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​施必牢螺纹防松技术专利权曾经失效,机械、紧固件行业喜忧参半

发布者:好工品    发布时间:2018-12-20    

施必牢产品算是美国进驻中国响当当的品牌了,它被应用于汽车、工程机械、铁路、城轨、桥梁、航空等许多行业和领域,特别是被指定用于青藏铁路、磁浮工程、东海大桥、杭州湾跨海大桥、青岛四方庞巴迪高级客车等多项国家大型工程上!曾经有报道称,美国施必牢30°楔形螺纹防松技术专利权已经失效,这则新闻像一枚重磅炸弹一样引起了机械行业广泛关注。据从业多年的协会从业者说道,这项专利一旦成为共有技术,防松市场必然会有一大波紧固件制造商加入,那么价格和质量就会慢慢不受控制。

 

这到底是一项什么技术呢?美国施必牢30°楔形螺纹技术是上世界70年代,施必牢公司在研究出普通标准螺纹松动的原因后,发明了施必牢螺纹,螺旋线锁的意思。

 

紧固件给机械工业带来了方便,但是,它有一个不可避免的弱点,在剧烈震动中会自行松脱,致使部件或设备在运转中损坏甚至酿成重大事故。

 

30°楔形螺纹技术的防松原理.jpg


施必牢的独特的结构是在30°楔形阴螺纹的牙底处有一个30度的楔形斜面,当螺栓螺母相互拧紧时,螺栓的牙尖就紧紧地顶在阴螺纹的楔形斜面上,从而产生了很大的锁紧力。


由于牙形的角度改变,使施加在螺纹间接触所产生的法向力与螺栓轴成60度角,而不是像普通螺纹那样的30度角。显然30°楔形螺纹法向压力远远大于扣紧压力,因此,所产生的防松摩擦力也就必然大大增加了。


从下面的图2可以看到二个箭头所表示的力均为Pɑ,传统的60度角螺纹的法向压力P=1.15Pɑ;而30°楔形螺纹由于牙底有一个30度角的楔形斜面,其法向压力的角度、大小均有改变,法向压力P=2Pɑ。


施必牢防松技术.jpg


在紧固件正常工作中,螺纹每牙能均匀承受负载,不存在应力集中。因此, 就不会产生松脱或滑牙问题,疲劳强度也得到成倍的改善(见图2)。


在实验室实验中,用容克式(JUNKERS)振动试验机作了横向负载振动试验,30°楔形螺纹显示出它具有非常优异的抗振动能力。


他们试验了三种基本的螺母:一种是普通的标准螺母,一种是有效力矩锁紧螺母和一种30°楔形螺帽。用同样的标准螺栓、同样的紧固负载力矩、同样的振幅频率和同样的实验室,同一台试验机上,控制二分钟的试验时间。


结果是:普通标准螺母几乎立即全部松脱了,失去了全部锁紧能力;有效力矩锁紧螺母失去了70%的锁紧能力;而30°楔形螺母在两分钟试验期间仍保持了他们应有的自锁能力。(国产紧固件新曙光-中国自紧王螺母,完爆日本哈德洛克

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