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保持緊固件的密封性看起來似乎比較簡單,但是,自從螺母和螺栓的發(fā)明問世之后,工程師便一直嘗試探索出可阻止緊固件意外松脫的方法。
一、緊固件為何松脫
螺紋緊固件主要用于在張力作用下夾緊物體。施加在緊固件上的旋轉作用力或扭矩將拉伸螺栓,正如拉伸彈簧一樣,并產生張力,進而產生夾持荷載。
當夾持荷載或張力降低時便發(fā)生裝配故障。盡管當考慮導致夾持荷載消失的原因時,人們*個想到的原因就是“振動”,然而實際上,松脫的真正根源在于螺紋之間的摩擦力消失。導致螺紋滑動或發(fā)生位造成位移的三個一般原因是:彎曲、差熱效應和外施荷載,如振動、沖擊和震動。螺母和螺栓螺紋之間存在移動空間,因此導致夾緊力自行松脫和消失。每當出現此情況時,螺栓便自行退繞。這便直接導致緊固件松脫。通常情況下,只需不到100次的側面移動便會導致螺栓*松脫。一旦緊固件松脫,振動產生,則會導致另一緊固件松脫,以此類推,直到zui終造成設備故障和停機。
二、螺紋鎖固
過去,人們采用了各種方法和設備來降低或防止螺紋緊固件的夾持荷載消失。zui早期的嘗試包括使用保險絲和開口銷來配合帶鉆孔的螺母和螺栓。這些措施盡管卓有成效,但是存在嚴重的缺陷。每個緊固件必須具有正確的長度,鉆孔必須對準每個單獨的螺栓。
隨著緊固件制造技術的提高,人們開發(fā)出越來越多復雜的螺紋鎖固方法,包括彈簧線圈、鎖緊螺帽或尼龍嵌件。這些輔助措施提高了裝配的成本,但是在提高接觸面積、進而提高金屬-金屬之間的摩擦力方面收效甚微。
三、解決方案:厭氧螺紋鎖固劑
厭氧粘合劑是單組分液體樹脂,當限制在配合表面內時,在無空氣和存在金屬離子的情況下,可硬化成堅硬的固體。
根據厭氧技術,螺紋鎖固劑可以實現機械輔助措施無法實現的功能:它們可在螺栓上涂抹液體,從而*填滿連接螺紋之間的微小間隙。組裝完畢之后,在無空氣和存在金屬離子的情況下,螺紋鎖固劑可固化為堅硬的固體,從而防止螺紋之間的相對移動。固化的粘合劑具有非常高的粘合強度,可連接配合件,實現*裝配強度。螺紋鎖固劑鎖止和密封螺紋部件,無需改變緊固件特征或更改扭矩-張力的關系。
此外,與傳統(tǒng)的機械輔助措施相比,每次涂抹的成本更低。
可根據具體的任務,使用不同等級的螺紋鎖固劑。關于液體螺紋鎖固劑的一個常見的誤區(qū)就是:一旦固化,便無法清除。采用中低強度等級固定的緊固件可使用普通的手工工具清除。采用高強度等級固定的緊固件則可加熱清除。
四、使用液體螺紋鎖固劑的優(yōu)勢
以下是在組裝機械設備時使用液體厭氧螺紋鎖固劑的主要優(yōu)勢。
1.螺紋鎖固劑具有更佳的固定效果
液體厭氧螺紋鎖固劑解決了造成緊固件松脫的根本原因——螺紋滑動和位移,因此可以將緊固件固定到位。采用螺紋鎖固劑固定的緊固件可以保持更佳的夾持荷載。
如要有效地評估緊固件的性能,可以在動態(tài)測試機器中測試負載下的緊固件。測試后緊固件保持的夾緊力越大,說明裝配的可靠性越高。在橫向沖擊和振動機器進行測試時,液體螺紋鎖固劑的性能遠遠優(yōu)于機械鎖緊設備的性能(參見附圖)。使用螺紋鎖固劑固定的螺栓在1,000多個循環(huán)之后仍能保持幾乎全部夾緊力。而機械設備幾乎在測試之后便立即失去了夾緊力。
2.螺紋鎖固劑降低成本
螺母或墊圈的價格是液體螺紋鎖固劑的5倍以上。機械設備還需要成本高昂的大量庫存才能確保擁有適當的型號和尺寸。
使用液體螺紋鎖固劑的其它優(yōu)勢還包括可防止腐蝕,密封螺紋,減少毛邊。液體螺紋鎖固劑同時還具有潤滑性,可在裝配過程中控制扭矩大小。
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