螺纹紧固件的松脱问题的关键在于螺纹的结构形状。为此,美国工程师在研究了紧固件螺纹的形状及受力情况后,重新设计内螺纹的几何形状,发明了这种现在被称为施必牢的防松螺母,从根本上解决了紧固件的松脱问题。
施必牢防松螺母为什么能有效地解决松动问题呢?这是因为它的独特的结构。在阴螺纹的牙底处有一个30度的楔形斜面,当螺栓螺母相互拧紧时,螺栓的牙尖就紧紧地顶在施必牢螺纹的楔形斜面上,从而产生了很大的锁紧力。由于牙形的角度改变,使施加在螺纹间接触所产生的法向力与螺栓轴线成60度角,而不是像普通螺纹那样的30度角。显然施必牢螺纹法向压力远远大于扣紧压力,因此,所产生的防松摩擦力也就必然大大增加了。同时,阳螺纹牙顶在与施必牢阴螺纹咬合时,牙顶处齿尖易变形,使载荷均匀地分布在接触的螺旋线全长上(见图1),避免了普通标准螺纹咬合时,80%以上的总载荷集中作用在第一和第二牙的螺纹面上的现象。因此,施必牢螺纹联结副不仅克服了普通标准联结副在振动条件下易于自松的缺点,而且还可延长使用寿命。
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