说起螺栓大家应该并不陌生,生活中随处可见。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,到如今的人造卫星,都离不开这些大大小小的螺栓。

说说螺栓那些事,高铁飞机都在抢着用!(图1)

但是,它却存在一个致命的缺陷,就是在受到震动就会松动,从而带来安全隐患。

因此,要定期检查螺栓并重新拧紧,不然就会……

特别是高铁、飞机、火箭这种高科技含量的物体上,螺栓绝对不容忽视,一旦松动,后果不堪设想!那么螺栓的防松动是如何做到的呢?

说起永不松动的螺栓,先介绍一个神奇的防松垫圈,据说用了它螺栓就永远不会松动。

它叫做Nord-Lock X系列防松垫圈,由来自瑞典的诺德洛克公司研发制造。由两个相同的垫圈组合而成,每一个上下有不同的锯齿。一面锯齿小,一面锯齿大。安装时大锯齿面相对,小齿面分别与螺母和被紧固件接触。

拧紧螺栓后,当发生震动时,由于垫圈大齿面角度α大于螺栓螺纹角β,所以大齿面会错动抬升,这样,螺栓就不会松动。而需要松开时,只要正常拧开就好,非常方便。

它也被称为楔形锁定系统,已经被应用在许多地方。其中德国的纽伦堡地铁翻新,就使用了这种技术,并获得了铁路创新大奖。

说说螺栓那些事,高铁飞机都在抢着用!(图2)

接下来,要介绍一款由我国工程师发明的防松动螺栓螺母。其主要结构是一种双螺母反向螺纹防松动紧固装置。一起来看看怎么样?

主要由正反向双螺纹螺杆、紧固螺母、定位销、限位螺母组成,其中紧固螺母与限位螺母旋向相反。

双螺纹螺杆分为正向螺纹段和反向螺纹段,反向螺纹段处于螺杆顶端且直径较小。

紧固螺母靠近限位螺母的侧面设置有多个圆弧形凹槽,凹槽由浅入深的方向与限位螺母旋紧方向相反。

定位销分为两部分,一部分为非弹性端,一部分为弹性端。

使用时先套上设有弧形凹槽的紧固螺母,达到指定力矩时停止。

此时将定位销先放入限位螺母盲孔中,然后套在螺杆顶端。

说说螺栓那些事,高铁飞机都在抢着用!(图3)

随着限位螺母的旋转,弹性销会从深端滑到浅端直至滑出遇到下一个凹槽,如此反复 直至锁紧。此时定位销就会被卡入紧固螺母的凹槽中,从而实现自锁功能。

说说螺栓那些事,高铁飞机都在抢着用!(图4)

如果遇到震动紧固螺母向旋松的方向旋转,凹槽深端会对定位销产生一个作用力,使限位螺母向相同方向旋转。而限位螺母为旋紧方向进而挤压紧固螺母,使紧固螺母向旋紧的方向旋转 ,从而自锁。

相对于平常的双螺母紧固,这种方式可以实现正向螺母和反向螺母的相互锁定功能,从而可以保证振动环境中机械紧固件的可靠性和安全性。