螺栓不松没事，一松就断？是什么原因？

螺栓松动是常有的事，但若不注意，往往会引起设备振动、部件损坏，甚至人员伤亡。如何拧紧一个小小的螺母，一直是机械设计中长盛不衰的话题，大家比较了解的，例如日本的偏心螺母、唐氏螺母和中国自紧王螺母，但我们今天不讲这些紧固件界的明星，我们来聊聊工作中最基本的固定螺母的方法。01螺栓为什么越拧越紧呢？

一般情况下，我们对于螺栓断裂从以下四个方面来分析：
第一、螺栓的质量 第二、螺栓的预紧力矩 第三、螺栓的强度 第四、螺栓的疲劳强度 实际上，螺栓断裂绝大多数情况都是因为松动而断裂的，是由于松动而被打坏的。因为螺栓松动打断的情况和疲劳断裂的情况大体相同，最后，我们总能从疲劳强度上找到原因，实际上，疲劳强度大得我们无法想象，螺栓在使用过程中根本用不到疲劳强度。
01螺栓断裂不是由于螺栓的抗拉强度以一只M20×80的8.8级高强螺栓为例，它的重量只有0.2公斤，而它的最小拉力载荷是20吨，高达它自身重量的十万倍，一般情况下，我们只会用它紧固20公斤的部件，也只使用它最大能力的千分之一。即便是设备中其它力的作用，也不可能突破部件重量的千倍，因此螺纹紧固件的抗拉强度是足够的，不可能因为螺栓的强度不够而损坏。
02螺栓的断裂不是由于螺栓的疲劳强度螺纹紧固件在横向振松实验中只需一百次即可松动，而在疲劳强度实验中需反复振动一百万次。换句话说，螺纹紧固件在使用其疲劳强度的万分之一时即松动了，我们只使用了它大能力的万分之一，所以说螺纹紧固件的松动也不是因为螺栓疲劳强度。



03螺纹紧固件损坏的真正原因是松动螺纹紧固件松动后，产生巨大的动能mv2，这种巨大的动能直接作用于紧固件及设备，致使紧固件损坏，紧固件损坏后，设备无法在正常的状态下工作，进一步导致设备损坏。
受轴向力作用的紧固件，螺纹被破坏，螺栓被拉断。 受径向力作用的紧固件，螺栓被剪断，螺栓孔被打成橢圆。04选用防松效果优异的螺纹防松方式是解决问题的根本所在以液压锤为例。GT80液压锤的重量是1.663吨，其侧板螺栓为7套10.9级M42螺栓，每根螺栓的抗拉力为110吨，预紧力取抗拉力一半计算，预紧力高达三、四百吨。但是螺栓一样会断，现在准备改成M48的螺栓，根本原因是螺栓防松解决不了。
螺栓断裂，人们最容易得出的结论是强度不够，因而大都采用加大螺栓直径强度等级的办法。这种办法可以增加螺栓的预紧力，其摩擦力也得到了增加，当然防松效果也可以得到改善，但这种办法其实是一种非专业的办法，它的投入太大，收益太小。
总之，螺栓是：“不松不断，一松就断。”02螺栓松动原因分析
螺纹联接 按自锁条件设计：ψ ≤ρv，螺纹副中产生的摩擦副使螺栓自锁从而紧固螺栓，所以静载下连接不会自行松脱。但是在冲击、振动、变载荷下、温度变化较大时 螺旋副摩擦力F会减小或瞬时消失。这种现象若反复出现，连接螺栓就会逐渐松动。螺纹紧固件松动后，产生的动能mv2，受轴向力作用的紧固件，螺纹被破坏，螺栓被拉断。受径向力作用的紧固件，螺栓被剪断，螺栓孔被打坏 。




螺栓防松原理：限制螺纹副之间的相对运动，或增大相对运动的难度。常用防松方法介绍（简单介绍一下常用的的防松方法，文后将重点讲解一些新型的，独具特色的防松方法及其防松原理）螺栓常用的防松方法有三种：摩擦防松、机械防松和永久防松。机械防松和摩擦防松为可拆卸防松，而永久防松称为不可拆卸防松。常用的螺母防松方法有三种：摩擦防松、机械防松和永久防松。



螺栓常用的防松方法有三种：摩擦防松、机械防松和永久防松。其中，机械防松和摩擦防松称为可拆卸防松，而永久防松称为不可拆卸防松。

No.1 摩擦防松
1.弹簧垫片防松




弹簧垫圈的防松原理是在把弹簧垫圈压平后，弹簧垫圈会产生一个持续的弹力，使螺母与螺栓的螺纹连接副持续保持一个摩擦力，产生阻力矩，从而防止螺母松动。同时弹簧垫圈开口处的尖角分别嵌入螺栓和被连接件表面，从而防止螺栓相对于被连接件回转。
2.对顶螺母（双螺母）防松



3.自锁螺母防松






螺母一端制成非圆形收口或开缝后径向收口。当螺母拧紧后，收口胀开，利用收口的弹力使旋合螺纹间压紧。
4.弹性圈螺母防松







螺纹旋入处嵌入纤维或尼龙来增加摩擦力。该弹性圈还起防止液体泄漏的作用。




No.2 机械防松
1.槽型螺母和开口销防松







2.止动垫片

螺母拧紧后，将单耳或双耳止动垫圈分别向螺母和被联接件的侧面折弯贴紧，实现防松。

3.串联钢丝防松







用低碳钢钢丝穿入各螺钉头部的孔内，将各螺钉串联起来，使其相互制动。



No.3 永久防松
常用的永久防松有：点焊、铆接、粘合等。这种方法在拆卸时大多要破坏螺纹紧固件，无法重复使用。点焊、铆接、粘合等。
这种方法在拆卸时大多要破坏螺纹紧固件，无法重复使用。此外还有其他防松方式，如：在旋合螺纹间涂液体胶粘剂、在螺母末端镶嵌尼龙环、铆冲防松等。机械防松和摩擦防松称为可拆卸防松，而永久防松称为不可拆卸防松。

1、冲边法防松螺母拧紧后在螺纹末端冲点破坏螺纹。

2、粘合防松—螺母防松液

将螺母防松液涂抹在螺栓拧紧处，再拧上螺母，自行固化后，防松效果良好。
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