NASA Fastener Design Manual緊固件設計手冊 - 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，直到螺栓螺紋到達開槽區域。分裂的“梁”段被螺栓向外偏轉，摩擦載荷由配合螺紋的結合產生。

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中。其優點如下：(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，壓縮產生反作用力，導致鎖定接觸。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的溫度限制大約為250°F。有時使用的一種節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致嚴重的應力集中。

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(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用，例如將車輪軸承固定在適當的位置。

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?！咳欢?，這種類型的裝配因不可預測而不大可靠。如果內螺母比外螺母扭得更緊，內螺母就會在外螺母滿負荷之前屈服。另一方面，如果外螺母比內螺母更緊，內螺母就會卸載。然后外螺母就會在內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劃痕或腐蝕問題的表面。根據SPS技術公司的說法，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的一種費力的方法，但它仍然用于關鍵應用中，特別是在航空領域。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，它們可以具有常規螺母的大多數鎖定和密封功能。

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

許多廠家生產用于鎖定螺紋的鎖定粘合劑(或環氧樹脂)。大多數主要的生產廠家都生產幾種等級的鎖緊膠，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也生產類似的產品。

大多數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”或環放在緊固件上。只要它們沒有被不經意地混合或損壞，這些絲帶或環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.

[本節翻譯到此結束]

lizhangrui1995

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louisbird

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