農業機械中螺栓防松機理及螺栓防松冗余設計

儲建華 嚴巳杰 徐廣銘 繆海洋 鄭 輝 盧 青

0 引言

螺栓聯接是農業機械中最基本的一種結構連接形式，具有標準化程度高、制造方便、構造簡單、便于拆裝、成本低等優點，在現代工業中有著廣泛的應用。從原理上說，螺紋聯接一般都采用單線普通螺紋，螺栓聯接基本上都能自鎖，在靜載荷條件下不會自行松脫。但是在沖擊、振動、交變載荷作用下，或者在工作溫度變化很大的情況下，螺栓聯接很可能松動。而螺栓松脫往往會造成嚴重后果，因此螺栓聯接設計時，必須采取防松措施。

隨著科學技術的發展，農業機械設備越來越復雜，對其可靠性的要求也越來越高。而冗余設計是提高農機可靠性的最常用的有效措施之一。螺栓防松的冗余設計就是在費用、重量、體積等條件允許時，合理采用多種防松措施，使螺栓緊固的可靠性達到最大。

1 農業機械螺栓松動機理

1.1 螺紋副旋合螺紋發生蠕變

根據國外聯結副松弛蠕變試驗，螺母緊固后24小時螺栓預緊力減少近10%，其后損失速度變緩，螺母容易發生松動[1]。

1.2 支承面壓陷引起的松動

在日常使用中，連接件表面與緊固件（螺栓頭、螺母、墊片）在接觸應力作用下極易產生環狀塑性壓陷。隨著時間的推移，持續作用會將支承面壓陷，使螺栓伸長量減小（預緊力降低），最終造成緊固件的松動回轉。

1.3 徑向力是螺栓聯接松動的主要原因

國內外一些專家及學者對螺栓聯接分別進行徑向和軸向激振力的大量試驗，結果表明，徑向激振力對螺栓松動的影響遠高于軸向激振力（徑向力對螺栓影響松動較大）。……