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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
汽車裝配離不開螺紋緊固件,。但是,，普通螺紋緊固件（自由旋轉(zhuǎn)型）有一個致命的弱點，即在劇烈震動中會自行松脫,， 繼而導致被連接部件發(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間，然而卻無法根本解決問題,。楔形螺紋結(jié)構(gòu)從根本上解決了緊固件松脫問題,。
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國家使用,。 目前有美國軍方螺紋標準《NASM85353-2000楔 形 防 松 螺 紋》 和我國機械部標準 《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 30°的 楔 形 斜面,，見圖 1。 與普通螺紋一樣,，楔形螺紋采用通,、止規(guī)
檢驗。但關(guān)鍵的區(qū)別點是要控制楔形斜面的尺寸,。楔形螺紋的量規(guī)共有三個,，兩個通規(guī)和一個止規(guī),。
與楔形螺紋配用的是標準的普通外螺紋。 當螺栓擰入內(nèi)螺紋時,，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),，也就是與螺栓的預緊力有關(guān),。 預緊力消失，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”。要實現(xiàn)鎖緊效果,，裝配時必須施
楔形螺紋螺母優(yōu)勢
綜上所述,，楔形螺紋螺母優(yōu)勢如下：
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）無需任何輔助鎖緊元件,，如彈簧墊圈,、止動墊片等；
9）對克服軟質(zhì)材料（如鋁合金）滑牙問題有顯著效果,。
紋的擰緊力矩時,，預緊力很快地喪失、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準螺紋螺母大一些,，試驗證明,，即使施加與標準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、傳動軸等關(guān)鍵零部件上面,。
某礦山車的中后橋應(yīng)用案例
某礦山車開發(fā)性試驗中,， 中后橋的橋殼聯(lián)結(jié)部位出現(xiàn)漏機油的現(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)量問題,，平均下來新裝車輛行駛時間不到 24 h， 行 駛 里 程 不 到 100 km 就開始漏油,。 行駛時間不到 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 嚴重漏機油故障。 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,。 如橋殼開裂報廢損失巨大,，重新更換一個新的橋殼，成本至少在 4000 元 以 上,。 通 過 對 中,、 后 車 橋 機 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,、導致橋殼發(fā)生相對移動,，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）裝配時對外螺紋表面潤滑,；
4）預緊力矩數(shù)值比普通螺紋提高 10%～15%,；
5）對強制復緊也進行了規(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部分，即適用 8 級的螺柱,，加一定的擰緊力或擰緊力矩,。一個鎖緊墊圈片和一個螺母,。用了楔形螺紋后,，不僅簡化了裝配工序， 而且還消除了箱體表面上的螺柱松脫問題,。
施必牢楔形螺紋技術(shù)及在商用車上的應(yīng)用