SPIRALOCK 螺紋技術

Spiralock  公(gong)司重新設計了(le)內螺(luo)紋形狀，在螺(luo)紋根(gen)部(bu)增加了(le)獨一無 二、 

并具有(you)專利的 30 度(du)楔形斜面。這種內螺(luo)紋稱作 Spiralock?，與 標準(zhun) 60 度(du)外(wai)螺(luo)紋緊固件配合(he)。

楔形斜面(mian)讓螺(luo)栓可以相對內螺(luo)紋自由(you)旋轉，直至應用預(yu)緊力。屆 

時，標準(zhun)外螺紋的(de)牙(ya)頂(ding)與楔形斜面(mian)緊密嚙合，消除了(le)徑向間隙， 

并形成一(yi)條(tiao)沿整個螺紋嚙(nie)合長度接觸(chu)的連(lian)續(xu)螺旋(xuan)線。這個連(lian)續(xu)的 

螺(luo)(luo)旋線沿著所有已配合的(de)螺(luo)(luo)紋均勻分布預緊力， 從而(er)延長了連接 

的疲勞壽命并保(bao)證了螺紋連(lian)接的整體性。

在螺(luo)紋(wen)連接經受振動工(gong)況時(shi)，用于裝配部件(jian)的外螺(luo)紋(wen)和內螺(luo)紋(wen)之(zhi)間的間隙， 

是對該裝配(pei)件的一(yi)個不利(li)因素。在螺(luo)紋移位并相互沖(chong)擊時，將(jiang)形成連鎖(suo)反應并導致(zhi)預 緊力(li)部分散失(shi)。在剩余的預緊力(li)不足以將(jiang)零(ling)件連接(jie)在一(yi)起時零(ling)件將(jiang)承受(shou)剪切力(li)，導致(zhi)螺(luo)栓和其(qi) 它零(ling)件變松(song)，并因為疲勞而斷裂。

為防止振動導致(zhi)變松， Spiralock  技術通(tong)過消(xiao)除螺(luo)紋(wen)裝配(pei)中(zhong)的間隙從根本上(shang)改變螺(luo)紋(wen)連接的性(xing)能(neng)， 

避免螺(luo)紋之間因為振動(dong)而出現移(yi)位并導(dao)致初始松動(dong)。外螺(luo)紋的所有各面均被(bei)卡住，牢固鎖止(zhi)。無 論在如(ru)何嚴酷的工作(zuo)環(huan)境下(xia)， 

均可(ke)通過(guo)在螺紋連接中增加 Spiralock 技(ji)術簡單地獲取(qu)預緊力。

SPIRALOCK 螺(luo)紋 的特點和優(you)勢

自由旋(xuan)轉 – 鎖(suo)緊(jin)功能不依賴(lai)于預緊(jin)扭矩

與(yu)標準(zhun)外螺紋配合 – 不需要(yao)特殊的二級鎖(suo)定(ding)裝(zhuang)置

連續(xu)重復使用能力 – 鎖緊功能(neng)不會因為重復使(shi)用而退化 外螺紋緊固(gu)件自定心 – 高度(du)垂直(zhi)于(yu)螺栓

徑(jing)向(xiang)載荷分布 – 剪切失效可能性更小

延(yan)長(chang)了疲勞壽命 – 載荷均(jun)勻分布

防卡死能力 – 接(jie)觸(chu)面更小(xiao)，卡滯(zhi)和刮傷可能性最小(xiao)化 防(fang)振動(dong)松動(dong)能力 – 從(cong)所有各嚙合(he)處卡(ka)住外(wai)螺紋(wen)

抗振性能

緊固(gu)件(jian)(jian)在(zai)裝(zhuang)配后出現松(song)動是許(xu)多行(xing)業常見(jian)的一個問題。由于無法實際檢查每個緊固(gu)件(jian)(jian)中是否存在(zai) 松動(dong)的(de)問題，可使用(yong)橫向(xiang)振動(dong)試(shi)驗

（也(ye)稱作 Junker  試驗）來評估各種(zhong)鎖緊功能的(de)基本狀況。在這 個專(zhuan)門的(de)試驗中，緊固連接(jie)承受極大的(de)橫向載荷以加速松動(dong)， 

模(mo)擬將緊固件放在(zai)不合(he)適的應用環 境(jing)下使用， 而進(jin)行的(de)試驗(yan)。并在整個試驗(yan)過程中，記錄接頭(tou)失(shi)去(qu)預緊力時的(de)速率。  

廣泛(fan)的(de)內部和(he) 第三(san)方試驗已經證明Spiralock 螺紋(wen)優于其他螺紋(wen)鎖緊機構。

防松(song)螺紋解(jie)決方案

材料的選(xuan)用

由于強度、脆度、防(fang)腐(fu)蝕(shi)能力、鍍(du)層防(fang)腐(fu)蝕(shi)特性以及過程成本的(de)原(yuan)因，材(cai)料的(de)選擇(ze)(ze)在選擇(ze)(ze)緊固件 時非常(chang)重要。從制(zhi)作緊固(gu)件的大量合金中選擇正確的材料(liao)似乎是一(yi)件不可(ke)能完成的任務，但實(shi)際 并(bing)非如(ru)此：

如(ru)果(guo)緊固(gu)件的(de)主要功能是提供強度(du)，請(qing)考慮普通(tong)碳鋼與合金鋼；

輕載應(ying)用(yong)中可(ke)使(shi)用(yong)低碳(tan)鋼或中碳(tan)鋼

需(xu)要大載荷的應用應使(shi)用合金(jin)鋼

可在鋼材表面涂覆(fu)各種鍍層加(jia)強抗腐蝕能力

對于(yu)(yu)溫度高于(yu)(yu) 230°C 的場合，建(jian)議(yi)不要使用該鋼材

如果工作(zuo)環境具有很強腐(fu)蝕性(xing)，使用不(bu)銹鋼(gang)：

船用(yong)及其(qi)它(ta)室外環境(jing)應使用(yong) A2 級不銹鋼。

衛生設備（例如自來水或醫用設備）應(ying)使用 A4 級不銹鋼。

兩個產品系(xi)列均將(jiang)用于(yu)非磁(ci)性并且溫度位于(yu) 480°C 以內的場合

如果(guo)工作環境溫度過高(>480°C)，使(shi)用超級合(he)金(jin)，例如 A286

機械特(te)性

緊固件的工作能力取決于與材料選擇相關的物理、機械和性能參數。螺栓規范一般顯示可以使用 哪種螺母(mu)：  

CL10  螺母一(yi)般與 10.9  螺栓一起使用。但(dan)如(ru)果存疑(yi)，一般選擇(ze)最小保證(zheng)強度大于(yu)或等 于螺栓最小抗拉(la)極限強度的螺母。

螺(luo)栓一般會在螺(luo)紋(wen)脫落前斷裂(lie)。螺(luo)栓斷裂(lie)即明顯的缺陷。但是 如(ru)果螺(luo)紋(wen)在螺(luo)栓斷裂前(qian)脫落(luo)， 

在緊固件投入下次使用(yong)前， 故障現象一般不會被發(fa)現。 

電鍍鋅(xin)

用(yong)于增(zeng)強(qiang)防腐蝕(shi)能(neng)力(li)的(de)最常見電鍍金屬(shu)。鋅的(de)成本低，并能(neng)用(yong)于很大的(de)厚度范圍(wei)。增(zeng)加(jia)無色或彩色鍍鉻層可對表面形(xing)成密封，防止(zhi)黯化，并能(neng)增(zeng)強(qiang)緊固(gu)件(jian)抵抗腐蝕(shi)侵(qin)蝕(shi)的(de)能(neng)力(li)。

磷化+皂化

磷酸(suan)(suan)鹽是一種(zhong)不使(shi)用電流的化(hua)學鍍層(ceng)轉換法。金屬膜通過(guo)化(hua)學作(zuo)(zuo)用在零件表面(mian)形成(cheng)。這樣在形成(cheng)磷酸(suan)(suan)鹽基礎上(shang)，然后進(jin)行皂化(hua)處理，增(zeng)加防腐蝕(shi)能力。可以(yi)作(zuo)(zuo)為最終或(huo)中(zhong)間鍍層(ceng)。

電鍍(du)鋅鎳

鋅鎳(nie)電鍍在表層鍍上含有幾個百分點的鎳(nie)的鋅合(he)金。與同厚(hou)度的電鍍鋅相比，可以(yi)極(ji)大增強防腐蝕能力。

電(dian)鍍鎘(ge)

與鍍鋅(xin)相比，鎘提供超強的防腐蝕(shi)保(bao)護并降低摩(mo)擦，但(dan)是(shi)由于環保(bao)和健康(kang)方面的因素，某些行(xing)業(ye)(ye)限(xian)制(zhi)使用。仍有部分行(xing)業(ye)(ye)允許使用鎘，特別是(shi)航空業(ye)(ye)中(zhong)， 但是不符合 RoHS 要求。

鍍銀

在不銹鋼緊固件(jian)上(shang)使用，可以降低裝配扭矩并防(fang)止卡死(si)。高溫性能好。

化學鍍鎳

具有(you)很好的防腐(fu)蝕能力和(he)硬度； 常(chang)用于亮(liang)銀(yin)外觀。

久美(mei)特(te)+密封處理(li)（ Geomet+ L）

鋅/鋁鍍層廣(guang)泛用(yong)于地面運(yun)輸業(ye)中，得到了(le)絕大多數主要汽車(che)制造(zao)商的(de)認可，適合于連續室外暴(bao)露(lu)的(de)零件(jian)。

達(da)克羅320 （ Dacromet320 ）

不存在氫脆問題，高耐熱性。如不考慮(lv)六價鉻的環保問題，很(hen)適(shi)用于高防腐(fu)蝕要求的高強度緊固件。

氧化發(fa)黑(hei)

氧化(hua)發(fa)黑是一種相(xiang)對(dui)便(bian)宜的(de)替(ti)代鍍層， 通過與鐵的化學反(fan)應(ying)形成(cheng)。黑色氧化層(ceng)外(wai)觀均一，并使用水(shui)溶油(you)密封，可提供一定(ding)的防腐蝕(shi)保護能力。

防松螺(luo)紋解決方(fang)案

安(an)裝和擰緊

螺紋緊(jin)固件是否工作(zuo)很大程度上依賴于(yu)緊(jin)固時所使用(yong)扭矩的值。一(yi)旦螺紋緊(jin)固件在抵到零件表面 之(zhi)后轉動(dong)， 

需要(yao)額外(wai)擰緊以(yi)增大緊固件預緊力(li)。螺栓連接在(zai)使(shi)用中的一個主要(yao)問(wen)題是擰緊扭矩無 法直接顯示螺栓(shuan)預緊力。扭

矩是螺紋連接中預緊力的一個(ge)間(jian)接指示值，但是兩者之間(jian)的關系為下 式所示：

扭矩 = K x d x F

其中：

K = 扭矩(ju)系數

d = 公稱直徑（單(dan)位米， 而不(bu)是毫米）

F = 預緊力（牛頓）

F 為螺栓材(cai)料保(bao)證載荷(he)的 75%

對于公(gong)制緊固件， 輸出扭矩單位(wei)為牛頓‐米。由于緊固件在擰緊過程中的拉(la)伸彈(dan)性(xing)， 

扭(niu)矩(ju)和預緊(jin)力 的關(guan)系近似線性。問(wen)題是上式中的 K：任何兩個螺(luo)栓對相同扭矩的反應均(jun)不盡相同。有(you)很多“實 際”因素。 K 值的(de)(de)輕微變動(dong)即可導致螺栓預(yu)緊力的(de)(de)極(ji)大(da)變化(hua)。

一般希(xi)望緊固(gu)后的金(jin)(jin)屬對金(jin)(jin)屬連接的 K 值為 0.2。這是指(zhi)“非潤滑”的情況。機油、防卡死材料以 及鍍層等(deng)在各(ge)種緊固件中的(de)使用可提供“潤滑”狀況， 此時假設 K 值(zhi)為 0.15。

實際 K  值受很(hen)多(duo)因(yin)素(su)的影(ying)響， 其中包括(kuo)螺(luo)紋(wen)的損壞、孔的異位、表(biao)面粗糙度的變化、螺(luo)紋(wen)裝配的 等級以及其它許多因素。這些情況(kuang)會吸收大(da)(da)量的輸入(ru)扭矩(ju)，從而導致預緊力大(da)(da)量損失。

下表中列出(chu)了(le)潤(run)滑連(lian)接和(he)非潤(run)滑連(lian)接情況的建(jian)議扭矩值。這些值僅作參考，應通過試驗檢(jian)驗。

詳情訪問： 324-spiralcok防松螺紋.pdf