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      非標緊固件防松性能的評定
      發布日期:2018/4/18 點擊數:1352
      1、評定防松性能的試驗方法
         對于如何評定緊固件的防松性能.目前國內外普遍采用兩種標準的試驗方法。第一種  是非標緊固件加速振動試驗方法(GJB 715.3--1989),第二種是緊固件橫向振動試驗方法(ISO 16130:2015或GB/T 10431--2008)。兩者都是加速緊固件連接松動的試驗方法,各有特點,第一種方法目前在國內主要用于航空航天系統,而第二種方法在汽車、機車車輛、工程機械、農機、重型、礦山、煤礦機械,以及家電行業采用,尤其為我國鐵路提速研制新型螺紋緊固件提供了有效數據。
         由于純橫向力(加力方向垂直于緊固件軸線的外力)是導致螺紋連接產生松動的最苛刻的外力,它能使緊固件連接在短時間內產生松動。所以,這兩種試驗方法均對非標緊固件施加純橫向力。兩種試驗方法均可對各種緊固件連接的防松性能提供可再現的評定結果。

      非標緊固件


         與第二種方法相比,第一種方法的加載方式和振動、沖擊條件更接近于各種緊固件的實際使用狀態。第二種方法無法評定緊固件松連接的防松性能,而第一種方法則可以對各種緊固件松連接的防松性能提供可對比的評定結果。在工作狀態下的螺紋緊固件連接,由于支承面的磨損、被連接件的受壓下陷、螺栓的過載屈服或外載荷的作用等各種原因,可能會喪失預緊力,使其由擰緊狀態的緊連接變為沒有預緊力(或預緊力不足)的松連接。此時'保持緊固件自身的鎖緊,使其在一定時間內松而不脫,對防止被連接件因分離而失效至關重要。因此,在評定緊固件松連接的防松脫壽命方面,第一種方法是不可或缺的。
         與第一種方法相比,第二種方法是對螺栓(或螺釘)直接加力,所以,它能使緊固件連接在更短的時間內產生松動,試驗效率更高。第二種方法的另一個特點是可以精確地測量緊固件連接在振動試驗過程中預緊力的變量,描述試驗中預緊力的變化過程,給出預緊力與振動次數(或時間)的關系曲線圖,并以預緊力下降的變量作為衡量緊固件連接松動的準則。這比第一種方法更為直觀和準確,也更便于操作。此外,第二種方法可以較為準確地評定緊固件連接的扭一拉關系對防松性能的影響,這為進一步研究和設計各種新型防松緊固件提供了更為有效的試驗途徑。
       
      2、防松性能的試驗結果
         根據防松性能的試驗結果來評定各種防松方法,對緊固件的選用和緊固件防松方法和研究設計都有參考價值。雖然各種緊固件的防松性能受其結構、尺寸、材料、涂鍍層、制造工藝、安裝條件等各項因素的影響,其工作環境也各不相同,但是,按照上述的標準試驗方法,在試驗條件以及影響防松性能的各項因素盡可能一致的條件下,對各種緊固件防松性能的評定及其對比結果,具有較好的可信度和可比性。國內外在這方面的許多試驗結果及評定結論是極其相近的,而且試驗結果是可以再現的。各種緊固件在實際工作環境中的防松能力與通過試驗所做出的評定結論是基本一致的。

        圖19—11和圖19—12是按照第一種方法,即緊固件加速振動試驗方法規定的夾具和試驗條件對各種緊固件進行防松性能試驗的對比結果。其試驗條件為:振動頻率29~30 Hz,全振幅(11.4±O.4)mm,相應的加速度約20g。在試驗中.由于緊固件在夾具槽孔內橫向

        動(跳動幅度達19 mm).其瞬間的沖擊加速度可能高達50g~80g。

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        圖19—11和圖19—12的試驗結果表明,有預緊力的開槽螺母、涂厭氧膠的螺母以及尼龍圈鎖緊螺母的抗振松壽命最長,經受長時間的劇烈沖擊、振動后,仍無任何松動的跡象。也就是說.在各種非標緊固件的對比試驗中,它們的防松性能最佳。

        過去認為,傳統的雙螺母防松性能不高。試驗表明。改變雙螺母的安裝方法(見圖19—6),使其保持較高的預緊力,其抗振壽命可顯著提高。

        開槽螺母加開口銷的防松方法屬于機械固定件的鎖緊防松,具有很高的防松可靠性。但開槽螺母加開口銷的安裝方法對其防松性能有顯著的影響。不擰緊(即無預緊力)或擰緊不足的開槽螺母,在劇烈的沖擊、振動下,只能在一定時間內防止螺母從螺栓上脫落。無預緊力的松連接在嚴酷的工作環境中會導致緊固件或被連接的其他構件早期疲勞破壞。圖1 9—1I的試驗結果表明,無預緊力的開槽螺母,由于開口銷在螺母槽內受到反復沖擊和剪切力的作用,在經受4萬多次的沖擊、振動以后,開口銷斷裂,螺母與螺栓分離,連接失效。因此,對于長期經受劇烈沖擊、振動的開槽螺母,在安裝時,必須施加合理的預緊力。在螺母槽與螺栓銷孔對中裝配時,應從擰緊方向扳擰螺母,使開口銷緊固在螺母槽內,避免開口銷在槽內移動,以防止連接的疲勞失效。

        涂厭氧膠螺母的防松屬于破壞螺紋運動副關系,即不可拆卸的防松,其防松性能極佳。經受長時間振動試驗后,仍無松動跡象。由于厭氧膠對螺紋緊固件的粘合鎖緊能力很高,所以其抗振松壽命很長也就不足為奇了。

        尼龍圈鎖緊螺母在國內外的實際應用中早已表明其優良的防松性能。國外有關專家甚至稱其為永不松動的鎖緊螺母。試驗結果表明,這種螺母的防松性能比其他鎖緊螺母高得多。其防松之所以如此可靠是由于螺母的尼龍圈緊緊箍住螺栓從而形成高彈性的橫向壓緊。在使用尼龍圈鎖緊螺母時,應考慮尼龍圈的老化及溫度的影響,對有這方面要求的螺母,應改變尼龍的材料或配方,以提高其抗老化及溫度的性能。

        高鎖螺母屬于非圓收口的全金屬鎖緊螺母。試驗用的高鎖螺母是鋁合金螺母,與其相配的是鋼螺栓。較軟的鋁合金能更好地吸收外來的沖擊、振動能,所以它比鋼制的全金屬鎖緊螺母的防松性能要好。

        齒形鎖緊墊圈、彈簧墊圈以及沒有鎖緊特性的普通螺母,它們的抗振松壽命僅為尼龍圈鎖緊螺母的1%。相比之下,它們的防松性能很差,一般只用于不重要的場合。
      文章鏈接:非標緊固件 http://www.baijiahuayuan.com/news_show.asp?classid=54&id=710
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