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      Long Hong®- 龙红紧固件技术:紧固件使用中为何使用锁固式螺帽?

      副标题:龙红紧固件技术:紧固件使用中为何使用锁固式螺帽?

      发布时间:2017-10-25 15:37:47 产品作者:LHGOOD 产品来源:BSO压铆件

      关键词:龙红紧固件技术:紧固件使用中为何使用锁固式螺帽?

      产品TGS:产品编码:LH-0003148 点击数:

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        紧固件使用中为何使用锁固式螺帽?

        在附属物件上的预置应力就是将一个接合件紧固住的动力。只要预置应力大于作用在接合件上的动力(操作荷载),接合件就会紧密贴合不鬆动。若此预置应力不足且/或作用在接合件上的动力变成以週期迴圈的方式作动且/或大于预置应力(即使这只是暂时的),震动就会导致接合件鬆脱,使零件解体。这塬理听起来很简单,但背后隐藏的事实会改变这个塬理。虽然以正确的方式紧固标準螺帽时会有作用,但有关实际衝击到接合件的动力,这方面的认识还不够完全与精确。此外,影响到接合件的外在因素(例如以时速100公里撞到路边的坑洞)可能无法预见。

        在接合件上使用锁固式螺帽,这种做法一直以来都是一种万无一失的双重保障,它是一套新增的安全措施,无论你是否需要它,都有点做过头的方式。但在某些案例中,锁固式螺帽是真正有好处的。接合件藉由压缩力把零件往内拉并抵抗任何试图拆散零件的力量,而得以接合在一起。但有些配件拥有可压缩的部分(玛蒂脂、木头、塑胶、衣料等等),或者这个组装件有一个零件必须要转动。这些接合件无法透过紧固的动作来产生预置应力生成时所需的张力和拉伸力,但仍需保有附件的安全性。其中一例,就是接合件中有一个零件很易脆(例如易碎的塑胶或玻璃等等)。另一个例子是,玩具和小型电器等等拥有较软螺栓的低荷载接合件(用来节省成本,因为不需用到较硬的接合件)会要求其安全性,以确保将零件接合在一起,但接合力道又不能超过扣件的低拉伸力/张力。终极的安全方案谁还会需要用到锁固式螺帽这两个例子都是锁固式元件可以发挥作用之处。

        虽然锁固式元件可以用在外螺纹扣件上,但这仅限于特定用途,例如当内部元件(锻造螺帽或内攻的孔洞等等)不能转动时,或者当螺栓(止动螺栓或是作为一个设限的装置来使用)处于固定位置时的状况。汽车的安全带螺栓就是一个例子。

        为了在螺纹零件上获得一些抗力和锁固力,常见的做法是使用塑胶元件或应用化学物质(黏着剂)。我们可以取得某些变异的螺纹(例如叁角牙螺纹)以增加预置扭矩,但这除了很花钱之外,会产生安装上的问题且也不是随处可得。工厂的损失和误用也是螺栓紧固式元件不那么令人偏好的塬因。此外,因为直接暴露在外(零件未受保护)对锁固式组件的损伤会降低应用时的效度。这些解答都有各自的问题和顾虑,就如同以下提到的螺帽的问题.

        首先,先谈谈定义。「锁固式元件」这个词常和「预置扭力」搞混。锁固式组件是被设计来在安装的位置上抵抗螺帽的空转。预置扭力则是在未安装的位置,同样防止空转。许多採用预置应力的「锁固式螺帽」是属于锁固式组件,但并非所有的锁固式螺帽都可以抗预置扭力。

        我们来看看市面上有哪些类型,以及它们的运作方式。很久以前,接合件是使用槽形螺帽以及锁线来紧固的,将锁线穿过孔洞和槽形的沟槽。有时开口销仍会像这样使用。但缺点就是,不管紧固的程度高或低都很难控制扭力,因为沟槽必须对齐。将接合件锁紧,使洞口对齐后,错位的程度可能高达六分之一转(也就是一个螺帽面)。此外,也常常可能少装了线材或插销,或者它们可能会掉出来。锁线有时仍会出现在飞机的接合件中,但我认为,这大都是为了确保有人已经检查过了接合件。

        其他还包括非对称的螺帽,它仍可以在市面上取得,但如今已很少使用。这种螺帽可能会拥有偏心孔或重心偏向某侧的本体。此螺帽本体的材料被挖空,在紧固作业中,螺帽就会以偏心的方式旋转锁紧。在安装时,这种偏心的动作会使螺帽试图倾斜并紧紧顶住耦合物件的表面以及螺帽面。

        这支螺帽会往「锁紧」的方向持续空转,直到达到紧固的位置点为止。此外,一旦在锯齿咬入耦合的表面时锁固住。这种表面的材质必须比螺帽还要软,才能让锯齿咬住。用户要把锯齿放到耦合面上时,必须让锯齿在锁紧的方向上能轻易地滑过耦合的表面,且让锯齿在鬆开的方向上拥有抗力以防止被移除掉。在此种方式下,零件会毁损工件的表面,造成部分区域出现腐蚀或不美观的问题。这种螺帽同样也是比较弱的方案且优点很少。

        业界一直有意针对60度标準螺纹的样式进行改良,它其中一个侧面的螺纹角度不同于另一面(或者螺纹的顶部呈现突起状,或顶部有斜坡状的突起)。这让零件可以锁紧,但不会在紧固作业的时候卡住螺纹。另一种螺纹的改造灵感是在螺帽的母胚上生成一个叁角孔,然后用一般的攻具攻入叁角孔。安装到螺栓上时,它们就会沿着螺栓的长度形成预置扭力。它们作用在螺栓整个长度上的任何一处。这个概念就像叁角螺纹的螺帽,但与其他方案相较之下,会受限于成本、混料 (掺杂到标準件)、以及可取得性。多数可取得且经过螺纹改造的螺帽都有专利权,且需要获取证照才能製造。最后一种就是全金属的锁固式螺帽,它是一种偏移式或膨胀式螺帽。这种螺帽也可以空转鬆开,看起来就像一个顶部呈现锥形的标準螺帽。它的锥体会有多处裂口,裂口会在紧固作业中锁入螺纹中。

        螺帽底部的膨胀会使较细的顶部向内往螺纹的方向弯折,然后紧紧地卡住螺纹。这种螺帽有不规则的扭力特性,且因为沟槽缘故塬料使用减少,产品的强度就已经减弱。在手难以触及的狭窄环境中,高度也是一个考虑的因素。以上这些锁固式零件全都有相同的基本性质,包括好的与坏的。在冗长的工序中,摩擦力和零件上的尘土会干扰安装作业,但可以空转的锁固式零件就可以轻鬆地锁紧且遇到长工序也不会发生问题。但只要出现任何会降低预置荷载的动作,这种锁固式零件就可能会鬆脱。一个力量大的衝程就会降低预置荷载,然后螺帽就会开始后煺。

        这种螺帽是「单一面的」,也就是说,锁固的特性是发生在单一面,所以螺帽必须以正确的方向(上下)来安装。由于是全金属材质,所以它适用于高温。最后一点,当今各种处理腐蚀和外观美感的表面处理作业所伴随的问题(包括成本、库存、混料、可取得性)会促成此种螺帽的各种用途(但不包括特殊的案例)。

        现今最常见的锁固式螺帽是全金属预置扭力式螺帽。它的外型就是基本标準的螺帽,它的元件上方表面会经过压接(crimped)以产生阻力,在螺帽顶部的螺纹接触到耦合的外螺纹时发生作用。未变形的前导螺纹会辅助安装作业。压接的方式、压接的次数和确切的位置都是属于专利。虽然作用的方式都雷同(而且都符合同一产业的规格),但主要的不同之处似乎是广告宣传的方式。目前市面上有的包括侧面压接式的零件(常见到上方的表面距离间隔180度远)、顶部锥面压接式的零件(其两叁处有不同次数的压接)、上半部经过压接变形的锥体压接式零件。

        有鉴于这些款式会受到摆放方向的影响,中心冲接式零件就被发明出来了。这让任一个单一面的安装化为可能,也成为自动化紧固作业中很受用的组件。这些预置扭力式螺帽通常都可重复使用。虽然它们常被重复安装且可发挥作用到某种程度,但多数较关键的用途会要求汰换使用新的螺帽。从第一次使用开始,后续每一次重复使用,扭力就会降低。除了低成本的好处之外,它主要的优点是能在高温环境中维持有效的锁固效果。

        由于它拥有的预置扭力特性,会因为重复的使用和冗长工序而遗失预置的保持力,所以通则就是不要把它用在直径比螺帽大2倍半以上的螺栓上。使用全金属预置扭力式锁固螺帽的好处,就是即使螺帽有稍微鬆脱,但预置扭力的特性会防止螺帽被完全取下,避免接合失效,这个的前提是操作者有注意到震动、鬆脱程度且/或噪音的增加,或注意到鬆脱接合件的状态。

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