螺紋緊固件是一種工業(yè)上使用普遍的緊固件。

　　普通螺紋是一種單旋向、連續(xù)且等截面的螺紋。

　　普通螺紋的發(fā)明已經(jīng)有上千年的歷史，普通螺紋緊固件的大規(guī)模使用也已經(jīng)有幾百年的歷史。自螺紋緊固件的產(chǎn)生之日起，在振動(dòng)和沖擊載荷條件下容易松動(dòng)的缺陷就始終伴隨著它，為了解決螺紋緊固件的松動(dòng)，人們使用了各種各樣的辦法，然而，這個(gè)問(wèn)題始終沒(méi)有得到根本的解決。

　　普通螺紋緊固件的防松方法雖然有成千上萬(wàn)種，并且每年都會(huì)推陳出新，其防松原理可歸納為以下三種防松方式。

　　第一種是摩擦防松。這是應(yīng)用最廣泛的一種防松方式，這種方式在螺紋副之間產(chǎn)生不隨外力變化的正壓力，以產(chǎn)生可以阻止螺紋副相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)的摩擦力。這種正壓力可通過(guò)軸向或同時(shí)通過(guò)軸向和徑向壓緊螺紋副來(lái)實(shí)現(xiàn)。如采用彈性墊圈、雙螺母、自鎖螺母、偏心螺母和尼龍嵌件鎖緊螺母等。這種防松方式的優(yōu)點(diǎn)是螺栓的拆卸比較方便，缺點(diǎn)是只能減緩螺栓松動(dòng)的速度，不能從根本上解決螺栓松動(dòng)問(wèn)題。

　　分析其螺栓的松動(dòng)機(jī)理：螺紋緊固件在緊固時(shí)，螺栓受拉，而螺母受壓。當(dāng)螺栓副受到?jīng)_擊載荷作用下，螺栓和螺母受力都會(huì)加大，螺栓受力后會(huì)被拉長(zhǎng)，而螺母受力后會(huì)被壓扁，兩者變形方向不一致，再加上徑向力的作用，螺栓和螺母會(huì)發(fā)生相對(duì)的轉(zhuǎn)動(dòng)。而在沖力載荷消除后，螺栓和螺母不能恢復(fù)到原來(lái)的狀態(tài)，其產(chǎn)生的轉(zhuǎn)動(dòng)不可逆轉(zhuǎn)。因此，經(jīng)過(guò)多次的振動(dòng)后，螺栓的預(yù)緊力會(huì)逐步喪失。

　　第二種是機(jī)械防松。是用止動(dòng)件直接限制螺紋副的相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)。如采用開(kāi)口銷、串連鋼絲和止動(dòng)墊圈等。這種方法致使螺栓的拆御不方便，且其機(jī)械機(jī)構(gòu)所能承受的載荷太小，無(wú)法阻止螺栓的松動(dòng)。

　　以開(kāi)口銷為例，需在螺栓上打孔以安裝開(kāi)口銷，開(kāi)口銷直徑會(huì)比螺栓直徑小得多，即便開(kāi)口銷的直徑為螺栓直徑的 1/2，且與螺栓材質(zhì)相同，其能承受的載荷只有螺栓的 1/4，并且承受的是剪力。而金屬受剪的能力要比受拉的能力弱得多，以受剪能力為受拉能力 1/3 來(lái)計(jì)算，開(kāi)口銷的能承受剪載荷的能力只有螺栓能受拉載荷能力 1/12，不能阻止螺栓的松動(dòng)。串連鋼絲和止動(dòng)墊圈，它們的承受載荷的能力更小，更不能阻止螺栓松動(dòng)。

　　第三種方式是鉚沖防松。在擰緊后采用沖點(diǎn)、焊接、粘接等方法，使螺紋副失去運(yùn)動(dòng)副特性而連接成為不可拆連接。這種方法不僅使螺栓變得不可拆御，而且其焊縫和鉚點(diǎn)也不能阻止螺栓松動(dòng)。

　　以螺母對(duì)邊尺寸是 1.5 倍螺栓直徑計(jì)算，采用角焊的方法，其焊縫面積最大與螺栓截面相同。不考慮焊接對(duì)螺栓強(qiáng)度的影響，對(duì)于 8.8 級(jí)高強(qiáng)螺栓而言，一般焊條的許用應(yīng)力為螺栓強(qiáng)度的 1/2，以焊縫許用剪力為許用拉力 1/3 計(jì)算，焊縫所能承受的載荷僅為螺栓所能承受載荷的 1/6，同樣不能抵抗螺栓的沖擊載荷，阻止螺栓的松動(dòng)。

　　上述普通螺紋的防松方法均可歸納為一類，即第三者力防松。顯然，在螺栓和螺母工作面之外再附加一個(gè)第三者力，由于其所能提供的力量過(guò)小不足以抵抗螺栓的沖擊載荷，無(wú)法阻止螺栓的松動(dòng)。唐氏螺紋緊固件作為一種與普通螺紋不同的防松技術(shù)入編《機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)》，它突破了普通螺紋及普通螺紋緊固件的防松概念，將螺紋及螺紋緊固件防松的歷史翻開(kāi)了新的一頁(yè)。

　　與普通螺紋不同，唐氏螺紋是一種雙旋向、非連續(xù)且變截面的螺紋。與普通螺紋的防松方式不同，唐氏螺紋采用純結(jié)構(gòu)防松方式。與普通螺紋相比，唐氏螺紋的受力面積雖然減小了，其螺紋強(qiáng)度并不降低。

　　唐氏螺紋的螺栓的同一螺紋段具有左右兩種旋向的螺紋，它既可與左旋螺紋配合，又可與右旋螺紋配合。

　　在連接時(shí)，使用左、右兩種不同旋向的螺母。圖中，在沖擊載荷的條件下，右旋螺母會(huì)有松動(dòng)的趨勢(shì)，但由于左旋螺母的松動(dòng)方向是鎖緊螺母的擰緊方向，當(dāng)右旋螺母松動(dòng)時(shí)，其摩擦面帶動(dòng)左旋螺母擰緊，致使右旋螺母無(wú)法松動(dòng)。

　　從螺栓的振松實(shí)驗(yàn)來(lái)看，普通螺紋加彈性墊圈的防松方式僅經(jīng)過(guò) 15 秒的振動(dòng)，預(yù)緊力基本損失殆盡。而唐氏螺紋防松方式經(jīng)過(guò)初始階段和調(diào)整階段，

　　預(yù)緊力有所下降。到運(yùn)行階段后，其預(yù)緊力不再下降。實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)證明唐氏螺紋緊固件的確是不會(huì)松動(dòng)的螺栓。

　　實(shí)際應(yīng)用

　　案例一：10.9 級(jí) M110 四輥破碎機(jī)螺栓，原每天緊固，使用焊接方式防松

　　后螺栓仍經(jīng)常斷裂。采用唐氏螺紋緊固件，跟蹤一年，螺栓完好無(wú)松動(dòng)。

　　案例二：8.8 級(jí) M24 振動(dòng)給料機(jī)螺栓，原運(yùn)行 3 分鐘即松動(dòng)。采用唐氏螺

　　紋緊固件，跟蹤三個(gè)月，螺栓完好無(wú)松動(dòng)。案例三：10.9 級(jí) M36 破碎錘螺栓，原每天緊固，隔天斷裂 1 至 3 根。采用唐氏螺紋緊固件，跟蹤二個(gè)月，螺栓完好無(wú)松動(dòng)。

　　案例四：普通壓軌器用于工業(yè)廠房，原運(yùn)行三個(gè)月大部分松動(dòng)。采用唐氏防松壓軌器，跟蹤八年，壓軌器完好無(wú)松動(dòng)。