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绝不松动的螺母

作者来源:  发布时间:2016-08-17  浏览次数: 727 次

导读:

前段时间,日本偏心螺母(Hard Lock)被网络炒得沸沸扬扬,称之为“世界上唯一的绝不松动的螺母”,并把中日工业技术的差距夸大到令人汗颜的程度。


  其实,日本偏心螺母采用摩擦防松方式,其防松原理及效果与其它摩擦防松并没有质的区别,而中国人发明的唐氏螺纹紧固件早已突破了日本偏心螺母的设计理念,实现了螺纹防松领域质的飞跃,是“不会松动的螺栓”。


  从表面上看,这仅仅是中日螺纹防松技术的PK,深入了解他们的设计理念,则看出他们不同的思维背景。你就会体会,在漫漫五千年博大精深的中华文明历史的浸润下,中国匠人们的智慧和坚守。


  日本偏心螺母设计原理的思维背景:以刚克刚


  螺母松脱是由于松退力克服螺纹之间摩擦力,那么增大摩擦力就成了防止螺纹松脱的首选方法。不仅偏心螺母,弹性垫圈、对顶螺母(双螺母)、尼龙锁紧螺母也都是采取的这种方法。它的思维背景就是以刚克刚,以增加摩擦力来对抗松退力。然而我们知道摩擦力的增加是有限度的,因而摩擦防松不可避免存在局限性。


  中国唐氏螺纹设计原理的思维背景:以柔克刚


  既然摩擦防松是有局限,能不能让摩擦力和拧紧力相互转化、达到制约的目的呢?唐氏螺栓兼容两种不只旋向的螺母,把右旋螺母的退松力直接转变成左旋螺母的拧紧力,将两个相对的力转化为相助相融,发明了真正不会松动的螺纹结构。深晰其背后的原理正是运用了道家所主张的顺其自然、万物相生相克的思维理念。


唐氏螺纹紧固件的防松原理


  图为唐氏螺纹紧固件防松方法示意图。在联接时,使用两只不同旋向的螺母:工作支承面上的螺母称为紧固螺母,非支承面上的螺母称为锁紧螺母。使用时先将紧固螺母预紧,然后再将锁紧螺母预紧。


  在振动、冲击的情况下,紧固螺母会发生松动的趋势,但是,由于紧固螺母的松退方向是锁紧螺母的拧紧方向,锁紧螺母的拧紧恰恰阻止了紧固螺母的松退,导致紧固螺母无法松动。


  从螺纹角度来看,偏心螺母仍属传统螺纹,这是一种“单旋向、连续、等截面”螺纹,而唐氏螺纹是一种“双旋向、非连续、变截面”的螺纹,完全突破了传统螺纹的概念,是螺纹领域的最重大突破。


  从螺纹防松角度来看,偏心螺母依靠增大摩擦力防松,依然属于传统防松方式。在冲击振动的条件下,螺母仍会克服摩擦力而松脱。而唐氏螺纹紧固件是纯结构防松,利用左旋和右旋螺纹自身的矛盾来防松,突破了传统螺纹的防松概念,是螺纹防松领域的最重大突破。


  唐氏螺纹虽然减小了螺纹的受力面积,但却保持了螺纹的强度,创造了真正“不会松动的螺栓”的神话。



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