施必牢楔形螺紋技術及在商用車上的應用
施必牢楔形螺紋技術及在商用車上的應用
汽車裝配離不開螺紋緊固件。但是，普通螺紋緊固件（自由旋轉型）有一個致命的弱點，即在劇烈震動中會自行松脫， 繼而導致被連接部件發生疲勞破壞，從而使得部件及整車損壞、解體甚至于曾發生過輪胎飛出的事故并釀成慘禍。 為解決普通螺紋緊固件的松脫問題，汽車行業采用鎖片、銷釘、有效力矩型螺母等方法， 在一定程度上延緩了普通螺紋緊固件自行松脫的時間，然而卻無法根本解決問題。楔形螺紋結構從根本上解決了緊固件松脫問題。
楔形螺紋
楔形螺紋技術
楔形螺紋又稱自鎖內螺紋、預載荷鎖緊螺紋、施必牢（SPIRALOCK）螺紋，是一種新型的不加任何鎖緊機構但具有鎖緊功能的內螺紋， 其防松能力大大
高于有效力矩型螺母， 在世界上已被許多先進國家使用。 目前有美國軍方螺紋標準《NASM85353-2000楔 形 防 松 螺 紋》 和我國機械部標準 《JB/T10971-2010;30°楔形防松螺紋》。
楔形螺紋牙型與普通螺紋牙型基本相同。 區別主要是在內螺紋的大徑上有一個 30°的 楔 形 斜面，見圖 1。 與普通螺紋一樣，楔形螺紋采用通、止規
檢驗。但關鍵的區別點是要控制楔形斜面的尺寸。楔形螺紋的量規共有三個，兩個通規和一個止規。
與楔形螺紋配用的是標準的普通外螺紋。 當螺栓擰入內螺紋時，螺栓螺紋的牙頂擠壓楔形斜面，由此產生鎖緊力矩。 鎖緊力矩的大小與外螺紋的擠壓力有關，也就是與螺栓的預緊力有關。 預緊力消失，鎖緊力矩也就不存在了。因此，這種螺紋的鎖緊方式稱為“自由旋轉型”。要實現鎖緊效果，裝配時必須施
楔形螺紋螺母優勢
綜上所述，楔形螺紋螺母優勢如下：
1）可靠的抗震防松性能；
2）可顯著地提高螺母及螺栓的使用壽命；
3）可重復使用；
4）不受溫度劇烈變化的影響，應用環境范圍廣泛；
5）自由旋轉型，一直到擰緊時才需施加力矩，方便裝卸；
6）尺寸規格不受限制；
7）與普通外螺紋匹配；
8）無需任何輔助鎖緊元件，如彈簧墊圈、止動墊片等；
9）對克服軟質材料（如鋁合金）滑牙問題有顯著效果。
紋的擰緊力矩時，預緊力很快地喪失、直至螺紋副連接失效。 因此，根據楔形螺紋的受力圖分析，楔形螺紋施加的緊固扭矩要比標準螺紋螺母大一些，試驗證明，即使施加與標準螺紋螺母相同的緊固力矩，楔形螺紋螺母的防松性能也顯著高于普通螺紋螺母。 一般推薦楔形螺紋螺母施加的緊固扭矩超過普通螺紋緊固件扭矩 15%～20%這一數值。
在商用車上的應用效果
楔形螺紋在商用車上得到廣泛的應用， 特別是應用在商用車的中后橋、變速器、車輪、柴油機、傳動軸等關鍵零部件上面。
某礦山車的中后橋應用案例
某礦山車開發性試驗中， 中后橋的橋殼聯結部位出現漏機油的現象、 還發現橋殼螺絲孔出現縫隙、聯結螺栓折斷等質量問題，平均下來新裝車輛行駛時間不到 24 h， 行 駛 里 程 不 到 100 km 就開始漏油。 行駛時間不到 72 h，行駛里程 300 km就得重新全部更換一次緊固件。 *突出的狀況就是汽車在滿載正常行駛中不到 20 km， 就 發 生 嚴重漏機油故障。 不得不重新更換緊固件。 而每更換一次緊固件就造成車輛無法工作， 加上維修工人的工資，每次更換緊固件都得花 200～300 元。 如橋殼開裂報廢損失巨大，重新更換一個新的橋殼，成本至少在 4000 元 以 上。 通 過 對 中、 后 車 橋 機 油
泄漏現象分析， 發現主要原因是緊固件連接處發生松動、導致橋殼發生相對移動，從而使得他們之間的連接螺栓折斷，橋殼的螺絲孔出現裂隙，機油是從這些裂隙中泄露的。
解決方案為采用楔形螺紋螺母， 加工和裝配的要求為：
1）外螺紋加工時不得有脫碳層出現，螺紋外徑尺寸一定要保證符合圖紙要求；
2）裝配前保持各零部件安裝面的清潔；
3）裝配時對外螺紋表面潤滑；
4）預緊力矩數值比普通螺紋提高 10%～15%；
5）對強制復緊也進行了規定。
變速器
某重型汽車公司在生產的重型汽車的四輪驅動變速器采用楔形螺紋絲錐制作箱體上的螺紋孔。 以前緊固的方法包括有三個部分，即適用 8 級的螺柱，加一定的擰緊力或擰緊力矩。一個鎖緊墊圈片和一個螺母。用了楔形螺紋后，不僅簡化了裝配工序， 而且還消除了箱體表面上的螺柱松脫問題。
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