核心防松原理:运用材质硬度和机械结构达到防松自锁效果
◆硬度 TOP-LOCK墊圈的硬度大於配套螺栓/螺母和下表面工件的硬度(eg.碳钢国内硬度/精度等级较高12.9级硬度为430-450HV1,而TOP-LOCK碳钢EN1.7182材质硬度为465HV1)
◆机械结构 两个垫片之间的倾斜角度α大于螺栓螺纹间倾斜角度β,机械振动环境下迫使两个垫片错动抬升产生一个高度,而这个高度大于螺栓拉长的长度----防松
同时,螺栓有一个回弹力(反作用力),当机械运行静止或者减缓的时候,迫使螺栓/螺母又回落到较初安装位置----自锁
首先种是摩擦防松。这是应用较广的一种防松方式,这种方式在螺纹副之间产生不随外力变化的正压力,以产生可以阻止螺纹副相对转动的摩擦力。这种正压力可通过轴向或同时两向压紧螺纹副来实现。如采用弹性垫圈、双螺母、自锁螺母和尼龙嵌件锁紧螺母、螺纹胶防松等。这种防松方式对于螺母的拆卸比较方便,但在冲击、振动和变载荷的情况,一开始螺栓会因松弛导致预紧力下降,随着振动次数的增加,损失的预紧力缓慢地增多,较终将会导致螺母松脱、螺纹联接失效。
第二种方式是机械防松。是用止动件直接限制螺纹副的相对转动。如采用开口销、串连钢丝和止动垫圈等。由于止动件没有预紧力,螺母松退到止动位置时防松止动件才能起作用,因此,这种方式实际上不防松而是防止脱落。
第三种方式是铆冲防松。在拧紧后采用冲
点、焊接、粘接等方法,使螺纹副失去运动副特性而连接成为不可拆连接。这种方式的缺点是栓杆只能使用一次,且拆卸十分困难,必须破坏螺栓副方可拆卸。
第四种方式是结构防松。是利用紧固件自
身结构,如TOP-LOCK等双叠垫片前三类防松方式主要依靠第三者力進行防松,主要是指摩擦力。其防松效果的好坏取决于第三者力的大小。而结构防松不依靠第三者力,仅依靠自身机械结构。