几百年的螺栓松动难题

简介

螺栓，大家应该并不陌生，作为连接件，它几乎是任何设备安装时都离不开的产品。据史书记载，最早的螺栓出现在15世纪初，距今已有600多年。

从过去的简单机械，到如今的航空飞机，都离不开这些大大小小的螺栓。

螺栓是多个行业和应用中的首选紧固件，选择螺栓的原因是因其易于拆卸。然而，这也使它们易于自行松动，一个松动的螺栓可能会使整个生产工厂陷入停顿并使公司损失数千人民币甚至上万元不等，松动螺栓也会造成工厂的的安全隐患。

螺栓受震动发生松动场景

不同螺栓紧固方式下受到震动发生松动情况

那么，螺栓松动的主要原因是什么？如何解决这个600年来螺栓松动的难题？

螺栓从广义上讲，主要有两个原因:自发松动、自动松弛。

螺栓松动的5个原因

拧紧不足导致两个零件之间横向滑动，最终可能导致螺栓断裂

振动导致螺栓的螺纹上“旋转松开”，接头失去夹紧力

嵌入螺栓的紧密度会出现松弛，预紧力下降

垫片蠕变和热膨胀导致夹紧力的损失，使螺栓松动

冲击产生滑动

我们来看一个测试震动引起螺栓松动的实际案例：

工人将设备通过螺栓进行连接固定

吊装工人仔细检查螺栓松紧度

通过专业设备确定螺栓已经完全进行紧固

吊车将螺栓紧固货物进行起吊

吊车工人按下震动按钮开始测试

螺栓开始剧烈震动并不断转圈

突然间，螺栓脱落

货物从高空轰然落地砸起巨大泥土

由上面的试验可以看出，螺栓松动若不注意，就可能造成螺栓断裂，设备损坏，或发生灾难性事故。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，那么怎么才能避免那？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。

摩擦防松常见方法比如加平垫圈：

加平垫圈和弹簧垫圈：

使用自锁螺母：

甚至安装双螺母防松

机械防松的方式有螺丝螺母钻孔加销固定：

以及使用圆螺母和止动动垫片、串联钢丝防松等方式。

而永久防松的方式有点焊、铆接、粘合等。

那么螺纹防松的粘合方式是什么？

粘合需要什么东西呢？

其实就是螺纹锁固胶

紧固胶的优点是通过填充螺纹间隙靠粘结力维持摩擦、防止震动松脱、润滑螺纹避免咬死、密封防止腐蚀。

1）下面两个动图是对比使用螺纹紧固胶前后的效果：传统方式紧固后螺栓，在强烈振动下螺栓和紧固体之间因为有间隙、不抗振，容易脱落。

打了螺纹紧固胶的螺栓，间隙被紧固胶填空后，使得螺栓和紧固件两者的结合更加紧密，完全合为一体，不易松脱：

不同材料的导热性能，在预紧过程中容易咬死，螺纹胶具有润滑性，可以避免发生咬死现象，不但防止松脱、咬死现象，螺纹胶还能隔绝金属与空气的接触，从而杜绝螺栓被环境中的有害物质腐蚀。