螺母跟转是机械装配中常见问题,主要因拧紧时螺母接触面摩擦扭矩小于螺纹副摩擦扭矩,导致螺母随螺栓旋转。以下是系统性解决方案及工程实践指南:
摩擦力不足:螺母接触面摩擦系数过低,或表面油污、光滑导致摩擦力不足。
工艺参数不当:预紧扭矩不足、拧紧速度过快或分阶段工艺缺失。
结构设计缺陷:普通螺母无防松设计,或螺栓/螺母匹配性差(如六角头螺母与法兰面螺栓)。
工具限制:扳手卡口不匹配、无防转装置,或操作空间狭窄导致施力不稳。
带齿螺母:法兰面带花齿结构,与被连接件咬合形成限位凸起,抑制跟转。
案例:北京奔驰汽车装配中,采用带齿螺母后,跟转率从50%降至5%。
防松垫圈:
止动垫圈:圆螺母专用,内舌插入螺栓槽,外翅弯入螺母槽。
双叠自锁垫圈:通过弹性变形箍紧螺栓,适用于振动环境(如航空发动机)。
弹簧垫圈:斜切口尖端逆螺母旋松方向,增加接触面压力。
清洁与粗糙化:清除螺母、被连接件表面油污,增加粗糙度(如喷砂处理)。
防松胶应用:
螺纹锁固胶:如乐泰243(中强度)、271(高强度),固化后粘接螺纹副。
案例:某汽车厂将螺纹胶牌号从P80(高强度)优化为P30(中高强度、自润滑),摩擦系数从0.12~0.18降至0.10~0.15,彻底解决跟转问题。
提高预紧扭矩:在安全范围内增加扭矩,使接触面摩擦扭矩超过螺纹副扭矩。
案例:某装配线将电动扳手扭矩从30N·m提升至50N·m,跟转率显著降低。
分阶段工艺:
三步法:50%扭矩预紧→回退半圈→100%扭矩*终拧紧,平衡应力分布。
案例:风力发电机螺栓装配采用此工艺,预紧力均匀性提升30%。
交替拧紧:多螺母场景(如法兰盘)采用对角线交替拧紧,避免局部应力集中。
慢速拧紧:均匀施加扭矩,避免突然快速施力导致跟转。
对顶螺母:两螺母间产生相互作用压力,任何螺母转动均需克服摩擦力。
优势:成本低、可靠性高,适用于桥梁、钢结构等重载场景。
唐氏螺纹:双旋向(左旋+右旋)螺纹配合双向螺母,通过自增强效应防松。
施必牢螺纹:楔形牙型设计,增大摩擦力,适用于铁路轨道、矿山机械。
HEICO-LOCK垫圈:楔形结构嵌入被连接件,提供机械锁止。
防转扳手:集成反作用力臂,固定螺母位置(如航空装配专用工具)。
磁性螺丝刀/扳手:吸附螺母,减少操作中滑动风险。
弯头工具:狭窄空间使用弯头螺丝刀或加长杆,改善施力角度。
铁丝/钉子固定:拧松螺母后,将铁丝插入螺栓边缘缝隙,再重新拧紧。
膨胀螺丝:选用国标膨胀螺丝,通过膨胀管与孔壁的摩擦力防跟转。
汽车装配:
问题:某车型缸盖螺栓跟转率达50%,导致密封失效。
解决:采用带齿螺母+50N·m扭矩,跟转率降至5%,并通过路试验证无松脱。
航空发动机:
需求:高温(200℃)、高振动环境下防松。
方案:双螺母防松+结构防松设计,经极端工况测试无失效。
管道法兰:
痛点:施工环境恶劣,螺母生锈导致跟转。
措施:清洁螺纹、涂抹防松胶,结合分阶段拧紧,泄漏率降低90%。
江苏锦瑞金属制品有限公司作为专业紧固件生产商,提供以下解决方案:
防松产品:带齿螺母、双叠自锁垫圈、施必牢螺纹螺栓。
工艺支持:分阶段拧紧工艺设计、扭矩参数优化。
认证保障:通过ISO9001、IATF16949认证,产品由PICC承保全球责任险。
联系人:王经理
联系电话:15900845109
通过上述方法,可系统解决螺母跟转问题,提升连接可靠性,适用于汽车、航空、能源等多领域。