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施必牢楔形螺紋技術(shù)及在商用車上的應(yīng)用
施必牢楔形螺紋技術(shù)及在商用車上的應(yīng)用
汽車裝配離不開(kāi)螺紋緊固件,。但是,，普通螺紋緊固件（自由旋轉(zhuǎn)型）有一個(gè)致命的弱點(diǎn)，即在劇烈震動(dòng)中會(huì)自行松脫,， 繼而導(dǎo)致被連接部件發(fā)生疲勞破壞,，從而使得部件及整車損壞、解體甚至于曾發(fā)生過(guò)輪胎飛出的事故并釀成慘禍,。 為解決普通螺紋緊固件的松脫問(wèn)題,，汽車行業(yè)采用鎖片,、銷釘、有效力矩型螺母等方法,， 在一定程度上延緩了普通螺紋緊固件自行松脫的時(shí)間,，然而卻無(wú)法根本解決問(wèn)題。楔形螺紋結(jié)構(gòu)從根本上解決了緊固件松脫問(wèn)題,。
楔形螺紋
楔形螺紋技術(shù)
楔形螺紋又稱自鎖內(nèi)螺紋,、預(yù)載荷鎖緊螺紋、施必牢（SPIRALOCK）螺紋,，是一種新型的不加任何鎖緊機(jī)構(gòu)但具有鎖緊功能的內(nèi)螺紋,， 其防松能力大大
高于有效力矩型螺母， 在世界上已被許多先進(jìn)國(guó)家使用,。 目前有美國(guó)軍方螺紋標(biāo)準(zhǔn)《NASM85353-2000楔 形 防 松 螺 紋》 和我國(guó)機(jī)械部標(biāo)準(zhǔn) 《JB/T10971-2010;30°楔形防松螺紋》,。
楔形螺紋牙型與普通螺紋牙型基本相同。 區(qū)別主要是在內(nèi)螺紋的大徑上有一個(gè) 30°的 楔 形 斜面,，見(jiàn)圖 1,。 與普通螺紋一樣，楔形螺紋采用通,、止規(guī)
檢驗(yàn),。但關(guān)鍵的區(qū)別點(diǎn)是要控制楔形斜面的尺寸。楔形螺紋的量規(guī)共有三個(gè),，兩個(gè)通規(guī)和一個(gè)止規(guī),。
與楔形螺紋配用的是標(biāo)準(zhǔn)的普通外螺紋。 當(dāng)螺栓擰入內(nèi)螺紋時(shí),，螺栓螺紋的牙頂擠壓楔形斜面,，由此產(chǎn)生鎖緊力矩。 鎖緊力矩的大小與外螺紋的擠壓力有關(guān),，也就是與螺栓的預(yù)緊力有關(guān),。 預(yù)緊力消失，鎖緊力矩也就不存在了,。因此,，這種螺紋的鎖緊方式稱為“自由旋轉(zhuǎn)型”。要實(shí)現(xiàn)鎖緊效果,，裝配時(shí)必須施
楔形螺紋螺母優(yōu)勢(shì)
綜上所述,，楔形螺紋螺母優(yōu)勢(shì)如下：
1）可靠的抗震防松性能；
2）可顯著地提高螺母及螺栓的使用壽命,；
3）可重復(fù)使用,；
4）不受溫度劇烈變化的影響，應(yīng)用環(huán)境范圍廣泛；
5）自由旋轉(zhuǎn)型,，一直到擰緊時(shí)才需施加力矩,，方便裝卸；
6）尺寸規(guī)格不受限制,；
7）與普通外螺紋匹配,；
8）無(wú)需任何輔助鎖緊元件，如彈簧墊圈,、止動(dòng)墊片等,；
9）對(duì)克服軟質(zhì)材料（如鋁合金）滑牙問(wèn)題有顯著效果。
紋的擰緊力矩時(shí),，預(yù)緊力很快地喪失,、直至螺紋副連接失效。 因此,，根據(jù)楔形螺紋的受力圖分析,，楔形螺紋施加的緊固扭矩要比標(biāo)準(zhǔn)螺紋螺母大一些，試驗(yàn)證明,，即使施加與標(biāo)準(zhǔn)螺紋螺母相同的緊固力矩,，楔形螺紋螺母的防松性能也顯著高于普通螺紋螺母。 一般推薦楔形螺紋螺母施加的緊固扭矩超過(guò)普通螺紋緊固件扭矩 15%～20%這一數(shù)值,。
在商用車上的應(yīng)用效果
楔形螺紋在商用車上得到廣泛的應(yīng)用,， 特別是應(yīng)用在商用車的中后橋、變速器,、車輪,、柴油機(jī)、傳動(dòng)軸等關(guān)鍵零部件上面,。
某礦山車的中后橋應(yīng)用案例
某礦山車開(kāi)發(fā)性試驗(yàn)中,， 中后橋的橋殼聯(lián)結(jié)部位出現(xiàn)漏機(jī)油的現(xiàn)象、 還發(fā)現(xiàn)橋殼螺絲孔出現(xiàn)縫隙,、聯(lián)結(jié)螺栓折斷等質(zhì)量問(wèn)題,，平均下來(lái)新裝車輛行駛時(shí)間不到 24 h， 行 駛 里 程 不 到 100 km 就開(kāi)始漏油,。 行駛時(shí)間不到 72 h,，行駛里程 300 km就得重新全部更換一次緊固件。 *突出的狀況就是汽車在滿載正常行駛中不到 20 km,， 就 發(fā) 生 嚴(yán)重漏機(jī)油故障,。 不得不重新更換緊固件。 而每更換一次緊固件就造成車輛無(wú)法工作,， 加上維修工人的工資,，每次更換緊固件都得花 200～300 元。 如橋殼開(kāi)裂報(bào)廢損失巨大,，重新更換一個(gè)新的橋殼,，成本至少在 4000 元 以 上。 通 過(guò) 對(duì) 中,、 后 車 橋 機(jī) 油
泄漏現(xiàn)象分析,， 發(fā)現(xiàn)主要原因是緊固件連接處發(fā)生松動(dòng)、導(dǎo)致橋殼發(fā)生相對(duì)移動(dòng),，從而使得他們之間的連接螺栓折斷,，橋殼的螺絲孔出現(xiàn)裂隙，機(jī)油是從這些裂隙中泄露的,。
解決方案為采用楔形螺紋螺母,， 加工和裝配的要求為：
1）外螺紋加工時(shí)不得有脫碳層出現(xiàn)，螺紋外徑尺寸一定要保證符合圖紙要求,；
2）裝配前保持各零部件安裝面的清潔,；
3）裝配時(shí)對(duì)外螺紋表面潤(rùn)滑；
4）預(yù)緊力矩?cái)?shù)值比普通螺紋提高 10%～15%,；
5）對(duì)強(qiáng)制復(fù)緊也進(jìn)行了規(guī)定,。
變速器
某重型汽車公司在生產(chǎn)的重型汽車的四輪驅(qū)動(dòng)變速器采用楔形螺紋絲錐制作箱體上的螺紋孔。 以前緊固的方法包括有三個(gè)部分,，即適用 8 級(jí)的螺柱,，加一定的擰緊力或擰緊力矩。一個(gè)鎖緊墊圈片和一個(gè)螺母,。用了楔形螺紋后,，不僅簡(jiǎn)化了裝配工序， 而且還消除了箱體表面上的螺柱松脫問(wèn)題,。
施必牢楔形螺紋技術(shù)及在商用車上的應(yīng)用