螺栓防松是确保机械连接可靠性的关键技术，尤其在振动、冲击或交变载荷环境下至关重要。以下是螺栓防松的12种主流方法及其技术要点、应用场景和选型建议：
一、摩擦防松类
1. 双螺母防松
原理：利用上下螺母的对顶作用，增加螺纹副摩擦力。
实施：先紧固下螺母至预紧力80%，再紧固上螺母至100%。
优势：成本低，可重复使用。
局限：防松效果有限，适用于低频振动场景（如手动工具）。
2. 弹簧垫圈防松
原理：通过垫圈弹性变形补偿预紧力衰减。
选型：轻载选标准弹簧垫圈（DIN127），重载选齿形锁紧垫圈（DIN6796）。
注意：避免与硬质平垫圈叠加使用，可能降低弹性。
3. 自锁螺母
类型：
尼龙嵌入螺母（如Nord-Lock）：尼龙圈变形填充螺纹间隙。
金属变形螺母（如Serrated Nut）：螺母端面齿咬合被连接件。
优势：可重复使用，耐高温（尼龙型≤120℃，金属型≤400℃）。
局限：尼龙型不适用于频繁拆卸（尼龙老化）。
二、机械防松类
4. 开口销防松
原理：销钉穿过螺栓孔和螺母槽，物理限制转动。
实施：需预钻孔，销钉直径≈孔径-0.3mm。
应用：航空、铁路关键连接（如车轮螺栓）。
5. 止动垫片防松
类型：单耳、双耳、舌形垫片。
原理：垫片耳部折弯卡入螺母槽或被连接件。
优势：防松可靠，适用于高振动场景（如矿山机械）。
6. 唐氏螺纹防松
原理：螺栓与螺母螺纹旋向相反（左旋+右旋）。
优势：无需辅助件，防松效果接近**。
局限：需专用螺纹攻丝，成本较高。
三、化学防松类
7. 螺纹锁固胶
类型：
低强度（如乐泰222）：手动拆卸，扭矩衰减≤30%。
高强度（如乐泰271）：需加热拆卸，扭矩衰减≤10%。
实施：涂胶量以填满螺纹间隙为宜，固化时间2-24小时（依温度而定）。
注意：避免与润滑剂混用，可能降低固化强度。
8. 垫片涂胶
原理：在平垫圈表面涂覆厌氧胶，形成柔性密封层。
优势：防松+密封双重功能，适用于法兰连接。
四、变形防松类
9. 冲点防松
原理：用冲头在螺栓与螺母接触面制造凹坑，破坏螺纹。
实施：需控制冲点力度，避免过度削弱强度。
应用：不可拆卸连接（如军工设备）。
10. 铆接防松
原理：将螺栓尾部铆接变形，形成机械锁止。
工具：液压铆接枪或手动铆钉钳。
优势：防松效果**，适用于薄板连接。
五、智能防松类
11. 智能螺栓
原理：内置传感器监测预紧力变化，通过无线传输报警。
技术参数：
测量精度：±3%
电池寿命：5-10年（低功耗设计）
通信协议：蓝牙5.0/LoRa
应用：风电、桥梁等远程监测场景。
12. 形状记忆合金防松
原理：利用合金相变产生的回复力补偿预紧力衰减。
实施：将SMA环套在螺栓颈部，加热激活（如电阻加热）。
优势：可重复使用，适用于高温环境（如航空发动机）。
六、选型决策树
是否需要拆卸？
是 → 选双螺母、自锁螺母、唐氏螺纹。
否 → 冲点、铆接、智能螺栓。
振动频率高低？
高频（＞20Hz） → 选开口销、止动垫片、智能监测。
低频 → 弹簧垫圈、尼龙螺母。
温度范围？
＞400℃ → 选唐氏螺纹、形状记忆合金。
＜120℃ → 尼龙螺母、螺纹锁固胶。
成本敏感度？
高 → 双螺母、冲点。
低 → 智能螺栓、SMA防松。
七、典型应用案例
风电叶片螺栓：采用智能螺栓+双螺母组合，实时监测预紧力，寿命延长3倍。
汽车底盘螺栓：使用唐氏螺纹，通过50万次振动试验无松动。
化工管道法兰：螺纹锁固胶+齿形垫圈，耐腐蚀且防松。
八、维护建议
定期检查：高风险连接每3个月检测一次预紧力（用超声波测量仪）。
润滑管理：拆卸后需清除旧胶，重新涂胶前螺纹去油处理。
温度监控：高温环境螺栓需每季度红外热成像检测，避免材料蠕变。
通过上述方法，可实现从临时防松到**防松、从被动防护到主动监测的全方位覆盖。实际选型时，需结合载荷谱、环境参数、全生命周期成本综合决策。
