我国的高精度自锁防松抗振螺纹技术的先进性及与美国同类技术产品对比 我国的自锁防松抗振螺纹技术,它的最大特点就是,“实现了普通螺纹就是高精度螺纹,就是自锁防松抗振螺纹”的理想,实现了对传统螺纹技术的重大提升与突破。以专业的术语说,它是基于原有螺纹标准的基础上(如普通螺纹,基于《GB193普通螺纹基本牙型》、《GB197普通螺纹公差》和“紧固件机械性能”的《GB3098.1》《GB3098.2》等),也就是说,在完全不改变内外螺纹基本牙型,相啮合面完全贴合(面接触)的基础上,实现螺纹精度的提高,并增加了螺纹的自锁、防松、抗振等性能的。 具体来说,它首先是一项可以组成“径向干涉配合(过盈配合)螺纹副”的高精度螺纹技术,就象我们常见的“孔—轴”过盈配合一样,完全消除了内外螺纹之间的间隙,是一种“紧配合”、“振不开”的状态,内外螺纹是“一体化”的,不存在可以振动松动的空间。因此,这种螺纹具有极好的自锁防松抗振性能。一、我国技术的特性与优势如下: 1.这种螺纹的精度高,可与普通机械零件一样,统一执行《GB1800公差与配合》标准,螺纹的公差,比传统螺纹执行《GB197普通螺纹公差》,其公差值减少了90%以上,所以被称为“高精度螺纹”。 2.这种螺纹具有完整的、标准的基本牙型结构,仍然是标准螺纹,仍然执行《GB193普通螺纹基本牙型》。内外螺纹相接触的牙型角,仍然是标准角度(如三角螺纹,它们仍然是标准的60度不变)。 3.这种螺纹,能实现全牙型高相啮合。因此,同等规格的螺纹副,其“保证载荷”的客观指标可比传统螺纹高20%。 4.更重要的是,它可以比拟零件的配合关系,按照《GB1800公差与配合》标准,选择相应的配合公差带和优先配合。要生产需电镀的螺纹,也可象以往生产电镀零件的经验,简单地预留镀层厚度,确定镀前尺寸。 5.这种螺纹包括螺母和螺栓两大类,适用于公制、英制、模数、径节和其它制式的螺纹。可替代现时使用的所有制式的螺纹,其生产、使用、装拆完全与以往的一样。可以用相应的高精度螺纹丝锥、板牙或滚丝工具生产。因而,它是传统的内外螺纹与产品的替代性技术与产品,实现了对传统螺纹技术的重大突破。 6.这种螺纹,它拥有我国自有知识产权,属于发明专利技术。相应工业化生产技术成熟,其螺纹产品、螺纹工具与螺纹量具已实现大批量面市供应。二、美国技术存在的差距 现时,美国的技术或现时市面上生产的“全金属螺母”产品,并不是一种标准牙型的螺纹,它破坏了螺纹的牙型结构,实质是一种锯齿形(一种角度为120度的钝角)螺纹,是一种异型牙型的螺纹。从本质上说,该技术并不能形成或实现对传统螺纹技术的一种替代或进步。
美国的该项技术与产品,最大的问题在于: 一是螺纹的基本牙型,没有相应的国际标准或国家标准,不具有通用性与互换性,难以推广应用。其工具与量具的生产,也都没有可传承的国际标准或国家标准。二是为形成内螺纹30度角的牙底,要削去一部分螺牙牙体,不但完全破坏了螺纹应有的基本牙型,而且,它一定不能确保螺纹副最重要的“保证载荷”指标,也就是说,不能确保“抗拉”和“不脱扣”。对于M5以下规格,它完全退化成一种锯齿形螺纹(牙型半角为60度的钝角螺纹)。 三是这种外螺纹是标准螺纹(牙型半角是30度),而内螺纹是非标螺纹(牙型半角是60度)形成的螺纹副,已不是传统意义上的螺纹副,因为不是传统的能面接触的螺纹副。它只能划归为,是一种具有螺旋式、线接触的,具有自锁性能的机械副而已。 这种“螺纹副”拧紧之后,外螺纹由于只有最外沿的牙尖与内螺纹的牙底接触,其牙型将产生极大的应力与变形,与传统螺纹副的力学模型完全不同,已完全失真。 四是该技术只能生产螺母,不能生产螺栓。 五是最致命的或最要害的,就是这项技术,从牙型结构到公差配合,从机械性能到保证载荷,我们都找不到相应的国家标准或国际标准可比拟执行,因而不具备普遍性推广的基础。 离开了是标准的螺纹副的基础,要实现具有自锁防松性能的机械副结构,仅申请专利的,就有上千种。谁都可以创造一种新结构来,但这种结构,实质上的意义又能有多少?! 六是从理论上说,与之相配的外螺纹,是一种高精度螺纹才行。如果外螺纹执行现时螺纹的国际标准或国家标准,很难实现它的这种配合关系。工业化大批量生产与该螺母相配合的外螺纹,还需用到我国的高精度螺纹技术的思想去指导。 七是深究其底,这种“自锁螺纹副”,其边际力学条件是什么?大家都知道,楔块的自锁角可不是30度啊!可以说,这是一种想当然的结构,碰巧也成立的结构。三、真正的自锁螺纹副的力学模型(略)四、生产防松抗振副螺纹可以有更简单的方法 生产防松抗振螺纹,我们可以有更简单的办法,这就是用螺纹的大径干涉配合,形成大径干涉配合螺纹副。这种大径干涉(过盈)配合螺纹副,具有最好的防松抗振性能,且如同生产孔—轴配合的零件一样的容易与方便。 这就要用到上面介绍的我国的高精度与高性能螺纹技术。它也是我国这套螺纹技术的优势所在。咨询可电:广东肇庆鸿银机电科技有限公司欧阳生
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