數控加工中螺栓鬆動的原因分析

螺栓鬆動的五大原（yuán）因

01緊固不足

擰緊不足或錯誤擰緊的螺栓（shuān）本質上是擰緊不足的，如果它們再次鬆開，接頭將沒有足夠的夾緊力將所有零件固定在一起。這可能導致兩部分之間的橫向滑動，螺（luó）栓將（jiāng）受到不必要的（de）剪切應力，最終可能導致螺栓斷（duàn）裂。

02振動

螺栓聯（lián）接在振動下的試驗表明（míng），許多微小的“側向”運動使聯接（jiē）的兩部（bù）分（fèn）相互運動，同時，螺栓頭或螺（luó）母和被聯接（jiē）部分也會運動（dòng）。

這（zhè）些重複的運動抵消了螺栓和連接件之間（jiān）的摩擦。最終，振動會導（dǎo）致螺栓（shuān）的螺紋“旋（xuán）轉鬆動”，接（jiē）頭（tóu）失去夾緊力。

03嵌入

設計螺栓拉（lā）力的工程師允許有一個磨合期，導致預緊力（lì）有一定損失，在此期間螺栓（shuān）的鬆緊會（huì）有所鬆動。

這種鬆弛（chí）是由螺栓頭（tóu）和/或螺母（mǔ）、螺紋與連接（jiē）件結合麵之間的嵌入引起的，在軟質材料(如複合材料)和硬質拋光金屬中都（dōu）可能發生（shēng）。

如果接頭設（shè）計不當（dāng），或者螺栓在（zài）開始時沒（méi）有達（dá）到規定的拉力，接頭的嵌（qiàn）入可能會導致（zhì）夾緊力的損失，可能達不到要求的最小夾緊力。

結合麵之間存在微觀不規則性（xìng），擰緊後在螺栓預緊力的作用下會導致（zhì）磕碰壓和永久塑性變形，使螺栓的（de）夾緊（jǐn）長度減小，最終使螺栓的預緊力（lì）減小。

04墊片蠕變和熱膨脹

許多螺栓接頭在螺栓頭和接頭表麵之間包括薄而軟的（de）墊（diàn）圈（quān），以密封接頭並防止（zhǐ）氣體或液體泄漏。墊圈本身也起到彈簧的作用，在螺栓和接合麵的壓力下彈回。

隨著時間的推移，特別是當它接近高溫或腐蝕性化學物質時（shí），墊（diàn）圈可能會（huì）“蠕變”，這意味著它失去了彈性，從而導致夾緊力的損失。

如果螺栓和接（jiē）頭的材料不同，環境或工業周期的快速變化造成的過大溫差會導致螺栓材料的快速膨脹（zhàng）或收縮，可能會使螺栓鬆動（dòng）。

05影響（xiǎng）

衝擊——螺（luó）栓預（yù）緊時較大的衝擊載荷超過摩擦力，導致（zhì）滑動。

來自機械、發電機、風力渦輪機等的動態或交變負載。可能導致機械（xiè）衝擊-施加在螺栓或接頭上的衝擊力-導致螺栓的相對滑動。

就像振動一樣，這種滑動最終會導致螺栓鬆動。即使是衝擊，在設計接頭連接（jiē）時也往往不會考慮這麽大的載荷。

什（shí）麽（me）是預載荷？

工程中（zhōng）具（jù）有多重含義的術語。一個是緊（jǐn）固件最初擰緊時產生的張力(載荷)。當螺栓被拉（lā）伸時，螺栓和（hé）螺母之間的（de）部分被壓縮，從而增加了所謂（wèi）的夾緊載荷，直到緊固過程（chéng）完成。

螺栓（shuān）鬆動的危（wēi）險

船舶發動機連接螺栓震落（luò），隨船滾動，造成設備進一步損壞。

在螺栓連接中，擰緊螺母實際上會拉長螺栓，就像拉動彈簧一樣。這種拉力（lì），或者說張力，會產（chǎn）生相反的夾緊力，由連（lián）接（jiē）器的兩部分緊緊固定。

如果螺栓（shuān）鬆動，夾緊力就會減弱。

鬆動的螺栓不（bú）僅令人頭疼。如果接頭沒（méi）有迅速擰緊（jǐn），液體或氣體可能開始泄（xiè）漏，螺栓可能斷裂，設備可（kě）能損壞，或者可能發生災難性事故。

總（zǒng）結

“最好的防鬆是保證預緊力足夠，這樣接頭就不會出現滑開等問題。”

從上麵的分析可以看出，預（yù）緊力不足或減小導致鬆動的原因（yīn）有三種，所以需要專門控製螺栓的預緊力，以控製鬆動（dòng）的風險。

隻要預緊（jǐn）力（lì）足夠滿足要求，隻要夾緊長度不太短(如lk≥3d)，即使有一定的振動（dòng）載荷，螺栓一般也不會自行鬆動。

良好（hǎo）的螺栓連接設計（jì）、適當的夾緊力開發和（hé）適當的螺栓鎖定裝置的組合（hé）可以可靠（kào）地固定螺栓連接，以滿足（zú）這裏提出的許多（duō）鬆動挑戰。

一個良好（hǎo）的螺栓連（lián）接將設計有適當尺寸（cùn）和類型的螺栓和螺母，並規定最佳張力以達到保持連接完（wán）整性所需的（de）夾緊力。

在應用中，適當的夾（jiá）緊力要求每個螺栓中的（de）張力(預緊力)達到正（zhèng）確的（de）水平，並在其整個使（shǐ）用壽（shòu）命中保持該水平。