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生(shēng)産防松抗振螺紋最簡單的技術方案極其可替代市場

點擊: 日期:2015-10-13 00:00:00 選擇字号:小(xiǎo) 中(zhōng) 大(dà)

    大(dà)家都知(zhī)道,普通螺紋(包括各種公制、英制、美制、模數、徑節螺紋)都是不能抗振防松的,加上彈簧墊圈也不行。原因就在于,普通螺紋實質上是不具有這方面的性能的,在其技術與産品的國家标準及國際标準上,都沒有相關的性能規定與要求。
  那麽,有沒有一(yī)種簡單的方法,即就在原來的普通螺紋的基礎上,稍作一(yī)些改進,就能使之“兼容”具有良好的防松抗振性能呢?答案是肯定的。
  使螺紋實現抗振松防有很多方法,但有一(yī)個前提,就是不能破壞螺紋的牙型,原來是三角螺紋、梯形螺紋的,改進後内外(wài)螺紋還必須仍是其原來的結構,即不能一(yī)個是三角螺紋、梯形螺紋而另一(yī)是楔形螺紋(如現時市面上所說的“全金屬螺母、‘XX牢’螺母”),也不能将一(yī)個傳統螺紋變爲二個螺紋(如開(kāi)槽螺母、鑲嵌尼龍的螺母等)。
  其實,最簡單的技術方案,就是我(wǒ)們通俗說的“徑向過盈配合”的螺紋,或規範說法的“徑向幹涉螺紋”。徑向幹涉配合螺紋,可以是螺紋的大(dà)徑幹涉配合,也可以是其小(xiǎo)徑的幹涉配合。當然,最簡單的,是大(dà)徑幹涉配合的方案。
  大(dà)徑的幹涉配合,也與普通機械零件一(yī)樣,分(fēn)基孔制和基軸制兩種具體(tǐ)的實現方式。下(xià)面将詳細向大(dà)家作介紹。
1.關于幹涉(過盈)配合螺紋公差帶的選擇
  對于一(yī)般的機械零件,孔與軸的幹涉(過盈)配合,我(wǒ)們按照《GB1800 公差與配合》标準,選好相關的配合公差帶就可以了。但幹涉(過盈)配合的螺紋如何設計,我(wǒ)們不能找到相關的标準或資(zī)料介紹。國家标準《GB197 普通螺紋 公差》(2003年版)更規定,生(shēng)産的螺紋,是不能超過其最大(dà)實體(tǐ)尺寸的,道理很簡單,超過了最大(dà)實體(tǐ)尺寸,内外(wài)螺紋相互間是擰不進去(qù)的。
  現時以名爲“理想極限螺紋”技術生(shēng)産的這種的幹涉(過盈)螺紋副,卻可比拟等效采用《GB1800 公差與配合》标準選擇相關配合公差帶。這套技術方案,适用于公制、英制、徑節、模數等所有制式的螺紋。
2.選擇幹涉(過盈)螺紋副配合公差帶的二個準則
  一(yī)是配合基準:“徑向幹涉配合螺紋副”的配合基準建議選用螺紋的大(dà)徑,一(yī)般優先選擇“基孔制”。可以很形象地理解:外(wài)螺紋是軸,内螺紋是孔,如同“孔――軸”的配合一(yī)樣。
  二是徑向幹涉(過盈)量:考慮螺紋需重複裝拆,且裝拆時總會産生(shēng)塑性變形的特點,“徑向幹涉配合螺紋副”幹涉(過盈)量,應比普通“孔――軸”配合的要大(dà)一(yī)些。所以,選擇的配合公差帶,應高1-2級。
  需定性與定量的考慮是:螺紋副配合時,螺紋大(dà)徑的徑向接觸面積,遠比“孔――軸”的少;重複裝拆時,螺紋大(dà)徑必然會産生(shēng)一(yī)定的塑性變形;不同塑性的材料之間也存在明顯差異;使用場合的不同(如強烈振動與高溫)。某種特定螺紋副的最優配合公差帶,需從實際應用的情況而定,要作一(yī)定的使用測試才能确定。對于配合要求與精度更高的螺紋副,其徑向尺寸如需留磨削量或電(diàn)鍍,螺紋的大(dà)徑徑向尺寸,需同步作調整。
3.設計的一(yī)個技巧
   設計生(shēng)産徑向幹涉(過盈)配合螺紋的難點與創新點在于,這對螺紋副是如何自如地擰進擰出,又(yòu)不會損傷螺紋牙型的。
  由于這種“徑向幹涉配合螺紋副”,是一(yī)種大(dà)徑配合的螺紋副,爲使最初擰入的幾牙用人手就能擰進去(qù),我(wǒ)們隻需将外(wài)螺紋前端幾牙尺寸(我(wǒ)們稱之爲“導入段”)的外(wài)徑,設計時選擇負偏差就可以了,并以斜錐面過渡到正偏差的“配合段”。這就使幹涉配合的螺紋副,其内外(wài)螺紋也可以很方便地導入擰進。
  值得說明的是,要實現等效采用《GB1800 公差與配合》标準選擇相關配合公差帶,生(shēng)産的這些内外(wài)螺紋,都必須使用到那種名爲“高精度螺紋”的技術。具體(tǐ)的結構參數,暫不在本文讨論。
4.生(shēng)産與檢驗
  按“基孔制”生(shēng)産的這種“徑向幹涉配合螺紋副”,外(wài)螺紋的牙型用專用的“高精度螺紋工(gōng)具”進行成形加工(gōng),可隻檢驗其外(wài)徑公差。需更高精度的外(wài)徑(大(dà)徑),用外(wài)圓磨床進行加工(gōng),精度可達到IT4級以上。檢驗方法與檢驗外(wài)圓的外(wài)徑一(yī)樣;
  内螺紋的牙型,用普通内螺紋工(gōng)具進行加工(gōng),但必須檢驗其大(dà)徑,用大(dà)徑的“單項參數量規(包括通規與止規)”進行檢驗。該量規可自行生(shēng)産,按傳統孔量規的規程制造。
  這種“徑向幹涉配合螺紋”生(shēng)産的工(gōng)藝、裝備與成本,與生(shēng)産傳統螺紋、普通零件是一(yī)樣的。
5.裝拆、使用
  這種“徑向幹涉配合螺紋副”,可以重複裝拆、重複使用。它的幹涉部分(fēn)隻是大(dà)徑,并不是全個牙型的幹涉,所以,正常裝拆與使用,并不損傷螺紋牙型的主配合面(側面)。
6.性能
  這種“徑向幹涉配合螺紋副”最大(dà)的特征,是消除了内外(wài)螺紋間的徑向間隙,具有極好的防松抗振性能;由于實現“全牙型高”承力,可比傳統螺紋的“保證載荷”值高20%;它具有一(yī)定的自鎖性能(還不能說是完全的自鎖性能);它可以替代不能重複裝拆的以“螺套”防松的螺紋副,成本減少一(yī)大(dà)半,性能也可靠得多。
  同時以大(dà)徑和小(xiǎo)徑實現幹涉配合的“雙徑向幹涉配合螺紋副”,可以具有密封性能。這是“非錐度配合密封螺紋”的一(yī)個情形。結構設計實例另文介紹。
7.可替代的市場
  這種具有極好防松抗振性能,外(wài)表與傳統螺紋一(yī)模一(yī)樣的産品,在使用習慣上,大(dà)家也很容易接受。産品生(shēng)産成本一(yī)樣,但卻新增了極好的抗振防松性能,它對傳統螺紋的替代效應是十分(fēn)明顯的。包括生(shēng)産這種抗振防松性能抽需的工(gōng)具與量具在内的市場,每年将數以十億元計。

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