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傳統螺栓螺母要淘汰了?這個設計將代替



發布時間:2019/11/9 13:17:04 點擊次數:311次

螺栓螺母使我們機械中常見的零部件,也是螺栓配用螺母的圓柱形帶螺紋的緊固件,螺栓需要與螺母配合,用于緊固連接兩個帶有通孔的零件,這種連接形式稱螺栓連接。但是,最近發現一種叫做super bolt(超級螺栓)的設計被認為是用來取代傳統螺母和螺栓的。

那傳統螺栓螺母是否將要被淘汰呢?

我們來看看這種super bolt(超級螺栓)具體設計,是否能真正的取代傳統螺栓螺母的連接使用。

什么是超級螺栓?

它的裝置可以旋合于一個新的或者現有的螺栓,螺柱,螺桿或者軸上。一旦安置到位,螺栓或者螺柱的實際的張緊,通過簡單的手動工具來擰緊環繞主螺紋一圈的頂推螺釘來實現。頂推螺釘均勻地傳遞預緊力到主螺紋上,從而,也傳遞到連接件上。超級螺栓也可稱為多級頂推聯接緊固器,不需要特殊裝置或專用工具就能將大型工件預緊并能可靠防止其松動。

而普通螺栓即便加工再棒,中間必定會留0.01mm左右的同軸度誤差,這是造成剪切力的根源。什么是剪切力呢?兩個作用力和受力面垂直,且兩個力方向相反。

超級螺栓圓柱體上有一對“對開套管”,再加上錐形雙頭螺柱和擴張器,螺栓在擰緊過程中,對開套管會擴張充滿內孔,從根本上消除剪切力。

雙頭螺柱

開套管會擴張充滿內孔

從根本上消除剪切力

uper bolt(超級螺栓)應用場景:

墊圈放置在螺紋的中心

確保墊圈不放置在底切的邊緣或者配合螺栓的半徑范圍。

大孔/長孔

一個額外的墊圈或一個大的墊圈是必要的,以傳遞螺栓負載到支撐面。

材料強度低

當連接件的材料強度較低時,需要用一個厚的,更大的墊圈或附加墊圈。

螺釘盡頭的張緊器

一個額外的間隔墊圈可能是需要的,使得張緊器可以接近螺釘尾部。

很長的全螺紋螺桿

一個有一大圈頂推螺釘的張緊器,需正確地通過頂推螺釘來擰緊。

多級頂推聯接緊固器構成及防松原理:

多級頂推聯接緊固器是由圓柱形雙頭螺栓、防松自鎖螺母、超級墊片、多級頂推螺套和多級頂推螺栓組成。超級墊片套在螺柱或螺栓上,防松自鎖螺母由其螺孔旋在螺柱或螺栓上;圓柱形雙頭螺栓,其中間制成圓柱形,兩頭制成螺紋。其一頭螺紋上分別裝有超級墊片和防松自鎖螺母,超級墊片裝在內側,防松自鎖螺母裝在外側。在其圓柱形表面,沿徑向等角度鉆有多個盲孔,在其底部制有1. 5°的特殊錐面結構,在圓柱形雙頭螺栓的另一頭螺紋上分別裝有超級墊片和多級頂推螺套,超級墊片裝在內側,多級頂推螺套裝在外側,其上面裝有多級頂推螺栓,多級頂推螺栓的一端與超級墊片相接觸。

多級頂推聯接緊固器防松特征:

螺母上至少設有2個頂推螺栓螺紋通孔(10),頂推螺栓螺紋通孔(10)內旋入有頂推螺栓(1)。

多級頂推聯接緊固器防松問題長期存在:

各種機械傳動設備以及設備安裝廣泛采用各種型式的螺栓聯接。通過對國內外新型螺栓的聯接技術進行廣泛的調研,對傳統鉸制孔螺栓、液壓螺栓進行比較發現:

1)傳統鉸制孔螺栓具有加工困難,勞動強度大,加工精度低,裝配質量降低,安裝和拆卸困難,互換性差等缺點;2)液壓螺栓存在需要配置專門工裝, 外形尺寸大,安裝和拆卸空間要求大,加工要求高,加工工藝復雜等缺點。

許多聯接部位空間狹小,設備布置緊湊,還必須采用緊配螺栓,其加工、安裝和拆卸十分困難,直接影響機械設備安裝質量和正常維修。在機械設備的拆卸過程中,容易發生聯接螺栓在螺孔中鎖死現象,不得不用徹底破壞方法將緊配螺栓加工掉。

許多大型設備的緊配螺栓直徑較大,在拆卸時會導致螺孔拉毛,需要重新鉸制螺栓孔并研配螺栓,緊配螺栓的互換性差,造成大量人力和物力的浪費。

還有很多實際工程中發生了安裝空間狹小,安裝和拆卸緊配螺栓成為一個比較棘手的問題。

多級頂推聯接緊固器防松優勢:

a、預緊力精確:

預緊力過大會導致緊配螺柱或螺栓損壞,預緊力接近或小于承受負載時,緊配螺柱或螺栓會出現松動。因此,準確設定緊配螺柱或螺栓預緊力十分重要。多級頂推聯接緊固器的頂推螺栓1的尺寸和數量同預緊力成正比,也就是說設定多級頂推聯接緊固器的預緊力,同頂推螺栓的扭矩有直接的關系,調節頂推螺栓可提高預緊力精確,多級頂推聯接緊固器預緊力精度可達90-95%,比任何傳統緊固方法預緊力精度都準確得多。可實現聯接件的精確對中,可彌聯接緊固器與聯接件的接觸面到聯接孔中心線垂直度的微小偏差。

b、張力均勻:

多級頂推聯接緊固器的張力變化很小(士5%),通過使用多級頂推聯接緊固器的頂推螺栓1使法蘭接合處保持均勻的壓力,防止偏轉。
它們與聯接孔結合均勻,防止緊配螺柱或螺栓受力不均,提高聯接件可靠性。

c、彈力豐富:

采用錐形的彈性套。多級頂推聯接緊固器可使聯接系統的彈性增加2個螺栓直徑的當量,對于一般聯接系統,相當于彈性增加50-100%。由于蠕變在一定的溫度下以均勻的速度出現,彈性增大將大大延長高溫連接的緊配螺柱或螺栓的使用壽命。由于多級頂推聯接緊固器的彈性套具有較好彈性,能在一定膨脹范圍內使用,互換性好,并且對孔的加工要求不高,可以減輕孔加工強度。由于彈性套具有高彈性,經多次使用后仍能彈回來原來尺寸,拆裝中避免了傳統鉸制螺栓或螺栓孔拉傷的現象,所以多級頂推聯接緊固器可重復使用。

d、容易安裝、拆卸:

采用錐形的彈性套。設備安裝所需空間較小,這對潛艇條件下的安裝使用顯得更為重要。傳統螺栓安裝時,要用大錘打進,需要相當長的操作空間,多級頂推聯接緊固器只須預留錐形螺柱7(錐形螺栓)長度,便可以安裝。拆卸時只需要松開小端頂推螺栓,錐形螺柱7在大端拉力作用下自動松開,彈性套在自身彈力下徑向收縮,拆卸十分方便。

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