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科普知識
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高壓斷路器

我國的高精度自鎖防松抗振螺紋技術

發布日期:2022-04-26 點擊率:105

      我國的自鎖防松抗振螺紋技術,它的最大特點就是,“實現了普通螺紋就是高精度螺紋,就是自鎖防松抗振螺紋”的理想,實現了對傳統螺紋技術的重大提升與突破。
      以專業的術語說,它是基于原有螺紋標準的基礎上(如普通螺紋,基于《GB193 普通螺紋 基本牙型》、《GB197 普通螺紋 公差》和“緊固件機械性能”的《GB3098.1》《GB3098.2》等),也就是說,在完全不改變內外螺紋基本牙型,相嚙合面完全貼合(面接觸)的基礎上,實現螺紋精度的提高,并增加了螺紋的自鎖、防松、抗振等性能的。
      具體來說,它首先是一項可以組成 “徑向干涉配合(過盈配合)螺紋副”的高精度螺紋技術,就象我們常見的“孔—軸” 過盈配合一樣,完全消除了內外螺紋之間的間隙,是一種“緊配合”、 “振不開”的狀態,內外螺紋是“一體化”的,不存在可以振動松動的空間。因此,這種螺紋具有極好的自鎖防松抗振性能。
一、我國技術的特性與優勢如下:
      1.這種螺紋的精度高,可與普通機械零件一樣,統一執行《GB1800 公差與配合》標準,螺紋的公差,比傳統螺紋執行《GB197 普通螺紋 公差》,其公差值減少了90%以上,所以被稱為“高精度螺紋”。
      2.這種螺紋具有完整的、標準的基本牙型結構,仍然是標準螺紋,仍然執行《GB193 普通螺紋 基本牙型》。內外螺紋相接觸的牙型角,仍然是標準角度(如三角螺紋,它們仍然是標準的60度不變)。
      3.這種螺紋,能實現全牙型高相嚙合。因此,同等規格的螺紋副,其“保證載荷”的客觀指標可比傳統螺紋高20%。
      4.更重要的是,它可以比擬零件的配合關系,按照《GB1800 公差與配合》標準,選擇相應的配合公差帶和優先配合。要生產需電鍍的螺紋,也可象以往生產電鍍零件的經驗,簡單地預留鍍層厚度,確定鍍前尺寸。
      5.這種螺紋包括螺母和螺栓兩大類,適用于公制、英制、模數、徑節和其它制式的螺紋。可替代現時使用的所有制式的螺紋,其生產、使用、裝拆完全與以往的一樣。可以用相應的高精度螺紋絲錐、板牙或滾絲工具生產。因而,它是傳統的內外螺紋與產品的替代性技術與產品,實現了對傳統螺紋技術的重大突破。
      6.這種螺紋,它擁有我國自有知識產權,屬于發明專利技術。相應工業化生產技術成熟,其螺紋產品、螺紋工具與螺紋量具已實現大批量面市供應。
二、美國技術存在的差距
      現時,美國的技術或現時市面上生產的“全金屬螺母”產品,并不是一種標準牙型的螺紋,它破壞了螺紋的牙型結構,實質是一種鋸齒形(一種角度為120度的鈍角)螺紋,是一種異型牙型的螺紋。從本質上說,該技術并不能形成或實現對傳統螺紋技術的一種替代或進步。
      美國的該項技術與產品,最大的問題在于:
      一是螺紋的基本牙型,沒有相應的國際標準或國家標準,不具有通用性與互換性,難以推廣應用。其工具與量具的生產,也都沒有可傳承的國際標準或國家標準。
      二是為形成內螺紋30度角的牙底,要削去一部分螺牙牙體,不但完全破壞了螺紋應有的基本牙型,而且,它一定不能確保螺紋副最重要的“保證載荷”指標,也就是說,不能確保“抗拉”和“不脫扣”。 對于M5以下規格,它完全退化成一種鋸齒形螺紋(牙型半角為60度的鈍角螺紋)。
      三是這種外螺紋是標準螺紋(牙型半角是30度),而內螺紋是非標螺紋(牙型半角是60度)形成的螺紋副,已不是傳統意義上的螺紋副,因為不是傳統的能面接觸的螺紋副。它只能劃歸為,是一種具有螺旋式、線接觸的,具有自鎖性能的機械副而已。
這種“螺紋副”擰緊之后,外螺紋由于只有最外沿的牙尖與內螺紋的牙底接觸,其牙型將產生極大的應力與變形,與傳統螺紋副的力學模型完全不同,已完全失真。
      四是該技術只能生產螺母,不能生產螺栓。
      五是最致命的或最要害的,就是這項技術,從牙型結構到公差配合,從機械性能到保證載荷,我們都找不到相應的國家標準或國際標準可比擬執行,因而不具備普遍性推廣的基礎。
      離開了是標準的螺紋副的基礎,要實現具有自鎖防松性能的機械副結構,僅申請專利的,就有上千種。誰都可以創造一種新結構來,但這種結構,實質上的意義又能有多少?!
      六是從理論上說,與之相配的外螺紋,是一種高精度螺紋才行。如果外螺紋執行現時螺紋的國際標準或國家標準,很難實現它的這種配合關系。工業化大批量生產與該螺母相配合的外螺紋,還需用到我國的高精度螺紋技術的思想去指導。
      七是深究其底,這種“自鎖螺紋副”,其邊際力學條件是什么?大家都知道,楔塊的自鎖角可不是30度啊!可以說,這是一種想當然的結構,碰巧也成立的結構。

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