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　一、施必牢?技術(shù)的產(chǎn)生及防松原理

　　各種機(jī)器及部件在連接裝配中離不開(kāi)緊固件。緊固件給機(jī)械工業(yè)帶來(lái)了方便，但是，它有一個(gè)不可避免的弱點(diǎn)，即在劇烈震動(dòng)中會(huì)自行松脫，致使部件或一臺(tái)完整的設(shè)備損壞、解體，甚致釀成事故。

　　為解決緊固件的松脫問(wèn)題，從螺紋緊固件誕生開(kāi)始，世界上許多國(guó)家的科學(xué)家和工程師作了大量的試驗(yàn)和研究，他們采用鎖片、銷釘、尼龍嵌入、變形螺紋、化學(xué)涂膠等方法，在一定程度上延緩了緊固件會(huì)自行松脫的時(shí)間，但是，沒(méi)有根本解決問(wèn)題。

　　螺紋緊固件的松脫問(wèn)題的關(guān)鍵在于螺紋的結(jié)構(gòu)形狀。為此，美國(guó)工程師在研究了緊固件螺紋的形狀及受力情況后，重新設(shè)計(jì)螺紋的幾何形狀，于七十年代末發(fā)明了這種現(xiàn)在被稱為“施必牢?”的螺紋技術(shù)，從根本上解決了緊固件的松脫問(wèn)題。

　　施必牢?緊固件為什么能有效地解決松動(dòng)問(wèn)題呢?這是因?yàn)樗莫?dú)特的結(jié)構(gòu)。在陰螺紋的牙底處有一個(gè)30度的楔形斜面，當(dāng)螺栓螺母相互擰緊時(shí)，螺栓的牙尖就緊緊地頂在施必牢?螺紋的楔形斜面上，從而產(chǎn)生了很大的鎖緊力。由于牙形的角度改變，使施加在螺紋間接觸所產(chǎn)生的法向力與螺栓軸線成60度角，而不是像普通螺紋那樣的30度角。顯然施必牢螺紋法向壓力遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于扣緊壓力，因此,所產(chǎn)生的防松摩擦力也就必然大大增加了。同時(shí)，陽(yáng)螺紋牙頂在與施必牢?陰螺紋咬合時(shí)，牙頂處齒尖易變形，使載荷均勻地分布在接觸的螺旋線全長(zhǎng)上(見(jiàn)圖1)，避免了普通標(biāo)準(zhǔn)螺紋咬合時(shí)，80%以上的總載荷集中作用在第一和第二牙的螺紋面上的現(xiàn)象。因此，施必牢?螺紋聯(lián)結(jié)副不僅克服了普通標(biāo)準(zhǔn)聯(lián)結(jié)副在振動(dòng)條件下易于自松的缺點(diǎn)，而且還可延長(zhǎng)使用壽命。(見(jiàn)圖1)

　　在實(shí)驗(yàn)室實(shí)驗(yàn)中，用容克式(JUNKERS)振動(dòng)試驗(yàn)機(jī)作了橫向負(fù)載振動(dòng)試驗(yàn)， 施必牢?螺紋顯示出它具有非常優(yōu)異的抗振動(dòng)能力(見(jiàn)圖2)。他們?cè)囼?yàn)了三種基本的螺母：一種是普通的標(biāo)準(zhǔn)螺母，一種是有效力矩鎖緊螺母和一種施必牢?螺帽。用同樣的標(biāo)準(zhǔn)螺栓、同樣的緊固負(fù)載力矩、同樣的振幅頻率和同樣的實(shí)驗(yàn)室，同一臺(tái)試驗(yàn)機(jī)上，控制二分鐘的試驗(yàn)時(shí)間。結(jié)果是：普通標(biāo)準(zhǔn)螺母幾乎立即全部松脫了，失去了全部鎖緊能力;有效力矩鎖緊螺母失去了70%的鎖緊能力;而施必牢?螺母在兩分鐘試驗(yàn)期間仍保持了他們應(yīng)有的自鎖能力。

　　在以上試驗(yàn)的基礎(chǔ)上，對(duì)三種螺紋的重復(fù)使用性作進(jìn)一步的橫向振動(dòng)試驗(yàn)：施必牢?全螺紋自鎖螺帽能夠重復(fù)使用，經(jīng)過(guò)反復(fù)擰緊和擰松，仍然不減少其鎖緊力，保持螺母原有的鎖緊效果;而普通螺母和有效力矩鎖緊螺母在幾次擰緊和擰松后，鎖緊力不斷減少，乃至完全喪失鎖緊能力。

　　二、施必牢?螺紋的優(yōu)點(diǎn)：

　　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(fù)使用;

　　4.不受溫度劇烈變化的影響，應(yīng)用環(huán)境范圍廣泛;

　　5.自由旋轉(zhuǎn)型，一直到擰緊時(shí)才需施加力矩，方便裝卸;

　　6.尺寸規(guī)格不受限制;

　　7.與標(biāo)準(zhǔn)外螺紋匹配;

　　8.無(wú)需任何輔助鎖緊元件，如彈簧墊圈、止動(dòng)墊片等;

　　9.不僅僅是螺母，用施必牢?絲錐還可以制出具有同樣防松性能的施必牢螺孔，可廣泛用于要求自鎖功能的零部件上;

　　10.對(duì)克服軟質(zhì)材料(如鋁合金)滑牙問(wèn)題有顯著效果。