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安全锁紧螺母是如何工作的?

上一次,我们讨论了为什么如果接头的设计和装配正确,你可能不需要锁紧螺母。但是,在现实世界中,在关键的应用中,这往往很难持续实现。在这些常见的情况下,防松螺母可以提高接头的完整性,减少维护成本,并有助于防止灾难性的故障。

以下是安全锁紧螺母的工作原理以及它的与众不同之处。

它能保持紧密

与其他锁紧螺母不同,安全锁紧螺母的负载和锁紧功能是相互隔离的。下面的插图将显示为什么这在性能上有很大的不同。

如果你把螺母和螺栓之间的螺纹接触面看作是一个简单的斜面,那么它看起来就像下图所示。在接触面上产生的力在下图的自由体图中得到说明。许多锁紧螺母试图通过增加摩擦力来防止配合面之间的滑移。这种方法的困难之处在于,滑移面仍然承受着与螺母其他部分相同的载荷和振动力。振动只需要克服由此产生的小的摩擦力(F3),螺母就会沿着配合面(方向A和B)滑动并松开。

安全锁紧螺母通过创建一个独立的锁紧功能(弹簧钢锁环)来解决这个问题,该锁紧功能是独立的,与螺母主体隔离。这在下图中用一个红色块来说明。该锁环不与主螺母本体相连,因此它不会受到向上的夹紧力的影响。在这种配置下,螺母本体承担了负载和振动,锁环只需要抵抗小的摩擦力(F3)来防止移动。

由此产生的安全锁紧螺母产品看起来像这样。

关键优势

在安装螺栓时,锁环会从底座和侧壁的主螺母体上抬起并分离出来(下面的颜色为黄色)。这种分离将夹持负荷和振动与锁紧功能隔离开来。

安全锁紧螺母在功能上的这一细微差别使它的性能有了很大的不同。

它是可重复使用的

安全锁紧螺母的锁紧机制是一个由弹簧钢制成的椭圆形部件,如下图所示。就像弹簧一样,它在每次使用后都会弹回原来的位置。锁环上的螺纹与螺栓上的螺纹形状一致,也见下图。锁环上的弹簧产生了一个与螺栓轴线成法线的力(F4),并向所示方向用力挤压。

当它被取下时,它又弹回原来的形状,准备再次使用。这也允许安全锁紧螺母在最初的机器运行后,随着螺栓连接的放松或沉淀而被重新拧紧,这样就可以保持充分的预载张力。









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