使用30°楔形防松螺紋安裝扭矩的建議

魏天賜，羅超

（陜西方圓汽車標(biāo)準(zhǔn)件有限公司，陜西 三原 713800）

使用30°楔形防松螺紋安裝扭矩的建議

魏天賜，羅超

（陜西方圓汽車標(biāo)準(zhǔn)件有限公司，陜西 三原 713800）

為明確30°楔形防松螺紋在同樣的施加扭矩下所獲得的軸力。試驗了30°楔形防松螺紋和普通螺紋經(jīng)振動防松試驗軸力的衰減情況和同扭矩下扭矩系數(shù)及軸力的比對試驗。從而獲得在施加相同扭矩下，30°楔形防松螺紋所獲得的軸力比普通螺紋所獲得的軸力低。

30°楔形防松螺紋；普通螺紋；總扭矩；軸力；總摩察系數(shù)；螺紋摩察系數(shù)；支承面摩察系數(shù)；螺紋扭矩；支承面扭矩；扭矩系數(shù)；角度

CLC NO.:U462.3Document Code:BArticle ID:1671-7988(2014)08-88-02

引言

30°楔形防松螺紋是近幾年在我國推廣的一種新型螺紋連接方式，改變了原來普通螺紋連接機(jī)理，它是一種改變內(nèi)螺紋的結(jié)構(gòu)形狀；目的是從根本上解決緊固件的松脫問題，30°楔形防松螺母是在螺紋的牙底處有一個30°的楔形斜面，當(dāng)螺母與螺栓相互擰緊時，螺栓的牙尖就緊緊地頂在30°楔形螺母的楔形斜面上，從而產(chǎn)生了很大的鎖緊力。由于牙形角的變化，使施加在螺紋間接觸所產(chǎn)生的法向力與螺栓軸線成60°角，而不象普通螺紋那樣的30°角。變牙形螺母的法向力遠(yuǎn)大于軸向力，（見圖1）因而產(chǎn)生的防松摩擦力也就增大了，但是螺紋連接的目的是保證夾緊力，就是在螺紋副連接工作時的軸力應(yīng)滿足連接要求，因而對于這種新型的螺紋連接方式要分析和探討，其在連接安裝時，能夠達(dá)到與普通螺紋連接方式所獲得相同的夾緊力；30°楔形防松螺紋副上所施加的安裝扭矩是一個關(guān)鍵的參數(shù)。

1、現(xiàn)狀分析

目前 30°楔形防松螺紋的使用 在我國已經(jīng)逐步進(jìn)入各行各業(yè)，但能掌握相關(guān)技術(shù)及生產(chǎn)這種螺母的企業(yè)數(shù)量有限，僅能提供簡單的使用參數(shù)，真證指導(dǎo)安裝的工藝參數(shù)目前還是不能提供詳細(xì)數(shù)據(jù)供安裝使用。

2、30°楔形防松螺紋的開發(fā)試驗

近幾年重汽行業(yè)開始使用這種30°楔形防松螺紋技術(shù)，我們對這種變牙形防松螺母的生產(chǎn)開發(fā)工作在不斷進(jìn)行，我們首先開發(fā)了M20×1.5 、M22×1.5 、M24×1.5等規(guī)格，以滿足用戶的使用，但在開發(fā)過程中我們對產(chǎn)品進(jìn)行了相關(guān)的試驗，30°楔形防松螺紋與普通螺紋的防松效果比對及其摩擦系數(shù)的比對，試驗由機(jī)械工業(yè)通用零部件產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)督檢測中心和陜西方圓汽車標(biāo)準(zhǔn)件有限公司汽車標(biāo)準(zhǔn)件檢測檢驗中心共同完成。

2.1 普通螺紋M22×1.5與30°楔形防松螺紋M22×1.5螺紋副防松效果比對試驗。（見報告1-1）

從這份檢驗報告中可以看出以下幾點：

①30°楔形防松螺紋在同樣的安裝扭矩所獲得的軸力小于普通螺紋在同樣安裝扭矩所獲得的軸力，說明30°楔形防松螺紋副的摩擦系數(shù)大于普通螺紋副的摩擦系數(shù)。

②30°楔形防松螺紋經(jīng)振動防松試驗軸力的衰減慢，普通螺紋經(jīng)振動防松試驗軸力的衰減要大于30°楔形防松螺紋。同等條件下30°楔形防松螺紋副軸力衰減率為91.09%普通螺紋的軸力衰減率為84.99%。

③普通螺紋副防松效果上看，其軸力隨著時間在一直衰減。30°楔形防松螺紋副的防松效果看，其軸力的衰減總量在前60秒已基本完成，以后其軸力基本上穩(wěn)定在一個數(shù)據(jù)上，衰減基本上消失（有衰減也是很微小的）。

通過以上數(shù)據(jù)的對比，可以看出30°楔形防松螺紋的防松效果明顯優(yōu)于普通螺紋，且加緊軸力能夠保持在一個相對穩(wěn)定的值上。但是針對30°楔形防松螺紋的螺紋副摩擦系數(shù)較大，如何使其連接軸力達(dá)到工藝安裝要求，我們要經(jīng)過試驗掌握，使其在安裝連接時能夠達(dá)到我們預(yù)期的夾緊力。（確切的講就是要掌握其扭矩系數(shù)值）。

2.2 扭矩系數(shù)的比對試驗

我們分別對M20×1.5 、M22×1.5 、M24×1.5的普通螺紋副與30°楔形防松螺紋副進(jìn)行了摩擦性能比對試驗，詳見報告1-2。注試驗用樣件均為同規(guī)格級別的螺母和螺栓及墊片，試驗中螺紋副加二硫化鉬潤滑劑。

根據(jù)報告可以看出：

從比對結(jié)果總可以看出：由于試驗產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)沒有變化，所以端面系數(shù)基本不變化，螺紋副摩擦系數(shù)變化較大；在同樣的裝配扭矩下，30°楔形防松螺紋副所獲得的軸力比普通螺紋副所獲得的軸力低10%以上。

3、建議

在使用30°楔形防松螺紋時不能參照普通螺紋的裝配扭矩，可按照下面的兩點意見確定30°楔形防松螺紋的裝配扭矩。

3.1 有實驗條件時，最好做螺紋副摩擦試驗，先確定裝配所需的夾緊力，并通過試驗確定裝配時所需要的扭矩。從而獲得同樣的夾緊力，同時實現(xiàn)防松螺母使用目的。

3.2 無實驗條件時：30°楔形防松螺紋的裝配扭矩在相同規(guī)格普通螺紋裝配扭矩的基礎(chǔ)上增加10%的扭矩。

此意見僅供相關(guān)技術(shù)人員參考。

[1] 中華人民共和國國家標(biāo)準(zhǔn)GB/T 168.23-2010/ISO16047：2005.

[2] 中華人民共和國機(jī)械行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)JB/T 10971-2010.

[3] 施必牢產(chǎn)品手冊（施必牢螺紋的防松原理及應(yīng)用）.

Use 30 ° wedge-locking threaded mounting torque suggestions

Wei Tianci, Luo Chao
(Shaanxi Fangyuan Auto Standard Parts Co., Ltd., Shaanxi Sanyuan 713800)

Specifically 30 ° to the wedge locking screw in the same axial force applied to the torque obtained. Test the attenuation of 30 ° wedge-locking thread and the common thread through vibration test shaft locking force and torque with lower torque and axial force coefficient comparison test. Thereby obtaining the same torque applied, the axial force 30 ° wedge-locking threaded acquired the common thread is lower than the axial force obtained.

30 ° wedge-locking thread；Common thread；The total torque；Axial force；Total Mocha coefficient；Thread Mocha coefficient；Thread Torque；Bearing surface torque; Torque coefficient；Angle

U462.3

B

1671-7988(2014)08-88-02

魏天賜，就職于陜西方圓汽車標(biāo)準(zhǔn)件有限公司。