Technical Knowledge

楔锁防松,防的是什么?

防松的核心不是“让螺母更难拧”,而是在振动和动态载荷下尽可能维持连接所需的预紧力。

直接答案

双叠自锁垫圈利用两片垫圈之间的楔形齿。当楔形角 α 大于螺纹升角 β 时,任何试图使螺栓旋松的相对转动都需要先克服由楔形面产生的轴向位移,因此连接会表现出自锁趋势。

螺栓为什么会松动

螺栓连接依靠预紧力把被连接件压紧。横向振动、冲击、接触面沉降、材料蠕变、温度循环和安装预紧不足,都可能使夹紧力下降。当接触面发生微滑移并持续累积时,螺母或螺栓头可能出现旋转松动。

因此,防松方案应围绕三个问题评估:预紧力是否足够、运行中预紧力是否能保持、连接一旦松动的后果是否可接受。

双叠结构如何工作

双叠自锁垫圈外侧放射齿与内侧楔形齿结构

外侧咬合,内侧楔锁

外侧放射齿用于与螺栓头、螺母或基材表面建立咬合;内侧楔形齿成对配合。理想情况下,松动趋势引发的主要相对运动发生在两片垫圈的楔形面之间。

  1. 拧紧阶段:外侧放射齿逐步压入配合面,两片垫圈的楔形面相互贴合。
  2. 振动阶段:当螺栓或螺母出现旋松趋势,楔形面需要产生相对爬升。
  3. 锁紧阶段:楔形爬升带来轴向位移需求,使夹紧方向的作用增加,从而抵抗继续旋松。

为什么不能只看拆卸扭矩

楔锁垫圈的锁紧功能不是通过单纯提高摩擦实现。拆卸时,楔形面之间的运动和安装时不同,因此“拆卸扭矩越大,防松越好”并不是可靠判断。更有意义的证据包括:

  • 横向振动试验中的夹紧力曲线和剩余夹紧力;
  • 拆卸时相对滑动是否首先发生在楔形齿面;
  • 螺栓头、螺母和基材接触面是否形成合理齿痕;
  • 规定循环后产品是否存在裂纹、变形、磨损或失效。

润滑会不会破坏锁紧

合理润滑不会消除楔形几何关系,但会改变螺纹和支承面的摩擦系数,进而改变相同扭矩对应的预紧力。大直径螺栓或不锈钢紧固件使用合适的抗咬合润滑剂,有助于降低螺纹摩擦、扭转应力和咬死风险。安装扭矩必须与实际润滑状态配套确认。

技术边界

楔锁垫圈并非适用于所有连接。塑料、木材、明显蠕变材料、极端凹陷面、接触面积不足、无预紧连接或齿面无法有效咬合的配合面,都需要额外设计或改用其他方案。大孔、长圆孔和较软金属表面通常应评估 SP 宽边型与法兰连接。

结论必须建立在“具体产品 + 具体连接 + 具体安装条件 + 具体试验”上,而不是仅凭产品类别推断。

内容来源与审核

本文由浙江宇匠工业科技有限公司技术资料整理,主要依据企业产品介绍、产品宣传册和 2025 年 5 月版《防松垫圈型式试验大纲》。最后审核日期:2026 年 6 月 10 日。文中不替代项目设计计算或双方技术协议。

原理要落到具体连接上

提供螺栓、孔型、配合面和载荷信息,宇匠可协助判断是否适合使用双叠自锁垫圈。

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