使用30°楔形防松螺纹安装扭矩的建议

魏天赐，罗超

（陕西方圆汽车标准件有限公司，陕西 三原 713800）

使用30°楔形防松螺纹安装扭矩的建议

魏天赐，罗超

（陕西方圆汽车标准件有限公司，陕西 三原 713800）

为明确30°楔形防松螺纹在同样的施加扭矩下所获得的轴力。试验了30°楔形防松螺纹和普通螺纹经振动防松试验轴力的衰减情况和同扭矩下扭矩系数及轴力的比对试验。从而获得在施加相同扭矩下，30°楔形防松螺纹所获得的轴力比普通螺纹所获得的轴力低。

30°楔形防松螺纹；普通螺纹；总扭矩；轴力；总摩察系数；螺纹摩察系数；支承面摩察系数；螺纹扭矩；支承面扭矩；扭矩系数；角度

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

引言

30°楔形防松螺纹是近几年在我国推广的一种新型螺纹连接方式，改变了原来普通螺纹连接机理，它是一种改变内螺纹的结构形状；目的是从根本上解决紧固件的松脱问题，30°楔形防松螺母是在螺纹的牙底处有一个30°的楔形斜面，当螺母与螺栓相互拧紧时，螺栓的牙尖就紧紧地顶在30°楔形螺母的楔形斜面上，从而产生了很大的锁紧力。由于牙形角的变化，使施加在螺纹间接触所产生的法向力与螺栓轴线成60°角，而不象普通螺纹那样的30°角。变牙形螺母的法向力远大于轴向力，（见图1）因而产生的防松摩擦力也就增大了，但是螺纹连接的目的是保证夹紧力，就是在螺纹副连接工作时的轴力应满足连接要求，因而对于这种新型的螺纹连接方式要分析和探讨，其在连接安装时，能够达到与普通螺纹连接方式所获得相同的夹紧力；30°楔形防松螺纹副上所施加的安装扭矩是一个关键的参数。

1、现状分析

目前 30°楔形防松螺纹的使用 在我国已经逐步进入各行各业，但能掌握相关技术及生产这种螺母的企业数量有限，仅能提供简单的使用参数，真证指导安装的工艺参数目前还是不能提供详细数据供安装使用。

2、30°楔形防松螺纹的开发试验

近几年重汽行业开始使用这种30°楔形防松螺纹技术，我们对这种变牙形防松螺母的生产开发工作在不断进行，我们首先开发了M20×1.5 、M22×1.5 、M24×1.5等规格，以满足用户的使用，但在开发过程中我们对产品进行了相关的试验，30°楔形防松螺纹与普通螺纹的防松效果比对及其摩擦系数的比对，试验由机械工业通用零部件产品质量监督检测中心和陕西方圆汽车标准件有限公司汽车标准件检测检验中心共同完成。

2.1 普通螺纹M22×1.5与30°楔形防松螺纹M22×1.5螺纹副防松效果比对试验。（见报告1-1）

从这份检验报告中可以看出以下几点：

①30°楔形防松螺纹在同样的安装扭矩所获得的轴力小于普通螺纹在同样安装扭矩所获得的轴力，说明30°楔形防松螺纹副的摩擦系数大于普通螺纹副的摩擦系数。

②30°楔形防松螺纹经振动防松试验轴力的衰减慢，普通螺纹经振动防松试验轴力的衰减要大于30°楔形防松螺纹。同等条件下30°楔形防松螺纹副轴力衰减率为91.09%普通螺纹的轴力衰减率为84.99%。

③普通螺纹副防松效果上看，其轴力随着时间在一直衰减。30°楔形防松螺纹副的防松效果看，其轴力的衰减总量在前60秒已基本完成，以后其轴力基本上稳定在一个数据上，衰减基本上消失（有衰减也是很微小的）。

通过以上数据的对比，可以看出30°楔形防松螺纹的防松效果明显优于普通螺纹，且加紧轴力能够保持在一个相对稳定的值上。但是针对30°楔形防松螺纹的螺纹副摩擦系数较大，如何使其连接轴力达到工艺安装要求，我们要经过试验掌握，使其在安装连接时能够达到我们预期的夹紧力。（确切的讲就是要掌握其扭矩系数值）。

2.2 扭矩系数的比对试验

我们分别对M20×1.5 、M22×1.5 、M24×1.5的普通螺纹副与30°楔形防松螺纹副进行了摩擦性能比对试验，详见报告1-2。注试验用样件均为同规格级别的螺母和螺栓及垫片，试验中螺纹副加二硫化钼润滑剂。

根据报告可以看出：

从比对结果总可以看出：由于试验产品的结构没有变化，所以端面系数基本不变化，螺纹副摩擦系数变化较大；在同样的装配扭矩下，30°楔形防松螺纹副所获得的轴力比普通螺纹副所获得的轴力低10%以上。

3、建议

在使用30°楔形防松螺纹时不能参照普通螺纹的装配扭矩，可按照下面的两点意见确定30°楔形防松螺纹的装配扭矩。

3.1 有实验条件时，最好做螺纹副摩擦试验，先确定装配所需的夹紧力，并通过试验确定装配时所需要的扭矩。从而获得同样的夹紧力，同时实现防松螺母使用目的。

3.2 无实验条件时：30°楔形防松螺纹的装配扭矩在相同规格普通螺纹装配扭矩的基础上增加10%的扭矩。

此意见仅供相关技术人员参考。

[1] 中华人民共和国国家标准GB/T 168.23-2010/ISO16047：2005.

[2] 中华人民共和国机械行业标准JB/T 10971-2010.

[3] 施必牢产品手册（施必牢螺纹的防松原理及应用）.

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

魏天赐，就职于陕西方圆汽车标准件有限公司。