使用30°楔形防松螺紋安裝扭矩的建議

魏天賜，羅超

（陜西方圓汽車標準件有限公司，陜西 三原 713800）

使用30°楔形防松螺紋安裝扭矩的建議

魏天賜，羅超

（陜西方圓汽車標準件有限公司，陜西 三原 713800）

為明確30°楔形防松螺紋在同樣的施加扭矩下所獲得的軸力。試驗了30°楔形防松螺紋和普通螺紋經振動防松試驗軸力的衰減情況和同扭矩下扭矩系數及軸力的比對試驗。從而獲得在施加相同扭矩下，30°楔形防松螺紋所獲得的軸力比普通螺紋所獲得的軸力低。

30°楔形防松螺紋；普通螺紋；總扭矩；軸力；總摩察系數；螺紋摩察系數；支承面摩察系數；螺紋扭矩；支承面扭矩；扭矩系數；角度

CLC NO.:U462.3Document Code:BArticle ID:1671-7988(2014)08-88-02

引言

30°楔形防松螺紋是近幾年在我國推廣的一種新型螺紋連接方式，改變了原來普通螺紋連接機理，它是一種改變內螺紋的結構形狀；目的是從根本上解決緊固件的松脫問題，30°楔形防松螺母是在螺紋的牙底處有一個30°的楔形斜面，當螺母與螺栓相互擰緊時，螺栓的牙尖就緊緊地頂在30°楔形螺母的楔形斜面上，從而產生了很大的鎖緊力。由于牙形角的變化，使施加在螺紋間接觸所產生的法向力與螺栓軸線成60°角，而不象普通螺紋那樣的30°角。變牙形螺母的法向力遠大于軸向力，（見圖1）因而產生的防松摩擦力也就增大了，但是螺紋連接的目的是保證夾緊力，就是在螺紋副連接工作時的軸力應滿足連接要求，因而對于這種新型的螺紋連接方式要分析和探討，其在連接安裝時，能夠達到與普通螺紋連接方式所獲得相同的夾緊力；30°楔形防松螺紋副上所施加的安裝扭矩是一個關鍵的參數。

1、現狀分析

目前 30°楔形防松螺紋的使用 在我國已經逐步進入各行各業，但能掌握相關技術及生產這種螺母的企業數量有限，僅能提供簡單的使用參數，真證指導安裝的工藝參數目前還是不能提供詳細數據供安裝使用。

2、30°楔形防松螺紋的開發試驗

近幾年重汽行業開始使用這種30°楔形防松螺紋技術，我們對這種變牙形防松螺母的生產開發工作在不斷進行，我們首先開發了M20×1.5 、M22×1.5 、M24×1.5等規格，以滿足用戶的使用，但在開發過程中我們對產品進行了相關的試驗，30°楔形防松螺紋與普通螺紋的防松效果比對及其摩擦系數的比對，試驗由機械工業通用零部件產品質量監督檢測中心和陜西方圓汽車標準件有限公司汽車標準件檢測檢驗中心共同完成。

2.1 普通螺紋M22×1.5與30°楔形防松螺紋M22×1.5螺紋副防松效果比對試驗。（見報告1-1）

從這份檢驗報告中可以看出以下幾點：

①30°楔形防松螺紋在同樣的安裝扭矩所獲得的軸力小于普通螺紋在同樣安裝扭矩所獲得的軸力，說明30°楔形防松螺紋副的摩擦系數大于普通螺紋副的摩擦系數。

②30°楔形防松螺紋經振動防松試驗軸力的衰減慢，普通螺紋經振動防松試驗軸力的衰減要大于30°楔形防松螺紋。同等條件下30°楔形防松螺紋副軸力衰減率為91.09%普通螺紋的軸力衰減率為84.99%。

③普通螺紋副防松效果上看，其軸力隨著時間在一直衰減。30°楔形防松螺紋副的防松效果看，其軸力的衰減總量在前60秒已基本完成，以后其軸力基本上穩定在一個數據上，衰減基本上消失（有衰減也是很微小的）。

通過以上數據的對比，可以看出30°楔形防松螺紋的防松效果明顯優于普通螺紋，且加緊軸力能夠保持在一個相對穩定的值上。但是針對30°楔形防松螺紋的螺紋副摩擦系數較大，如何使其連接軸力達到工藝安裝要求，我們要經過試驗掌握，使其在安裝連接時能夠達到我們預期的夾緊力。（確切的講就是要掌握其扭矩系數值）。

2.2 扭矩系數的比對試驗

我們分別對M20×1.5 、M22×1.5 、M24×1.5的普通螺紋副與30°楔形防松螺紋副進行了摩擦性能比對試驗，詳見報告1-2。注試驗用樣件均為同規格級別的螺母和螺栓及墊片，試驗中螺紋副加二硫化鉬潤滑劑。

根據報告可以看出：

從比對結果總可以看出：由于試驗產品的結構沒有變化，所以端面系數基本不變化，螺紋副摩擦系數變化較大；在同樣的裝配扭矩下，30°楔形防松螺紋副所獲得的軸力比普通螺紋副所獲得的軸力低10%以上。

3、建議

在使用30°楔形防松螺紋時不能參照普通螺紋的裝配扭矩，可按照下面的兩點意見確定30°楔形防松螺紋的裝配扭矩。

3.1 有實驗條件時，最好做螺紋副摩擦試驗，先確定裝配所需的夾緊力，并通過試驗確定裝配時所需要的扭矩。從而獲得同樣的夾緊力，同時實現防松螺母使用目的。

3.2 無實驗條件時：30°楔形防松螺紋的裝配扭矩在相同規格普通螺紋裝配扭矩的基礎上增加10%的扭矩。

此意見僅供相關技術人員參考。

[1] 中華人民共和國國家標準GB/T 168.23-2010/ISO16047：2005.

[2] 中華人民共和國機械行業標準JB/T 10971-2010.

[3] 施必牢產品手冊（施必牢螺紋的防松原理及應用）.

Use 30 ° wedge-locking threaded mounting torque suggestions

Wei Tianci, Luo Chao
(Shaanxi Fangyuan Auto Standard Parts Co., Ltd., Shaanxi Sanyuan 713800)

Specifically 30 ° to the wedge locking screw in the same axial force applied to the torque obtained. Test the attenuation of 30 ° wedge-locking thread and the common thread through vibration test shaft locking force and torque with lower torque and axial force coefficient comparison test. Thereby obtaining the same torque applied, the axial force 30 ° wedge-locking threaded acquired the common thread is lower than the axial force obtained.

30 ° wedge-locking thread；Common thread；The total torque；Axial force；Total Mocha coefficient；Thread Mocha coefficient；Thread Torque；Bearing surface torque; Torque coefficient；Angle

U462.3

B

1671-7988(2014)08-88-02

魏天賜，就職于陜西方圓汽車標準件有限公司。