℃】時起作用；最差的粘合劑只能在200°F【注：93.3℃】下起作用。

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[1] Distributed by Detroit Tap & Tool Company, Detroit, Michigan, through license from H.D. Holmes

[2] Nylok Fastener Corporation,Rochester, Michigan.

[3] Loctite Corporation, Newington,Connecticut.

[本節(jié)翻譯到此結(jié)束]

lizhangrui1995

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louisbird

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