螺纹联接（共6篇）
螺纹联接 篇1
1 引言
预紧能提高螺纹联接的防松能力和疲劳强度, 增强联接的紧密性和刚性, 从而提高联接的可靠性。一般情况下, 使用标准的工具拧紧螺纹联接件时, 凭操作者的经验判断拧紧程度即可, 但对于关键联接或实现特殊功能的非标准联接问题, 往往需要进行具体的分析和精确的计算。根据功能要求正确地进行结构设计, 合理地确定预紧力的大小, 并采取适当的方法进行控制, 来提高连接的可靠性。
2 螺纹联接预紧及其控制方法
2.1 螺栓载荷与变形关系
研究一个受轴向载荷的螺栓联接, 先作用预紧力Q, 然后承受外拉力F。
螺栓未承受外拉力时, 仅受预紧力Q, 由于螺栓和被联接件受力后发生弹性变形的原因, 螺栓承受外拉力F时的总载荷F'并不等于工作载荷F与预紧力Q之和, 而是工作载荷F与残余预紧力Q'之和, 如图1所示。
2.2 预紧力的确定
凡承受拉力的螺栓连接, 均需要适当预紧以提高连接的可靠性和紧密性。如果预紧力太小, 在冲击、振动、变载荷的作用下, 会出现联接松动, 或者在正常承载情况下接合面出现缝隙。如果预紧力过大, 螺杆静载荷增大, 导致联接强度降低, 甚至在拧紧时就被拉断。
一般规定螺纹联接的预紧应力σp不超过螺纹联接件材料屈服极限σS的80%;航空航天工程中按σp≈0.35σS控制。有关确定预紧力大小的螺纹联接设计准则:
a.对于按强度条件 (不变形、不断裂) 设计的螺栓, 应保证螺栓承受工作载荷时的应力小于螺栓材料的许用应力;b.对于受横向载荷, 接合面不允许相对滑动的联接, 要求预紧力要足够大, 以靠摩擦传递横向力;c.对于受轴向载荷, 接合面不允许出现缝隙的联接, 要求残余预紧力Q'>0, 一般按下面条件确定Q。
2.3 拧紧力矩与预紧力的关系
预紧力确定之后, 可按下式估算拧紧力矩:
式中:M-拧紧力矩, N·m;Q-预紧力, N;d2-螺纹中径, mm;λ-螺纹升角, tgλ=P/ (πd2) ;P-螺距, mm;f-螺母与被连接件支承面间的摩擦系数;β-为螺纹半角;R-螺母承力面外半径, R=0.95S/2, S为扳手尺寸, mm;r-螺母承力面内半径, r=D/2, D为螺纹公称直径, mm。
上式中, 是用于产生预紧力Q的有效拧紧力矩, 约占10%M; 为克服螺纹联接副螺纹表面的摩擦力矩, 约占40%M; 为克服螺纹联接件与被联接件表面间的摩擦力矩, 约占50%M。
f主要与结合面的质量 (粗糙度、平面度) 、垫圈的类型 (刚性、塑性) 与质量及表面润滑等因素有关。在同样的拧紧力矩下, 其产生的预紧力受f的影响相差甚大, 误差可达到±25%。
2.4 控制预紧力的方法
螺纹联接的预紧方法要根据行业特点、工程规模、螺纹联接结构形式等来合理选用, “感觉法”主要依赖于操作者的经验, 简单、经济但不可靠;“力矩法”普遍使用于一般重要联接, 精度较高;“力矩-转角法”适用于自动化大量装配场合;“测量螺栓伸长法”使用费时、费用高, 用于特殊要求场合;“螺栓预胀法”用于汽轮机等热力机械。不同应用场合对螺纹联接预紧力精度的要求也有不同, 一味追求高精度是不经济的。航空工程中的一般连接采用“感觉法”即可满足设计要求, 重要的连接部位广泛采用“力矩法”——根据预紧力Q与拧紧力矩M的关系确定拧紧力矩, 借助测力矩扳手或定力矩扳拧紧。
3 爆炸螺栓联接预紧力控制
某系统的伞舱-伞筒连接/分离机构 (两套) 采用了四枚爆炸螺栓。为达到高分离可靠性和低分离冲击, 该螺栓的设计强度受到严格限制, 并且在使用过程中处于高应力状态。该螺栓原设计轴向拉断力为600kgf, 在地面试验阶段多次出现“拧断”问题。为确保飞行试验阶段的连接可靠性, 经计算分析, 将该螺栓设计轴向拉断力提高到1500kgf, 并采用“力矩法”对联接预紧力进行控制, 较好地解决了这一问题。
3.1 爆炸螺栓轴向载荷
根据伞筒在伞舱内的安装结构设计, 爆炸螺栓仅承受轴向拉力。在最大偏航角速度下, 伞筒相对伞舱会产生较大的离心加速度;所以确定“最大偏航角速度情况”为爆炸螺栓的最大受力情况, 此时离心加速度为:an=l·ω2
式中:an-离心加速度;l-旋转半径;ω-最大偏航角速度。
根据系统参数1和ω得出an=9.4g, 则离心力F=m·an。
按m=40kg, 得F=376kgf, 单个爆炸螺栓承受的最大拉力N=F/2=188kgf。
3.2 预紧力的确定
爆炸螺栓受伞筒在飞行中产生的交变载荷, 为确保伞筒在伞舱内的安装刚性, 必须按伞舱-伞筒接合面的紧密性条件来确定Q, 取预紧系数ν=3.0, 则Q=νN=3×188=564kgf。可见, 预紧力已十分接近原设计的拉断载荷, 加之螺栓杆在拧紧过程中受拉扭复合应力作用, 在与预紧力相对应的拧紧力矩下就很容易被“拧断”。
3.3 拧紧力矩的确定
根据改进后的爆炸螺栓及其联接结构的有关参数, 按前面介绍的拧紧力矩计算公式可得拧紧力矩M=7.12N·m;使用定力扳手按7N·m进行连接工艺控制, 最终保证了该重要连接的可靠性。
4 结论与建议
对于非标设计, 其螺纹联接预紧一般采用感觉法, 由具备相应资质和具有实际操作经验的操作人员来保证;对于重要联接则宜采用“力矩法”, 由设计/工艺人员提出具体的预紧装配技术要求, 采用定力矩扳手来完成。对需要精确控制的的螺纹联接件, 可以按照螺纹联接的实际使用条件进行实验, 得到拧紧力矩与预紧力的对应关系, 并据此确定拧紧力矩, 必将大大提高对预紧力的控制精度。
参考文献
[1]姚兆生.机械零件强度计算手册[M].北京:机械工业出版社, 1987.
[2]郝桐生.理论力学[M].北京:高等教育出版社, 1990.
螺纹联接 篇2
2.教学方法：对六角头螺栓和螺母的画法要介绍比例画法和简化画法，要说明螺母比例画法也适用于非标准件，本讲比较枯燥乏味，讲解时要注意把规定画法和投影关系结合起来，
机械制图图纸的一般知识_第二十五讲、 螺纹联接件
螺纹联接件的检修方法 篇3
1.1 螺纹联接件的预紧
在装配时, 要拧紧螺栓或螺母, 将被联接件压紧, 即预紧。预紧程度靠联接过程中的技术操作保证。
预紧力过大可能造成螺栓失效, 但预紧力不足的危害较大。在装配时, 通常要凭经验掌握预紧的程度, 经常发生的问题是对直径较大的螺栓紧固不足, 对直径较小的螺栓是预紧力过大, 甚至在拧紧时断裂。同时, 工作过程中螺纹联接还会发生预紧力减少的现象, 其原因主要是联接松退, 新螺纹在使用中表面粗糙尖峰被压平而造成初松弛。因此, 在工作过程中必须经常检查, 拧紧螺纹, 以确保正确预紧。
控制预紧力的方法:控制预紧力矩 (即最终拧紧的力矩) , 尽管这种方法受摩擦力的影响而不够准确, 但却是一种普遍的方法。对于重要的, 并且已经由说明书规定了拧紧力矩的螺栓, 最后要用测力扳手控制预紧力矩。对一般的螺栓, 一般仅凭经验控制。
1.2 螺纹联接的防松 (锁紧)
在机械运转中, 冲击和振动既使紧固件具有动能, 又使螺纹受的载荷大小不断改变, 造成预紧力产生周期性减小, 所以, 可能导致内外螺纹相对转动, 使联接松退失效, 降低预紧力, 甚至造成事故。因此, 在机械中的许多螺纹联接除预紧外, 还要采取防松 (锁紧) 措施来提高预紧的可靠性。
防松的关键是避免内外螺纹之间相对转动, 要使用机械方法, 也可用增大摩擦力的方法实现。一般机械防松装置有开口销、止退垫圈 (片) 、串联钢丝、轴上圆螺母、紧定螺钉等。
常见的增大摩擦力的防松装置有弹簧垫圈、锁紧螺母、黏结剂和固体增摩剂、镶非金属嵌件等。而用这种螺母和螺钉时, 装拆次数不可超过说明书中的规定。如未有具体规定, 在尼龙磨损到附加的摩擦力较小时, 不得再用。
2 螺纹联接件的拆卸
2.1 拆卸时应注意的问题
第一, 活扳手开口要调到与被扳件的平面贴合, 其他扳手的开口与被拧件对边距离的基本尺寸一定要一致。除了冲击扳手外, 不可打击扳手, 也不可使用加长杆。不可用钳子或管子扳手拧紧固件。
第二, 用较大的力拆卸、拧紧螺纹联接件时, 扳手只许向内拉, 不许向外推。由于特殊情况, 一定要向外推扳手时, 要用左手扶住扳手, 右手伸直并用手掌后部用力。
第三, 用力扳动扳手时, 被扳部位一定要进入开口扳手的根部, 并注意避免在扳手滑脱时伤人。
2.2 螺纹件的拆卸
紧固件数量较多时, 不同部件的紧固件最好用不同的容器盛放。同一个螺栓上所有的零件最好在拆下后套在原螺栓上, 再把螺母拧入2~3扣。重要的螺栓、螺母拆下后一定要拧在一起。对相同规格中的特殊等级要记住其安装部位, 要避免被联件掉落。用力仍拆卸不动的螺纹件, 不要强拆卸。经检查不是左旋螺纹并确系螺纹之间固接时, 应采用以下措施:
第一, 把汽油渗入螺纹接触面, 对拧紧在螺孔中的螺栓, 要沿轴向打击其头部。对螺母可用两把锤子相对同时打击两个对边, 使接触面受到振动;螺栓头或螺母棱角变圆时, 要用锉刀锉出平面。第二, 用火焰加热螺母, 但经过较高温度的螺母或螺栓拆下后不可再使用。第三, 对普通螺栓可以铲断、锯断或铲开螺母。确实不能拆出的螺钉联接, 只能铲断螺钉。
当螺孔中的螺栓折断后要采取以下措施:第一, 在断面上钻孔, 再打入四方形或六方形已淬火的钢棒把断螺栓拧出。第二, 重新钻孔攻丝。第三, 条件具备时, 要把汽油渗入后试用焊螺母的方法。卸下螺母的螺栓抽不出来时, 应再把螺母戴上, 拧到接近满扣时, 打击螺母平面, 把螺栓卸下。
3 修理和更换
外螺纹端都被挤变形时, 可用扳牙复扣或用刀口锉锉出牙槽。如果内螺纹孔错扣, 可用丝锥复扣。扩大原有螺孔, 改用较大直径的紧固件。有螺套时可扩孔装入与原螺孔相同规格的螺套。轴上的螺纹松动或秃扣时, 如许可烧焊, 要在螺纹部位堆焊, 重新加工出螺纹。
4 螺纹联接件的装配
装配前要检查紧固件是否完整合格。换新螺栓 (钉) 时要检查其全长和螺纹长度是否足够。如果螺纹牙型不正确、表面粗糙的螺栓 (钉) 不得使用。螺纹件刚拧入就感到阻力太大时, 一定要查明原因。装配前要清除螺孔中的积物。拧直径较小的紧固件时要注意控制拧紧力矩不得太大, 不然, 可能将螺栓 (钉) 扭断。在螺栓 (钉) 装配前, 最好应沾少许润滑油。在井下和潮湿环境中使用的设备部的紧固件装配前, 要在螺纹处涂润滑脂。螺钉、螺柱联接中, 螺柱不得顶到孔底。拧紧成组紧固件时, 拧紧顺序的要求是:无定位销时, 从里向外, 对角交叉。有定位销时, 从定位销起, 两边交替, 向外延伸。用力的要求是多遍拧紧, 每遍用力要均匀。
参考文献
[1]中国煤炭加工利用协会.选煤厂机械设备安装使用与维护[K].徐州:中国矿业大学出版社, 2004.
[2]陈建中.选矿机械[M].徐州:中国矿业大学出版社, 2012.
[3]严国彬.选煤厂机械设备安装使用与检修[M].北京:煤炭工业出版社, 1993.
浅谈螺纹联接的预紧和防松 篇4
按螺纹联接装配时是否拧紧, 分为松螺栓联接和紧螺联接。实际使用中绝大多数螺栓联接都是紧螺栓联接, 螺栓联接在承受工作载荷之前, 都需要拧紧螺母, 使螺栓联接受到预紧力的作用。螺纹联接的预紧增强了联接的可靠性, 防止联接在工作载荷作用下松动。对有气密性要求的管路、压力容器等联接, 预紧可使被联接件的接合面在工作载荷的作用下, 仍具有足够的紧密性, 避免泄漏。对承受横向载荷的螺栓联接, 预紧力在被联接件的接合面间产生所需的正压力, 使接合面间产生的总摩擦力足以平衡外载荷。由此可见, 预紧在螺纹联接中起着重要的作用。预紧的目的是增加联接刚度、紧密性和提高防松能力。
对于预紧力大小的控制, 一般螺栓联接可凭经验控制, 重要的螺栓联接, 在装配时应严格控制预紧力。预紧力通过拧紧螺母获得, 其大小需根据螺栓联接的要求确定。一般拧紧螺母的力矩T与预紧力F0有如下关系:
T= (0.1～0.3) F0d
式中 T为拧紧力矩 (N·mm) ;F0为预紧力 (N) ;d为螺纹的公称直径 (mm) 。
上式中适用于无润滑状态的M16～M64粗牙螺纹。一般可取T≈0.2 F0d。力矩T可通过测力矩扳手 (如下图) 等工具进行度量。
直径小的螺栓在拧紧时容易过载而被拉断, 因此对于重要螺栓联接不宜选用小于M10～M14的螺栓。为避免拧紧应力过大降低螺栓强度, 在装配时应适当控制拧紧力矩。对于不控制拧紧力矩的螺栓联接, 在计算时应该取较大的安全系数。
对于重要螺栓联接, 应根据联接的紧密要求、载荷性质、被联接件刚度等工作条件, 决定所需拧紧力矩大小, 以便装配时控制。
二、 螺纹联接的防松
联接用的三角形螺纹都具有自锁性, 在静载荷和工作温度变化不大时不会自动松脱。但在冲击, 振动和变载的作用下, 预紧力可能在某一瞬间消失, 联接仍有可能松脱。高温的螺纹联接, 由于温度变形差异等原因, 也可能发生松脱现象, 因此设计时必须考虑防松。
螺纹联接防松的根本问题在于防止螺纹副的相对转动。防松的方法很多, 常用几种防松方法见下表。
螺纹防松装置是为防止螺纹副产生相对运动, 按其原理可分为以下3类:
1.利用摩擦力防松
采用各种结构措施使螺纹副中的摩擦力不随联接的外载荷波动而变化, 保持较大的防松摩擦阻力矩。
弹簧垫圈防松:如表所示, 拧紧螺母后, 弹簧垫圈被压平, 其弹力使螺纹副在轴向上张紧, 而且垫圈斜口方向也对螺母起防松作用。这种防松方法简单, 使用方便, 但垫圈弹力不均, 因而防松也不十分可靠, 一般多用于不太重要的联接。
2.机械防松
机械防松是利用防松零件控制螺纹副的相对运动。
槽形螺母与开口销防松:如表所示, 将螺母拧紧后, 把开口销插入螺母槽与螺栓尾部孔内, 并将开口销尾部扳开, 阻止螺母与螺栓的相对转动。它防松可靠, 一般用于受冲击或载荷变化较大的联接。
3.其他防松
螺纹联接 篇5
在农业机械中, 零件所受的力往往比较复杂, 不仅有冲击、挤压、剪切等, 而且还有振动。因此, 在保养维修农业机械时决不可忽视防松小零件的安装。例如, 一台小四轮拖拉机, 由于驱动轮上的大螺栓没装上防松装置, 在运输途中一个驱动轮飞出去, 造成了翻车事故;又如, 一台柴油机, 修理时连杆螺栓上的开口销忘装了, 造成了连杆捣碎机体的大事故。可见, 螺纹联接件的防松装置虽小, 但防松的作用是很大的。农业机械常用的防松件, 可分为如下三大类。
一、摩擦力类
1.弹簧垫圈
弹簧垫圈通常用65Mn弹簧钢、70#碳钢或3Cr13, 也可用不锈钢的材料制成。弹簧垫圈成本低廉、安装方便, 适用于装拆频繁的部位。
弹簧垫圈侧面开有一个斜口, 把螺母拧紧后垫圈受压产生很大的弹性变形力, 在螺母和螺栓的螺纹间产生很大的作用力, 这个力不论有无外力作用都是存在的, 由于这个力是防松装置在紧固件下产生的摩擦力, 就能够有效地防止螺纹的自动松脱。此外, 当螺母自动松脱时, 垫圈斜口尖端刮着它的支承面, 也起到了防松作用。
2.双螺母
双螺母防松装置是由2只螺母组成, 工作时主副螺母的螺纹分别与螺栓的螺纹牙相接触。由于螺母的预紧力使螺栓受到轴向方向的拉力, 因此, 副螺母的螺纹承受从主螺母传来的全部轴向载荷。这样, 由于主螺母受副螺母的作用, 防止了主螺母的自动松脱。如果两个螺母厚度不一样, 要先装厚螺母, 再装薄螺母, 这主要是考虑到拧紧问题。为了防止装反, 建议设计时采用两个标准厚度的螺母。这样可以采用一种工具拧紧, 同时互换性也好。但是, 双螺母防松装置不仅要求加长螺栓尺寸, 且每个螺栓增加一个螺母, 由此增加了机器的重量, 不宜普遍采用。
二、机械方法防松
1.开口销
开口销一般用65Mn制成。将开口销插入螺母外面的螺钉尾部的小孔中, 再把销子的尾部分开, 就可把螺母锁住。为了便于使用, 销子的尾部通常作成长短不等的构造。
2.止动垫圈
这种垫圈是由Q235A普通碳素结构钢制成, 它用于圆螺母。使用时, 将螺纹的末梢铣出一条轴向槽, 止动垫圈的内翅伸入这个槽中, 拧紧螺母后, 垫圈的一个外翅弯入圆螺母的槽中, 这样就把螺母直接锁住了。
3.串联铁丝
这种方法是用铁丝连续穿过几个螺钉头部的小孔, 把几个螺母同时锁住, 它适用于布置较多的成组螺纹联接处。
4.单耳止动垫圈和双联止动垫圈
这两种垫圈一般也是Q235A普通碳素结构钢制成, 使用时是把螺母拧紧后, 用小锤把垫片的一边向上敲弯和螺母的一个面贴紧;另一边向下敲弯与联接件的一个面贴紧, 这样就将螺母锁住。它对于高速运转机器上的短螺栓比较适用.。
5.外舌止动垫圈
它一般采用Q235A普通碳素结构钢制成。这种垫圈在圆上开一个小舌头, 在被锁紧的工件上钻一个与舌相匹配的小孔。工作时将垫圈的小舌插入小孔, 在拧紧螺母后将垫圈相对小舌一面的圆边向上翻, 贴紧螺母的一个面锁紧。这种方法的优点是锁紧比较可靠, 所占轴向位置也比较小, 但要在被锁紧的工件钻一小孔, 增加了一道工序。
6.带键螺母 (非标螺母)
这种螺母是在内圆上开一键槽, 同时在键槽所在位置大螺母上钻一小螺钉孔, 用一小螺钉紧固件将螺母锁紧。这种螺母加工时, 需车外圆和两端面。先粗车内孔, 留余量, 插键槽, 配键, 再车内孔和螺纹, 并且还要加工小螺钉孔, 同时配上固定螺钉。工序较多, 加工难度较大, 一般只用在较精密的装备和专用机床上。
三、永久性防松装置
螺纹联接 篇6
不锈钢咬死问题在某运载火箭单机研制中多次出现,本文收集不锈钢咬死问题的相关资料,开展防止不锈钢咬死问题的措施。
在某单机研制过程中,考虑到材料的耐腐蚀,强硬度等设计约束,多个零件选用了不锈钢,在装配、分解过程中发现多处咬死现象。
1 不锈钢螺纹咬死机理
相关研究表明,不锈钢螺纹联结之所以经常发生咬死,主要是由于不锈钢金属合金本身会在表面受到破坏时,在金属表面产生一层薄薄的氧化层来防止进一步的更深入的损伤,正是由于不锈钢及其合金的这种防锈蚀性,使得不锈钢螺纹联结咬死的情况极易发生。
当不锈钢紧固件锁紧和拆卸时,螺纹牙间的相互运动所产生的压力与摩擦力会破坏并抹去螺纹牙上的氧化膜层,而摩擦产生的热能将加剧氧化膜层的损坏速度。氧化膜层的损坏使得金属牙纹直接发生相互作用力,进而发生粘着现象,当粘着现象持续发生时,如果不能及时的采取措施,将使得不锈钢螺纹副完全锁死,无法拆卸。
不锈钢咬死的外部原因为:压纹粗糙或有异物粘联,如有金属屑夹在牙纹间,常会导致锁死;用力太过或者拧紧过快;施力方向角度错误,拧紧时未沿轴线旋合。
2 不锈钢螺纹联接副损伤、咬死的解决措施及其预防
2.1 润滑
润滑是控制咬死问题的最有效的措施之一,润滑能够减少摩擦力这一导致咬死的关键因素,装配人员应该注意的是,使用润滑剂后扭力与预紧力的关系也将相应改变,当使用力矩扳手时,应充分考虑这一因素。
重庆大学的邓小桅、程西云等进行了硼酸镧纳米添加剂对摩擦副抗咬死性能影响的研究[1],通过对含硼酸镧纳米粒子添加剂润滑油的抗咬死性能试验研究发现,硼酸镧纳米添加剂能改善滑动摩擦副的抗咬死性能及润滑油的润滑性能,通过分析咬死失效后的表面形貌,结合咬死失效前后滑动摩擦副表面XPS图谱,分析了硼酸镧纳米添加剂提高滑动摩擦副抗咬死性能的原因。
南车戚墅堰机车有限公司的华军以内燃机车连杆螺栓紧固为例对螺纹润滑状态改变对螺栓预紧力矩的影响进行了分析[2],航天科工集团公司信阳航天标准件厂的曲璇中进行了润滑对钛合金螺栓拧紧力矩的影响分析[3]。两者均证明了当存在润滑作用时应适当减小拧紧力矩。
2.2 涂覆
采用表面涂覆也能在很大程度上缩减摩擦系数,故而有效降低不锈钢螺纹咬死的概率。
不锈钢螺栓耐腐蚀性较好,但硬度相对较低,摩擦系数大,受力后螺纹易塑性变形,粘合性强,从而导致咬死。
理论分析及经验表明,减小不锈钢螺纹副相互配合摩擦力能够较好的避免咬死问题,据此提出抗咬死材料配方的设计原则是:减摩润滑效果好,防止配合螺纹副的直接摩擦,改善螺纹间(螺栓与螺母)的配合表面。同时涂覆材料还要尽可能适应连接件的各种使用工况条件,如高温、辐射等,最后还要工艺可行、方便,有效期限长。工业上常用的涂覆材料包括石墨、二硫化钼和石蜡等。
2.3 热控制
配合过程中拧紧力导致螺纹副之间产生相互挤压力,并破坏形成的氧化膜层,不锈钢表面的直接接触导致摩擦力的增大,装配过程中产生的热量很容易导致螺纹副的磨损和咬死,即冷焊。少量的磨损可能引起轻微的螺纹副损害,装配人员依然能够拆卸联接副,然而磨损严重时将直接导致冷焊现象的产生,无法拆卸。
重庆大学的程西云、蒋松等人研究了温度升高咬死失效理论模型[4],认为滑动摩擦副咬死是由于接触区的局部高温,导致基体金属熔焊所致,对于采用不同介质润滑时,咬死所经历的过程虽不完全同,但都是由于接触区瞬间产生高温引起的,文章指出以降低表面接触温度为措施的方法均可以有效提高滑动摩擦副的抗咬死能力。
军械工程学院的靳莹、杨润泽通过ANSYS模拟了不同悬合速度下的螺纹生热情况[5],进一步探究了螺纹联结的生热机理及热量与旋和速度的关系。
由分析研究可知,热也是螺纹咬死的一个重要因素,装配过程中摩擦导致了热量累积,并且热量伴随着速度的加快而增加,降低装配速度也能降低咬死风险。尽量选用扭力扳手或套筒扳手,避免使用活动扳手和电动扳手,电动扳手常导致上锁速度过快,温度急剧上升而锁死。
2.4 材料选型
相互配合的不锈钢材料相同时比不同材料的不锈钢更容易导致咬死现象的产生。如400系列不锈钢与316系列的不锈钢螺纹副配合时就不易咬死。当由于设计要求需要选择相似材料时,应规定不同的硬度值。
2.5 控制螺纹质量
螺纹表面的光滑度越高,咬死的概率越低。
3 结论
额外摩擦力和装配过程中产生的热量是导致螺纹副损伤、咬死的主要原因,相似材料的使用、螺纹副表面粗糙及多余物都能导致螺纹副早期磨损和增加咬死风险。在该运载火箭单机研制过程中,发现多处咬死均为连接副设计缺陷或者安装旋入操作不当(未对中、旋入速度过快)引起,可以通过润滑剂和调整装配工艺进行矫正,图1给出了不锈钢螺纹联接副损伤、咬死的原因及相应解决措施。
在某单机研制过程中,针对螺纹联接副多次粘着咬死现象,进行了以下几方面的改进。(1)对螺纹精度、表面质量进行严格检查;(2)选取合适的涂覆材料对联接螺纹进行涂覆;(3)控制拧紧、拆卸工序,规定旋入、旋出速度;(4)安装时保证相互配合零件的对中。
参考文献
[1]邓小桅,程西云,曹兴进,等.硼酸镧纳米添加剂对摩擦副抗咬死性能影响的研究[J].机械工艺师,2000(06):16-17.
[2]华军.螺纹润滑状态改变对螺栓预紧力矩影响的分析[J].机车车辆工艺,2009(06):13-15.
[3]曲璇中.润滑对钛合金螺栓拧紧力矩的影响[J].航天标准化,2003(02):.
[4]程西云,蒋松,韦云隆.一种新的咬死失效理论模型——高温熔焊模型[J].农业机械学报,2000,31(6):107-110.