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我国的高精度自锁防松抗振螺纹技术
作者:欧阳生
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紧固件/键/销展厅
螺丝, 螺栓, 螺母, 铆钉, 键/销...
我国的自锁防松抗振螺纹技术,它的最大特点就是,“实现了普通螺纹就是高精度螺纹,就是自锁防松抗振螺纹”的理想,实现了对传统螺纹技术的重大提升与突破。

以专业的术语说,它是基于原有螺纹标准的基础上(如普通螺纹,基于《GB193 普通螺纹 基本牙型》、《GB197 普通螺纹 公差》和“紧固件机械性能”的《GB3098.1》《GB3098.2》等),也就是说,在完全不改变内外螺纹基本牙型,相啮合面完全贴合(面接触)的基础上,实现螺纹精度的提高,并增加了螺纹的自锁、防松、抗振等性能的。

具体来说,它首先是一项可以组成 “径向干涉配合(过盈配合)螺纹副”的高精度螺纹技术,就象我们常见的“孔—轴” 过盈配合一样,完全消除了内外螺纹之间的间隙,是一种“紧配合”、 “振不开”的状态,内外螺纹是“一体化”的,不存在可以振动松动的空间。因此,这种螺纹具有极好的自锁防松抗振性能。

一、我国技术的特性与优势如下:

1.这种螺纹的精度高,可与普通机械零件一样,统一执行《GB1800 公差与配合》标准,螺纹的公差,比传统螺纹执行《GB197 普通螺纹 公差》,其公差值减少了90%以上,所以被称为“高精度螺纹”。

2.这种螺纹具有完整的、标准的基本牙型结构,仍然是标准螺纹,仍然执行《GB193 普通螺纹 基本牙型》。内外螺纹相接触的牙型角,仍然是标准角度(如三角螺纹,它们仍然是标准的60度不变)。

3.这种螺纹,能实现全牙型高相啮合。因此,同等规格的螺纹副,其“保证载荷”的客观指标可比传统螺纹高20%。

4.更重要的是,它可以比拟零件的配合关系,按照《GB1800 公差与配合》标准,选择相应的配合公差带和优先配合。要生产需电镀的螺纹,也可象以往生产电镀零件的经验,简单地预留镀层厚度,确定镀前尺寸。

5.这种螺纹包括螺母螺栓两大类,适用于公制、英制、模数、径节和其它制式的螺纹。可替代现时使用的所有制式的螺纹,其生产、使用、装拆完全与以往的一样。可以用相应的高精度螺纹丝锥、板牙或滚丝工具生产。因而,它是传统的内外螺纹与产品的替代性技术与产品,实现了对传统螺纹技术的重大突破。

6.这种螺纹,它拥有我国自有知识产权,属于发明专利技术。相应工业化生产技术成熟,其螺纹产品、螺纹工具与螺纹量具已实现大批量面市供应。

二、美国技术存在的差距

现时,美国的技术或现时市面上生产的“全金属螺母”产品,并不是一种标准牙型的螺纹,它破坏了螺纹的牙型结构,实质是一种锯齿形(一种角度为120度的钝角)螺纹,是一种异型牙型的螺纹。从本质上说,该技术并不能形成或实现对传统螺纹技术的一种替代或进步。

美国的该项技术与产品,最大的问题在于:

一是螺纹的基本牙型,没有相应的国际标准或国家标准,不具有通用性与互换性,难以推广应用。其工具与量具的生产,也都没有可传承的国际标准或国家标准。

二是为形成内螺纹30度角的牙底,要削去一部分螺牙牙体,不但完全破坏了螺纹应有的基本牙型,而且,它一定不能确保螺纹副最重要的“保证载荷”指标,也就是说,不能确保“抗拉”和“不脱扣”。 对于M5以下规格,它完全退化成一种锯齿形螺纹(牙型半角为60度的钝角螺纹)。

三是这种外螺纹是标准螺纹(牙型半角是30度),而内螺纹是非标螺纹(牙型半角是60度)形成的螺纹副,已不是传统意义上的螺纹副,因为不是传统的能面接触的螺纹副。它只能划归为,是一种具有螺旋式、线接触的,具有自锁性能的机械副而已。

这种“螺纹副”拧紧之后,外螺纹由于只有最外沿的牙尖与内螺纹的牙底接触,其牙型将产生极大的应力与变形,与传统螺纹副的力学模型完全不同,已完全失真。

四是该技术只能生产螺母,不能生产螺栓。

五是最致命的或最要害的,就是这项技术,从牙型结构到公差配合,从机械性能到保证载荷,我们都找不到相应的国家标准或国际标准可比拟执行,因而不具备普遍性推广的基础。

离开了是标准的螺纹副的基础,要实现具有自锁防松性能的机械副结构,仅申请专利的,就有上千种。谁都可以创造一种新结构来,但这种结构,实质上的意义又能有多少?!

六是从理论上说,与之相配的外螺纹,是一种高精度螺纹才行。如果外螺纹执行现时螺纹的国际标准或国家标准,很难实现它的这种配合关系。工业化大批量生产与该螺母相配合的外螺纹,还需用到我国的高精度螺纹技术的思想去指导。

七是深究其底,这种“自锁螺纹副”,其边际力学条件是什么?大家都知道,楔块的自锁角可不是30度啊!可以说,这是一种想当然的结构,碰巧也成立的结构。

三、真正的自锁螺纹副的力学模型(略)

四、生产防松抗振副螺纹可以有更简单的方法

生产防松抗振螺纹,我们可以有更简单的办法,这就是用螺纹的大径干涉配合,形成大径干涉配合螺纹副。这种大径干涉(过盈)配合螺纹副,具有最好的防松抗振性能,且如同生产孔—轴配合的零件一样的容易与方便。

这就要用到上面介绍的我国的高精度与高性能螺纹技术。它也是我国这套螺纹技术的优势所在。

咨询可电:广东肇庆鸿银机电科技有限公司 欧阳生
电:0758-2273705 13005568892 邮箱:ouyangman@163.com(end)
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