施必牢产品手册09-04-27

上海底特精密紧固件有限公司1REV:7.02009.05上海底特精密紧固件有限公司2目录公司简介.....................................................3施必牢技术的原理及应用..........................................4一、施必牢技术的产生及防松原理..............................4二、施必牢螺母（螺纹）的优点................................6三、施必牢技术的具体应用(7例）..............................7施必牢技术问答(50问）..........................................10附录.........................................................161.磁悬浮使用证明...........................................182.检测报告.................................................20施必牢产品.....................................................20施必牢螺母.................................................20施必牢丝锥.................................................26施必牢螺纹量规.............................................27技术要求.......................................................29一、施必牢螺纹的检验规则...................................29二、施必牢螺母的使用.......................................20上海底特精密紧固件有限公司3公司简介上海底特精密紧固件有限公司建于2001年。专业生产施必牢自锁防松螺母。上海底特所生产的自锁防松螺母采用美国施必牢防松螺纹技术，具有结构简单、防松性良好、可重复使用等优点，是对传统螺纹技术的一项重大突破。经过七年的发展，上海底特的产品被广泛应用于汽车、工程机械、铁路、城轨、桥梁、航空等许多行业和领域，特别是被指定用于青藏铁路、磁浮工程、东海大桥、杭州湾跨海大桥、青岛四方庞巴迪高级客车等多项国家大型工程上。已拥有包括振华港机,一汽、东风、宇通、金龙、上汽、重汽、陕汽、上柴。大柴、福田重工、三一重工、宝钢集团、长春客车厂、宝鸡桥梁厂、宝鸡石油机械厂，齐齐哈尔机车车辆厂、西安飞机制造厂等五十几家大型国企单位。上海底特于2003年12月通过香港品质保证局鉴定的IS09001:2000质量体系认证。于2009年3月通过法国国际检验局鉴定的TS16949:2002质量体系认证。上海底特注重研发和自主创新，拥有9项国家专利，2007年被认定为上海市高新技术企业。上海底特的宗旨是：“提供世界一流的防松紧固件，助中国工业走向世界！”上海底特精密紧固件有限公司4施必牢技术的原理及应用一、施必牢技术的产生及防松原理各种机器及部件在连接装配中离不开紧固件。紧固件给机械工业带来了方便，但是，它有一个不可避免的弱点，即在剧烈震动中会自行松脱，致使部件或一台完整的设备损坏、解体甚至致酿成事故。为解决紧固件的松脱问题，从螺纹紧固件诞生开始，世界上许多国家的科学家和工程师作了大量的试验和研究，他们采用锁片、销钉、尼龙嵌入、变形螺纹、化学涂胶等方法，在一定程度上延缓了紧固件会自行松脱的时间，但是，没有根本解决问题。螺纹紧固件的松脱问题的关键在于螺纹的结构形状。为此，美国工程师在研究了紧固件螺纹的形状及受力情况后，重新设计螺纹的几何形状，于七十年代末发明了这种现在被称为“施必牢”的螺纹技术，从根本上解决了紧固件的松脱问题。施必牢紧固件为什么能有效地解决松动问题呢？这是因为它的独特的结构。在阴螺纹的牙底处有一个30度的楔形斜面，当螺栓螺母相互拧紧时，螺栓的牙尖就紧紧地顶在施必牢螺纹的楔形斜面上，从而产生了很大的锁紧力。由于牙形的角度改变，使施加在螺纹间接触所产生的法向力与螺栓轴成60度角，而不是像普通螺纹那样的30度角。显然施必牢螺图1施必牢螺纹结构示意图上海底特精密紧固件有限公司5纹法向压力远远大于扣紧压力，因此,所产生的防松摩擦力也就必然大大增加了。（见图1）从图2可以看到二个箭头所表示的力均为Pɑ,传统的60度角螺纹的法向压力P=1、15Pɑ；而施必牢螺纹由于牙底有一个30度角的楔形斜面，其法向压力的角度、大小均有改变，法向压力P=2Pɑ。这样，施必牢螺纹与传统60度螺纹，二者的法向压力之比≈12∶7，施必牢螺纹的防松摩擦力相应地增加了。施必牢螺纹的楔形面还可以消除普通螺纹受力不均匀、脱扣咬死等问题。普通常规的60度V形螺纹，在其第一螺纹啮合面和第二螺纹啮合面承载了70-80%的负荷，而以后几个啮合面承受的负荷很少。这样，普通螺纹紧固件在工作振动负荷条件下，就很容易克服螺纹接触面上的锁紧力而产生转动,进而松脱。这就是普通螺纹紧固件松脱的原因所在。由于普通螺纹紧固件主要受力仅仅是螺母的第一第二牙螺纹接触处，其余各牙基本上不受力，因此，当拧紧力矩较大时，应力集中在第一牙螺纹处，第一牙螺纹很容易产生弯曲和剪切变形，只有这样，才使第二牙螺纹面承受应力并产生锁紧力。以此类推，承载负荷面，将受力依次一个个传递，相应造成螺纹依次的剪切和磨损，各牙的剪切和磨损破坏十分严重，导致螺母的螺纹强度大幅度下降，昀终产生滑牙。而施必牢螺纹由于结构独特，全部螺栓牙尖紧紧地顶在30度楔形斜面上，而且螺旋线上每牙承受的负载都比较均匀，同样负荷能分散到每个面，每个点上，使螺纹上各处产生防松摩擦力相近，能够有效抗击横向振动。在密西根大学做出的研究表明，施必牢螺纹第一个承受载面承受17%的负荷，而昀后一个承载面也承受12.5%的承载负荷。这样在紧固件正常工作中，施必牢螺纹每牙就能均匀承受负载，不存在应力集中。因此，就不会产生松脱或滑牙问题，疲劳强度也得到成倍的改善。（见图2）在实验室实验中，用容克式（JUNKERS）振动试验机作了横向负载振动试验，施必牢上海底特精密紧固件有限公司6螺纹显示出它具有非常优异的抗振动能力（见图4）。他们试验了三种基本的螺母：一种是普通的标准螺母，一种是有效力矩锁紧螺母和一种施必牢螺帽。用同样的标准螺栓、同样的紧固负载力矩、同样的振幅频率和同样的实验室，同一台试验机上，控制二分钟的试验时间。结果是：普通标准螺母几乎立即全部松脱了，失去了全部锁紧能力；有效力矩锁紧螺母失去了70%的锁紧能力；而施必牢螺母在两分钟试验期间仍保持了他们应有的自锁能力。在以上试验的基础上，对三种螺纹的重复使用性作进一步的横向振动试验：施必牢全螺纹自锁螺帽能够重复使用，经过反复拧紧和拧松，仍然不减少其锁紧力，保持螺母原有的锁紧效果；而普通螺母和有效力矩锁紧螺母在几次拧紧和拧松后，锁紧力不断减少，乃至完全丧失锁紧能力。图3施必牢螺纹和普通螺纹图4三种螺母的对比二、施必牢螺母（螺纹）的优点：1.可靠的抗震防松性能；2.可显著地提高螺母及螺栓的使用寿命；3.可重复使用；4.不受温度剧烈变化的影响，应用环境范围广泛；5.自由旋转型，一直到拧紧时才需施加力矩，方便装、卸；6.尺寸规格不受限制；7.与标准外螺纹匹配；8.无需任何辅助锁紧元件，如弹簧垫圈、止动垫片等；9.不仅仅是螺母，用施必牢丝锥还可以制出具有同样防松性能的施必牢螺孔，可广泛用于要求自锁功能的零部件上；10.对克服软质材料（如铝合金）滑牙问题有显著效果。上海底特精密紧固件有限公司7三、施必牢技术的具体应用(7例）：1．在港口机械上的应用港口机械上的吊具导板、轨道压板、小车齿条、电缆卷筒、制动器等机械器具在工作中承受着巨大的振动负荷，尤其是集装箱抓手导板上的紧固件，在吊车抓起、放下集装箱的一瞬间，经受巨大冲击和强烈的震动，上海振华港机的工程师们采用尼龙螺母+高强度螺栓+弹簧垫圈+止动垫片+涂胶的组合紧固方法来防震，组合紧固件失效情况时有发生。松动的问题严重地阻碍了企业的发展。使用施必牢螺母后，不但减少紧固件使用量，而且在三个月试用中，集装箱完好无损，从根本上解决了技术难题。为此，振华港机老总及时召开现场交流会，总结推广了施必牢技术。在振动大、容易松动的关键部位全部采用施必牢紧固件。技术瓶颈的解决，为振华港机飞速的发展奠定了基础。从2002年销售额30亿元迅速地增长到2008年的年销售300亿元。目前，振华港机在技术上、质量上、数量上都已雄居世界港口机械行业的前列。施必牢防松紧固件为振华港机的发展和全面提高产品质量作出了贡献。2．在铁道机车上的应用美国Barber公司设计生产的全球闻名的Barber货车转向架使用了施必牢螺纹技术。在转向架交叉杆端头М24×3的螺纹是施必牢螺纹。使用了施必牢螺纹克服了铁路货车在恶劣的环境下转向架交叉杆端头螺纹的松动而造成的列车动力学运行品质的恶化，保证了车辆运行的安全性与可靠性。国内铁道机车上施必牢技术的应用也十分成功，典型的例子是机车制动系统。制动盘和闸片是机车制动的一组零件，制动性能直接影响到列车的行车安全。以前采用普通紧固件，经过几次试验，效果并不理想。2002年6月，在南京中国非金属矿工业总公司摩擦材料检测中心，按照1：1的比例，在制动试验台上进行了东风11机车轮装式制动盘和闸片进行了制动试验。这次试验与以前的不同点是：连接螺母全部采用了施必牢防松螺母。试验考核证明试验机车制动盘和闸片摩擦系数稳定且重复性较好。以160km/h初速一次停车制动的制动盘昀高温度为252℃，制动盘表面温度昀高可达310℃。在整个试验过程中螺栓螺母无一松动。现场的使用和试验结果表明，施必牢防松螺母在300℃以上高温下仍表现出良好的防松性能；而且施必牢防松螺母也是一种标准件，拆装方便，可以重复使用几十次。同双螺母防松、铁丝串连、开槽螺母等连接方式相比，不仅安全可靠，给制动盘的维修使用带来很大方便，而且可以节省大量维修成本。制动盘是铁路机车车辆制动的关键部件，其受力情况恶劣，这次成功应用的实例给机车其他部位进一步推广使用带来很大信心。3．在柴油机上的应用在柴油机上的增压器、排汽岐管等部件的连接紧固件有一个共同的要求：即耐高温和上海底特精密紧固件有限公司8承受强烈振动。采用尼龙螺母、化学涂胶等防松锁紧螺母，在温度高的状况下会失效；而双螺母加止推垫圈，在温度高的状况下情况比较好一些，但是，安装麻烦，而且防松效果也并不理想。施必牢螺母独特的结构，有效地克服了以上的弱点，在紧固件拧紧时，能够在高温下承受强烈的振动。柴油机上的增压器、排汽管、输油导管等部件上，改用施必牢螺母后，有效的解决了紧固件在高温状态下松动的问题。因而，在柴油机行业，立刻引起连漪效应。目前，全国许多柴油机制造厂，在这些部位都采用了施必牢螺母，起到了良好的防松锁紧效果。4．在磁浮轨道钢梁上的应用2002年12月31号，上海磁浮列车成功的进行了第一次运行，这是人类交通发展史上的一个新的里程碑，举世瞩目。磁浮列车的速度可以达到500公里/小时，这是目前陆地交通的昀快速度。在高速运行中，磁浮列车的高架轨道钢梁要承受由0变到2000赫兹高变频率的强烈振动。为了解决在高变频率振动中的轨道钢梁上紧固件松动问题，选定了三套紧固方案投入运行，施必牢防松螺母列在其中。在经过90天的试运行，施必牢防松螺母表现了优异的防松性能，轨道钢梁上的施必牢紧固件没有出现螺母松动和脱落的情况，为磁浮列车安全运行提供了保障。并进一步取代了其他两种紧固方案。5．在工程机械上的应用工程机械的特点是：发动机功率大，工作状态时，受到冲击负荷大，相应产生强烈的振动，一般螺栓螺母在冲击振