施必牢螺纹技术介绍(标准版)

施必牢螺纹技术介绍施必牢螺纹技术介绍 上海底特精密紧固件有限公司上海底特精密紧固件有限公司上海底特精密紧固件有限公司上海底特精密紧固件有限公司 美国宇航飞船的成功技术之一美国宇航飞船的成功技术之一美国宇航飞船的成功技术之一美国宇航飞船的成功技术之一 传统螺纹技术的重大突破传统螺纹技术的重大突破传统螺纹技术的重大突破传统螺纹技术的重大突破 Shanghai Detroit Precision Fastener Co.,LTD PDF 文件使用 pdfFactory Pro 试用版本创建 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，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的IS09001:2000 质量体系认证。于2009年3月通过法国国际检验局的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。 PDF 文件使用 pdfFactory Pro 试用版本创建 施必牢螺纹技术介绍施必牢螺纹技术介绍 施必牢螺纹结构示意图 施必牢紧固件为什么能有效地解决 松动问题:螺纹紧固件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，于二 十世纪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。 施必牢紧固件有效地解决松动问题,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。 PDF 文件使用 pdfFactory Pro 试用版本创建 施必牢螺纹技术介绍施必牢螺纹技术介绍 n施必牢螺纹施必牢螺纹: n在阴螺纹的牙底处有一个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。紧力。 PDF 文件使用 pdfFactory Pro 试用版本创建 施必牢螺纹技术介绍施必牢螺纹技术介绍 施必牢螺母 施必牢螺纹的防松原理施必牢螺纹的防松原理 受力分析 受力分析(2:1.1512:7) 自由度约束分析自由度约束分析 施必牢螺纹施必牢螺纹标准标准60度度V型螺纹型螺纹 PDF 文件使用 pdfFactory Pro 试用版本创建 施施施施 必必必必 牢牢牢牢 螺螺螺螺 纹纹纹纹 技技技技 术术术术 介介介介 绍绍绍绍 施必牢螺纹的主要优点：施必牢螺纹的主要优点：施必牢螺纹的主要优点：施必牢螺纹的主要优点： 自锁防松 ,可靠的抗震、防松性能； 负荷均匀分布，提高疲劳强度； 与普通标准螺栓配合； 不受温度剧烈变化及环境的影响； 重复使用(50次以上)； 自由旋转型，直到拧紧时才需施力， 方便装卸； 适合于不同尺寸(0.3mm-90mm+), 材料 (钢，铜,铝,锌,塑料, ) 和强度(6,8,10,12)； 无需任何辅助锁紧元件，如簧垫圈、 止动垫圈、厌氧胶等，降低综合成本； 不仅仅是螺母，用施必牢丝锥还可制 出具同样防松性能的施必牢螺纹孔， 可广泛用于要求自锁的零部件上。 PDF 文件使用 pdfFactory Pro 试用版本创建 施施施施 必必必必 牢牢牢牢 螺螺螺螺 纹纹纹纹 技技技技 术术术术 介介介介 绍绍绍绍 10000 9000 8000 7000 6000 5000 4000 3000 2000 1000 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90100 110 施必牢螺母施必牢螺母 全金属力矩锁紧镙母全金属力矩锁紧镙母 对施必牢螺纹技术作过试验的机构：对施必牢螺纹技术作过试验的机构：对施必牢螺纹技术作过试验的机构：对施必牢螺纹技术作过试验的机构： 麻省理工学院麻省理工学院(MIT) 美国宇航局美国宇航局(NASA)() 美国美国Goddard 空间飞行中心空间飞行中心 美国国立美国国立Lawrence Livermore 实实验室验室密密歇根歇根大学大学(UoM) 中国中国机械机械工工业部质量监督检测业部质量监督检测中心 中国中心 中国铁道部铁道部产产品质量监督检验品质量监督检验中心中心 全金属普通标准镙母全金属普通标准镙母 张 力 （ 磅 ） 时间（秒） PDF 文件使用 pdfFactory Pro 试用版本创建 1一 一 般较般较 好好好好 2较 较 好较好较 好较好较 好 好 3一 一 般一般一 般好般好 扭矩系数扭矩系数0.11- 0.15不考核不考核0.13- 0.17 标准偏差标准偏差0.01*不考核不考核0.008 53- 5次 次2 次 次50次 次 6标准规定非金属较差标准规定非金属较差50度 度+350度 度* 简捷加垫或穿销等费简捷加垫或穿销等费 时简时简 捷 捷 轻松轻轻松轻 松不轻松轻松不轻松轻 松 松 拆卸轻拆卸轻 松不轻松轻松不轻松轻 松 松 胶合可能会胶合可能会胶合不会胶合胶合可能会胶合可能会胶合不会胶合 8便 便 宜一宜一 般一般一 般 般 9较 较 高高较高高较 低 低 *：仅用于钢结构连接副。 *：仅对防松性能而言。强度因紧固件材料而异。 说明：DTF螺母安装时，自由旋到安装位置后施加力矩。用粘性较高的材料(不锈钢)制作的紧固件也不会产生胶合。除非螺栓有严重的碰伤。 螺 螺 母 母 价 价 格 格 DTF螺母大量减少维修及服务工作量螺母大量减少维修及服务工作量综 综 合 合 价 价 格 格 DTF螺母拆卸力矩安装力矩螺母拆卸力矩安装力矩 不锈钢制作的标准螺纹胶合几率较高不锈钢制作的标准螺纹胶合几率较高 扭 扭 矩 矩 重复实用性重复实用性 对温度的适应性被联接件的材料具有接近的膨胀系数接近即可对温度的适应性被联接件的材料具有接近的膨胀系数接近即可 DTF螺母安装时被联接件表面不平时需加平垫螺母安装时被联接件表面不平时需加平垫 对螺栓寿命的影响对螺栓寿命的影响 安装效率安装效率 4 7 DTF螺母可提高螺栓承受动、静载荷强度螺母可提高螺栓承受动、静载荷强度 DTF螺母较标准螺母安装力矩稍大螺母较标准螺母安装力矩稍大 与 与DTF螺母相配合的螺栓组受力均匀螺母相配合的螺栓组受力均匀 每次安装时，螺栓、母、被联接件干净。每次安装时，螺栓、母、被联接件干净。 横向震动试验显示：见试验报告横向震动试验显示：见试验报告 DTF螺母可用螺母可用RUSPERT处理处理 防 防 松 松 性 性 能 能 防锈性能（达克罗）防锈性能（达克罗） 施必牢螺纹技术介绍施必牢螺纹技术介绍 PDF 文件使用 pdfFactory Pro 试用版本创建 施施施施 必必必必 牢牢牢牢 螺螺螺螺 纹纹纹纹 技技技技 术术术术 介介介介 绍绍绍绍 施必牢螺紋的应用范围施必牢螺紋的应用范围 航天工业船舶工业汽车工业油田勘探国防军事铁路运输航天工业船舶工业汽车工业油田勘探国防军事铁路运输 农业机械机器制造家电生产电子设备医疗接肢工业产品 等农业机械机器制造家电生产电子设备医疗接肢工业产品 等 施必牢产施必牢产品品在中国的主要在中国的主要客户客户: 中国中国铁铁路路系系统统：各各大大机机车辆厂车辆厂及及全全国国各各地地区区铁铁路路局局 上海上海磁悬浮、磁悬浮、上海上海振华港振华港机机、 一一汽、东风、汽、东风、宇宇通、通、金金龙、龙、上上汽、汽、 重重汽、陕汽、川汽、汽、陕汽、川汽、上上柴、柴、大大柴、玉柴、锡柴、潍柴、福田柴、玉柴、锡柴、潍柴、福田重重工工、 柳柳工工、三、三一一重重工工、宝、宝钢钢集团、长春客车厂、宝鸡桥梁厂、东集团、长春客车厂、宝鸡桥梁厂、东海大海大桥、桥、 杭州湾杭州湾大大桥、宝鸡石油桥、宝鸡石油机械机械厂、齐齐哈尔车辆厂、西厂、齐齐哈尔车辆厂、西安安飞飞机制机制造厂造厂 PDF 文件使用 pdfFactory Pro 试用版本创建 施施施施 必必必必 牢牢牢牢 螺螺螺螺 纹纹纹纹 技技技技 术术术术 介介介介 绍绍绍绍 施必牢螺紋振动试验报告（航空）施必牢螺紋振动试验报告（航空） 试试验验设备说明设备说明 振动实验台： SA60-T2000/PBAF 按下列参按下列参数数进进行行振动试振动试验验： 波形：正弦； 频率：30 Hz； 全振幅：11.430.4mm。 振动30000次（16.7min） 航空标准件航空标准件检测检测中心中心 PDF 文件使用 pdfFactory Pro 试用版本创建 施施施施 必必必必 牢牢牢牢 螺螺螺螺 纹纹纹纹 技技技技 术术术术 介介介介 绍绍绍绍 石油钻井设备的运用石油钻井设备的运用石油钻井设备的运用石油钻井设备的运用 应用部位：应用部位： 泥浆泵：泥浆泵：紧固板、十字头及十字销、紧固板、十字头及十字销、 十字头（前部）、液力端等十字头（前部）、液力端等 采钻设备：钻机、车装钻机旋转联接采钻设备：钻机、车装钻机旋转联接 产品规格型号：产品规格型号： DTF 6170 M27、M33、M39 DTF丝锥：M16、M20、M22、M24 5/8-11、3/4-10、1-8 国内应用客户：国内应用客户： 宝鸡石油、广汉宏华、第四石油机械宝鸡石油、广汉宏华、第四石油机械 厂 、南阳二机厂 、南阳二机 PDF 文件使用 pdfFactory Pro 试用版本创建 施施施施 必必必必 牢牢牢牢 螺螺螺螺 纹纹纹纹 技技技技 术术术术 介介介介 绍绍绍绍 中国铁路系统：中国铁路系统：中国铁路系统：中国铁路系统： 工务准无缝线路工务准无缝线路 施必牢进入中国市场不久，其先进的技术就被铁道部接受和采用，并取得了良好的使用效果。 齐齐哈尔铁路车辆（集团）有限公司齐齐哈尔铁路车辆（集团）有限公司 在从美国Barber公司引进的Barber货车转向上采用了 施必牢螺纹。转向架交叉杆头上M243的螺纹孔必须采用 施必牢螺纹以防止在恶劣使用环境中松动。据公司介绍， 该型转向架已生产了6000-7000辆，现在正大规模生产。 Barber转向架是美国著名的转向架之一，采用了施必牢螺 纹技术以保证转向架在使用过程中的安全性和可靠性。 PDF 文件使用 pdfFactory Pro 试用版本创建 施施施施 必必必必 牢牢牢牢 螺螺螺螺 纹纹纹纹 技技技技 术术术术 介介介介 绍绍绍绍 二、中国铁路系统：二、中国铁路系统：二、中国铁路系统：二、中国铁路系统： 铁路机车、车辆运用铁路机车、车辆运用 n应用部位：应用部位：客车转向架 (托梁吊轴轴箱盖、 导柱安装、下旁承等等）、刹车盘、柴油机增压系 统、排气管等。 n产品规格型号：产品规格型号： DTF CO M8M30 n性能等级：性能等级：8 n客户：客户：青岛四方机车车辆厂、长春客车厂、 唐 山机车车辆厂、南京浦镇机车车辆厂、株洲车辆厂、 戚墅堰机车车辆厂、资阳机车厂等等。 PDF 文件使用 pdfFactory Pro 试用版本创建 施施施施 必必必必 牢牢牢牢 螺螺螺螺 纹纹纹纹 技技技技 术术术术 介介介介 绍绍绍绍 国家重点工程：上海磁悬浮国家重点工程：上海磁悬浮国家重点工程：上海磁悬浮国家重点工程：上海磁悬浮 应用部位：应用部位：轨道梁轨道梁 产品规格型号：产品规格型号： DTF 1229-91 M24、M20、M16 性能等级性能等级：10 检测：试验依据：检测：试验依据：GB/T1231-3-91 扭矩系数平均值：扭矩系数平均值：0.140（0.110 0.150） 标准偏差：标准偏差：0.0084（ 0.010） 上海市同济建设料技术工程质量检测站上海市同济建设料技术工程质量检测站 PDF 文件使用 pdfFactory Pro 试用版本创建 施施施施 必必必必 牢牢牢牢 螺螺螺螺 纹纹纹纹 技技技技 术术术术 介介介介 绍绍绍绍 应用部位应用部位： 吊具导板、小车齿条轨驱动、起升机吊具导板、小车齿条轨驱动、起升机 构、电器等等构、电器等等 产品规格型号：产品规格型号： DTF CO M5 M52 性能等级性能等级：8 上海振华港口机械（集团）股份公司上海振华港口机械（集团）股份公司上海振华港口机械（集团）股份公司上海振华港口机械（集团）股份公司 PDF 文件使用 pdfFactory Pro 试用版本创建 施施施施 必必必必 牢牢牢牢 螺螺螺螺 纹纹纹纹 技技技技 术术术术 介介介介 绍绍绍绍 柴油机行业的应用柴油机行业的应用柴油机行业的应用柴油机行业的应用 应用部位：应用部位： 发动机（增压器接口、排气管）、 减振器等 产品规格型号产品规格型号： DTF 3/8-16、M8、M10、M33等 国外应用客户：国外应用客户： 底特律柴油机（Detroit Diesel） 西门子柴油机（Siemans Diesel System) 康明斯发动机（Cummins Engines） 国内应用客户：国内应用客户： 上柴、锡柴、大柴、朝柴、玉柴、潍柴 PDF 文件使用 pdfFactory Pro 试用版本创建 施施施施 必必必必 牢牢牢牢 螺螺螺螺 纹纹纹纹 技技技技 术术术术 介介介介 绍绍绍绍 工程机械行业的运用工程机械行业的运用工程机械行业的运用工程机械行业的运用 应用部位应用部位 装载机：传动轴、主传动差速器、大螺伞、桥螺母 及配重等； 振动式压路机：联轴器、万向节等； 混凝土搅拌车：车架与附车架联接 减速机座与拖轮座 产品规格型号产品规格型号 DTF CO M12 M24 国外应用客户国外应用客户：Caterpillar、Case 国内应用客户国内应用客户：龙工、柳工、三一重工、山推、四川建设、 PDF 文件使用 pdfFactory Pro 试用版本创建 施施施施 必必必必 牢牢牢牢 螺螺螺螺 纹纹纹纹 技技技技 术术术术 介介介介 绍绍绍绍 振动机械工程领域振动机械工程领域振动机械工程领域振动机械工程领域 产品名称：产品名称：锤式破碎机、立轴冲击式破锤式破碎机、立轴冲击式破 碎机、筛分式双辊破碎机碎机、筛分式双辊破碎机850/625、振动筛。、振动筛。 应用部位：应用部位： 锤头安装、轴承座固定、连接振动电机固定、锤头安装、轴承座固定、连接振动电机固定、 破碎锥与齿寇联接、齿寇的头尾联接。破碎锥与齿寇联接、齿寇的头尾联接。 产品规格型号：产品规格型号： DTF CO M16、M20、M24、M30、M42 应用客户：应用客户： 上海路桥建设机械设备有限公司上海路桥建设机械设备有限公司 上海多灵沃森机械设备有限公司上海多灵沃森机械设备有限公司 江苏万力机械股份有限公司江苏万力机械股份有限公司 南昌矿山机械有限公司南昌矿山机械有限公司 PDF 文件使用 pdfFactory Pro 试用版本创建 施施施施 必必必必 牢牢牢牢 螺螺螺螺 纹纹纹纹 技技技技 术术术术 介介介介 绍绍绍绍 施必牢在施必牢在施必牢在施必牢在汽车上部分应用实例汽车上部分应用实例汽车上部分应用实例汽车上部分应用实例( (一一一一) ) 转向联动装置 PDF 文件使用 pdfFactory Pro 试用版本创建 施施施施 必必必必 牢牢牢牢 螺螺螺螺 纹纹纹纹 技技技技 术术术术 介介介介 绍绍绍绍 施必牢在施必牢在施必牢在施必牢在汽车上部分应用实例汽车上部分应用实例汽车上部分应用实例汽车上部分应用实例( (二二二二) ) 车轴、变速器、刹车系统等 PDF 文件使用 pdfFactory Pro 试用版本创建 施施施施 必必必必 牢牢牢牢 螺螺螺螺 纹纹纹纹 技技技技 术术术术 介介介介 绍绍绍绍 施必牢在施必牢在施必牢在施必牢在汽车上部分应用实例汽车上部分应用实例汽车上部分应用实例汽车上部分应用实例( (三三三三) ) 应用部位应用部位： 弹簧制动室总成、传动轴 、弹簧制动室总成、传动轴 、 底盘 、骑马螺栓（螺母）、底盘 、骑马螺栓（螺母）、 车轮螺母等车轮螺母等 产品规格型号：产品规格型号： DTF CO M10 M24 性能等级性能等级：8、10 国内客户国内客户：宇通客车、宇通客车、 东风汽车、一汽、红岩汽东风汽车、一汽、红岩汽 车、杭州万向集团等。车、杭州万向集团等。 PDF 文件使用 pdfFactory Pro 试用版本创建 施施施施 必必必必 牢牢牢牢 螺螺螺螺 纹纹纹纹 技技技技 术术术术 介介介介 绍绍绍绍 螺纹螺纹连连接接设计设计和使和使用用中的中的注意事项注意事项 1、紧固件的选取 螺栓、螺母强度应相配。螺母可以以高代低。 常见的两个误区 原设计出现螺栓断裂，就只增加螺栓强度，而没有同时提高螺母强度。 结果 是预紧力不足（相对减小），螺纹松动出现连接失效；或加大预紧力， 螺母趋向脱扣。 薄螺母作为8级10级用。薄螺母最大只有5级，保载500N/mm2 在交变载荷大的工作环境下，提高被夹紧件的刚度，或加装硬垫圈，以减 小应力副，或可选MJ 螺纹的螺栓，提高螺栓的疲劳强度。 10.9级和12.9级螺栓，尽量不要采用电镀层，以避免氢脆。 2、被连接件的要求 被连接件与螺栓螺母的接触面应平整，并与螺栓轴线相垂直，以免引起偏载。 PDF 文件使用 pdfFactory Pro 试用版本创建 施施施施 必必必必 牢牢牢牢 螺螺螺螺 纹纹纹纹 技技技技 术术术术 介介介介 绍绍绍绍 螺纹螺纹连连接接设计设计和使和使用用中的中的注意事项注意事项 3、安装操作 设计师应根据结构、工作环境、螺栓螺母的强度和表面处理，给出螺栓螺母的 安装扭矩，以尽量最大限度的利用螺栓的强度，同时不脱扣。 常见的问题： 安装时凭感觉，造成紧固不足，工作一段时间后螺纹松动或疲劳损坏，连接 失效；或过紧，当时可以，工作载荷加上后，螺栓断裂。 有规定的安装扭矩，并且得到执行。但在表面处理变更后，还是执行原定扭 矩，出现螺栓断裂或脱扣。 技术参考安装扭矩与扭矩系数 M = KP0D （M 安装扭矩，Nm；K 扭矩系数 ；P0 设计期望达到的预紧力，KN ； D 螺栓公称螺纹直径，mm 预紧力一般在设计上选取螺栓屈服强度s的5070，不同螺纹规格和强度（机械性能）螺栓的屈服载荷可在 GB/T3098.1中查取。 从公式中可知，在设计完成后P0、d是一个常数，安装扭矩的大小主要取决于扭矩系数K值。 不同的表面处理扭矩系 数不同，例如，发黑，K0.250.3；磷化， K0.160.2；磷皂化， K0.100