概要：在过去的十年里，设计既经济又安全的螺栓已成为越来越多的优化产品外观设计的考虑因素，这包括安全性、产品上市时间、原始设计正确性、降低风险等。随着钢铁成本的飞涨，竞争比以往任何时候都更激烈。出于经济原因，每一个组装零件必须物尽其用。
关键词：摩擦力 连接失效 动载荷
自从螺栓被发明以来，防松就变得非常重要。对于设计工程人员来讲，这与安全性、原始设计正确性、降低风险进而防止产品召回息息相关。如果产品召回，那对大多数设计者来说都是一个梦魇。
作为一站式采购服务的提供者，nord-lock公司高度专业化的工程技术团队已经紧密地与客户紧密地结合，为他们在产品的设计阶段、生产阶段和其他与紧固安装有关的各个阶段提供服务和解决方案，以协助他们预防并解决这样的“梦魇”。
经验表明，设计者在面对紧固件的松动时，往往会考虑到拧紧力矩、拧紧的过程、增加螺栓的强度或者在螺纹处增加塑胶镀层。这种松动往往是不正确的安装工序造成的，在对欧洲九十年代末紧固连接失效的调查结果表明，紧固件连接失效的原因80%来源于设计或安装工序，18%来源于腐蚀，只有2%是由于紧固件的质量造成的。为了长远的解决问题，工程师必须要学会一些基本的紧固件连接安装的知识。
摩擦力?
安装时，使紧固件产生松动的首要因素就是摩擦力。摩擦力主要产生在螺纹连接部分，螺栓头部底面或螺母和工件直接接触的结合面上。因此，如果设计者知道这些的话，为了提高防松效果，他们往往会增加螺纹连接部位或螺栓头部底面的摩擦力。
现在，让我们假定设计者不想增加拧紧力矩，也不想增加螺栓的强度或螺栓的规格。那么，增加螺纹或接触面的摩擦力就是另外的选择。
这是克服振动松动的选择吗?
要增加螺纹部分的摩擦力，有几种方法可供选择。大多数设计者会乐于在螺纹处增加塑胶镀层。塑胶镀层一般是以尼龙为母材的。然而，这往往不能有效地解决松动问题，因为尼龙镀层增加了螺纹安装时的机械间隙，从而造成摩擦力减小。另一种方法是由xx的品牌提供的依靠化学活性加压的方法来提高螺纹的压紧力和摩擦力。
要增加螺栓接触面的摩擦力，同样有几种方法可供选择。我们可以在头部下端设计锯齿花纹，这种方案往往在头部使用法兰面以增大接触面积。也可以改为带锯齿花纹的垫片，以增大摩擦力。然而，需要注意的是垫片的选择是有学问的。安装需要考虑紧固件的强度。以下要介绍的垫片是一款{dywe}的产品。它可以适用于{zg}强度的紧固件的安装，能有效地抵抗振动引起的松动，而且没有任何诸如氢脆的副作用产生。这款独特的垫片不是使用摩擦力来克服松动的，而是依靠机械结构来防松的。因此，这种垫片可能是{wy}一种不用担心安装时润滑剂克服摩擦问题的产品。
一种极好的防松解决方案…
在静载荷的作用下，由于在头部底面/螺母的摩擦力和螺纹部分的摩擦力大于螺栓螺牙上产生的滑动力，螺栓会有效地锁紧在安装位置。
然而，螺栓连接很容易受到动载荷或者单纯的振动作用，当超过了设计所能承受的能力，如果运动发生在螺栓头部底面或者螺母上，就很可能松动。这个问题迫使设计者去发明或寻找不同类型的、可靠的螺栓连接方法。要么使用增加螺纹部分的摩擦力或者增加螺栓头部底面和螺母的摩擦力，要么使用有耳垫圈或金属线来防止螺栓/螺母松动。
图 1: NORD-LOCK ®垫片
NORD-LOCK?系列垫圈是非传统方式的紧固安全保护系统，传统的方式是应用摩擦力防松。NORD-LOCK?利用张力替代摩擦力进行防松。这种楔入式锁紧原理符合DIN25201的规定，优于任何其他传统方法。其垫片的凸起角度?大于螺栓的螺纹角度?，另外在垫片的另一侧是较密的放射状的锯齿。这种垫片安装时成对使用，且凸起面要对凸起面。当将螺栓和/或螺母拧紧时，锯齿面的小齿压入到接触的配合面内。NORD-LOCK?垫片被安装好以后，仅能允许在凸起面的斜面方向有移动，任何试图旋转松动螺栓/螺母的行为都会被垫圈的楔状凸起阻止。当松开垫圈时，会发现凸起面出现允许的最小变形量。
图 2: NORD-LOCK® 原理
优点
通常的螺栓可靠性保障是在与螺栓配合的螺纹孔内加粘合剂或在与螺母配合时使用锁紧螺母。以上方法一般非常复杂，并且当螺栓因疲劳被破坏时，维修工作就会非常困难。如果使用Nord-Lock?垫片，具有相同牙距的双头螺柱不会自转，螺母能够安全地锁紧，同时，由于不用粘合剂，维修时就非常简单。
对于那些需要定期维护、维修的机械而言，Nord-Lock?垫圈是{zy}的螺栓解决方案。使用Nord-Lock?垫圈安装的螺栓在安装或者拆卸时非常简单，且不需要特殊的工具。Nord-Lock?安全系统用张力代替了摩擦力进行锁紧，因此其锁紧功能不受润滑剂的影响。推荐使用好的润滑剂来减少扭力、使夹紧力偏差最小化和防止腐蚀。通常情况下，使用润滑剂的螺栓比摩擦力大时更容易松动，但如果使用Nord-Lock?垫圈，润滑剂就不会对安全造成危害。
垫片的范围
所有的Nord-Lock?垫圈均符合RoHS和ELV的要求。供货范围包括，碳钢非电解锌片涂层垫圈规格从M3到M130，不锈钢垫圈规格从M3到M80。在不影响性能的情况下，不锈钢垫片材料可耐高温达500oC。对许多应用来说这是一个重要的因素，例如涡轮和发动机。
客户支持——安全试验
对Nord-Lock?垫圈的正确选择，需要经过评估。nord-lock公司拥有专业的技术和设备，能够通过必要的试验来确保选择的正确性。Junker(图3)是其中的一种测试设备。我们可以为您提供技术报告，其中包括为您提供受动载荷和振动的螺栓连接的实践经验以及建议。注意对于最终装配解决方案，往往还有其他几个装配的关键变量需要考虑，但如果选择Nord-Lock?垫圈，就无须考虑那些。
图 3: Junker 测试原理
下面的图4是测试结果的一个实例，NORD-LOCK公司能够演示所选的几种紧固件在振动试验时螺栓夹紧力的变化。如果紧固件选择不当，夹紧力会在实验开始后迅速下降。Nord-Lock?垫圈的振动试验为我们展示了一个积极的结果。由Nord-Lock?垫圈保护的螺栓连接只损失了一些初始的预紧力，而这些损失的预紧力只是正常情况下接触面之间的沉降造成的。锁紧的功能在拆卸时体现的最为明显。从测试图上可以看到夹紧力有一个明显的增量。
图 4: 测试曲线 规格M8, 频率 40 Hz
图5：Nord-Lock ®垫圈在许多要求苛刻的工业领域中使用以保证螺栓的安全性。上面是一些应用的例子。需要注意的是这些例子并不表示垫圈只能用于这些领域。
