背景技术

螺纹联接因其结构紧凑、装拆容易、连接力大、可重复使用等优点，已经广泛运用于汽车、机床、航天、铁路等行业。传统的螺纹联接在静载荷作用且温度变化不大的条件下，满足自锁条件，螺纹间旋松力矩小于自锁力矩，联接系统处于平衡状态可实现有效锁紧，一般不需要另外引入防松方法阻止松脱发生。但是当结构受到冲击、振动特别是横向循环形式的动态载荷时，容易使螺纹联接的预紧力逐渐降低，最终造成松、脱、掉等形式的联接失效问题。在安全和关键的应用中，这种故障可能是灾难性的。

通常，机械结构的耐久性与其使用螺栓连接的数量是成比例的，随着现代制造业的发展，避免螺纹联接结构在工作过程中出现松动问题也已成为目前螺纹联接结构设计所关心的核心问题之一。因此，设计和使用安全可靠的螺纹联接防松方法尤为关键。螺纹紧固件的防松方法虽然很多，但归纳以来，一般就有四种：第一种是摩擦防松，主要依靠增加摩擦力；第二种是机械防松，主要是用销、垫片、钢丝将螺母卡死；第三种是铆冲防松，主要是将螺纹副铆死和焊死；第四种是结构防松，如Hard Lock防松螺母、唐氏螺纹防松、ST2型防松螺母、SLB螺纹防松等。

第一种摩擦防松是应用最广的一种防松方式，这种方式在螺纹副之间产生一不随外力变化的正压力，从而获得可以阻止螺纹副相对转动的摩擦力。这种摩擦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，最终将会导致螺母松脱、螺纹联接失效，而通过增加螺纹副之间的正压力增加摩擦力是有限度的。

第二种方式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。这种方式造成拆卸不方便，而且其防松方式没有预紧力，即当螺栓松退到防松位置时，防松方式才能发生效果。因此，这种方式实际上不是防松，而是防脱落。

第三种方式铆冲防松是在拧紧后采用冲点、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。使用范围十分有限。

第四种结构防松中最经典的是日本的Hard Lock防松螺母，结合双螺母与凸凹螺母的防松原理并加以改进。上方螺母是凹螺母，下方螺母是凸螺母，在加工时中心稍许错动，呈偏心加工，形成在缝隙间打入楔子的功效，以防止螺纹松动，但是对不同尺寸和材质有不同的对应偏心量，制作和生产麻烦、效率低。