如何理解紧固件横向振动试验机的“横向振动”

止动螺丝松动可能有以下原因：

1使用不当：当用户使用止动螺丝时，如果没有正确选择、安装或使用它，它可能无简饥法防止紧固件松动，还可能增加松动的风险。

2安装不当：在安顷悔装止动螺丝后，如果没有正确安装或紧固它，松动的风险就会增加。在装配时，应根据制造商提供的指南正确地操作，并应使用建议的工具，应用正确的扭矩和序列。

3腐蚀和损坏：腐蚀和损坏可以导致止动螺丝失效。如果螺纹或孔洞损坏雀咐正或腐蚀，止动螺丝可能无法正常工作，导致紧固件松动。

4振动和冲击：振动和冲击可能导致紧固件松动，从而导致止动螺丝松动。在高速旋转的设备和机械中，振动和冲击尤其明显。

因此，正确的选择、安装和使用止动螺丝以及避免腐蚀和振动等因素将有助于防止止动螺丝松动。

高强度螺栓虽然强拍瞎度等级非常高，但是也有一些缺点，在使用过程中我们常常会发现高强度螺栓总是出现松动，一旦出现松动就会对我们的设备造成危害，所以我们常常雇佣专职人员定期对设备上的高强度螺栓进行检查。但是时间一久就发现这也不是永久的方法，为了改变这一现状我弊尺们就要对高强度螺栓做一下研究了。

在”建设机械和设备高强度紧固件技术”这一标准中就对高强度螺栓松动问题有一个解决方案，文中说“当在使用八点八级别或者是九点八级别的高强度螺栓的时候，一般情况下是不允许使用弹簧垫圈来作为预防松动的组件的。如果是使用其他性能等级的螺栓，也是绝不允许采用弹簧垫圈防松的。那么我们建议采取下述防松方法：第一就是采用双螺母防松方法，二个螺母应该要相同才行租贺高”。一般的大六角高强度螺栓连接副则是由一个螺栓加一个螺母和二个垫圈相互组成的，在安装的时候，高强度螺栓与螺母每一侧都配备一个垫圈，但是现在有很多安装单位却额外增加了一个弹簧垫圈。但是万万没想到，高强度螺栓是靠施加很大的预紧力而产生作用并且是通过连接件间的摩擦力来传递外力的，如果我们在施工的时候加了弹簧垫圈，弹簧垫圈本身是不可能承受那么大的预紧力的，它会有被压碎的可能性发生。这样做的话不但起不到防松的作用，还反而会使高强度螺栓因为没有足够的预紧力而松动、连接失效，造成设备倒塌事故的发生。

（1）泄漏。在设备正常工作压力下，阀瓣与阀座密封面之间发生超过允许程度的渗漏。其原因有：阀瓣与阀座密封面之间有脏物。可使用提升扳氏举手将阀开启几次，把脏物冲去；密封面损伤。应根据损伤程度，采用研磨或车削后研磨的方法加以修复；阀杆弯曲、倾斜或杠杆与支点偏斜，使阀芯与阀瓣错位。应重新装配或更换；弹簧弹性降低或失去弹性。应采取更换弹簧、重新蔽碧调整开启压力等措施。 （2）到规歼并碧定压力时不开启。造成这种情况的原因是定压不准。应重新调整弹簧的压缩量或重锤的位置；阀瓣与阀座粘住。应定期对安全阀作手动放气或放水试验；杠杆式安全阀的杠杆被卡住或重锤被移动。应重新调整重锤位置并使杠杆运动自如。 （3）不到规定压力开启。主要是定压不准；弹簧老化弹力下降。应适当旋紧调整螺杆或更换弹簧。 （4）排气后压力继续上升。这主要是因为选用的安全阀排量小平设备的安全泄放量，应重新选用合适的安全阀；阀杆中线不正或弹簧生锈，使阀瓣不能开到应有的高度，应重新装配阀杆或更换弹簧；排气管截有不够，应采取符合安全排放面积的排气管。 （5）阀瓣频跳或振动。主要是由于弹簧刚度太大。应改用刚度适当的弹簧；调节圈调整不当，使回座压力过高。应重新调整调节圈位置；排放管道阻力过大，造成过大的排放背压。应减小排放管道阻力。 （6）排放后阀瓣不回座。这主要是弹簧弯曲阀杆、阀瓣安装位置不正或被卡住造成的。应重新装配。

根据国家标准：1、试验样品不包装、不通电，按其预定使用位置固定在试验台中央。2、将“正选波波型选择”旋钮调为“全波”；将“各种振动方向选择”旋钮调为“垂直（上下）振动”。3、振动严酷等级：——频率范围：10HZ～55HZ～10HZ振幅：15mm扫描速率：1oct/min持续时间：10个循环周期4、试验后被测样品应无损坏和紧固件松动脱落现象肆带且能正常工作。

法律滚数依据：

《中华人民共和国标准化法》

第二条本法所称标准（含标准样品），是指农业、工业、服务裂备芦业以及社会事业等领域需要统一的技术要求。

标准包括国家标准、行业标准、地方标准和团体标准、企业标准。国家标准分为强制性标准、推荐性标准，行业标准、地方标准是推荐性标准。

强制性标准必须执行。国家鼓励采用推荐性标准。

第三条标准化工作的任务是制定标准、组织实施标准以及对标准的制定、实施进行监督。

挖掘机工况恶劣，作业时振动很大，其工作装置、销轴、挡板、支重轮、车身附件等处的螺栓容易松动。因此，各主机厂的使用说明书中明确要求，每隔一定周期（如250h）应检查、紧固某些关键部位螺栓。但这种方法无法杜绝螺栓松动，且很多关键部位数州螺栓在检查紧固周期之前就已松动，存在较大安全隐患。引起螺栓松动的原因是多方面的，需要从各个方面同时加以控制。本文结合挖掘机螺栓松动的典型案例，从刚度、振动、螺纹防松结构、预紧力、材料等方面探讨螺栓松动原因，并提出预防措施。

1、刚度

本文所说的刚度，包括螺栓（紧固件）刚度和机架（被紧固件）刚度2个方面。

（1）螺栓刚度

螺栓在承受轴向变载荷时，在紧固力不变的条件下，应力变化幅越小，螺栓发生疲劳断裂的可能性越小，连接的可靠性越高。当工作拉力不变时，通过减小螺栓刚度，可减小应力变化幅；

当被连接件刚度、螺栓刚度均不变时，通过增大预紧力来增大工作拉力，也可减小应力变化幅。

适度增加螺栓长度，可减小螺栓刚度。如在回转支承、配重、履带护板、驾驶室防护网等处，可使用长螺栓，以减小螺栓刚度。

（2）机架刚度

通过取消垫片、使用刚度较大的垫片等方法可提高机架（被紧固件）刚度。如行走先导阀采用过渡块与行走踏板组件连接，过渡块可直接用螺栓拧紧。

机架刚度越小，振动从激振源（发动机）往周围传播的过程中，振动越容易被放大，所产生的应力幅越大。相反，机架刚度越大，整机稳定性则越好，相同条件下应力变化幅也越小。

某小型挖掘机整机由5、5t级升到7t级时，其发动机、驾驶室及机架都沿用了5、5t级的，其隔振效果变差，整机振动加大，螺栓松动现象加重。通过单方面调整减振器，效果不明显。后薯坦蔽通过将机架加强，问题得到解决。

2、振动

挖掘机螺栓一般采用普通螺纹，其螺纹升角小于螺纹副的当量摩擦角，以满足螺纹副自锁条件。螺栓拧紧后，螺栓头部和螺母支撑面的摩擦力也有防松作用。但是当螺栓安装在振动、冲击等变载荷的机件上，螺纹副间的摩擦力可能减小或瞬间消失。振动、冲击多次往复作用以后，就会造成螺栓松动。挖掘机振动部分包括发动机产生的振动和挖掘机作业产生的振动。

（1）发动机产生的振动

从发动机传递到整机的振动，与发动机悬挂系统的布置、减振器的类型有关。如某47t级挖掘机配置了康明斯QSM11型发动机。原设计发动机采用3点支撑，即风扇端设置1处支撑，飞轮端设置2处支撑。在2000h挖掘试验中，该机螺栓松动严重。通过调整减振器的轴向刚度后，改善了轴向加速度和振幅，但是出现横向冲击摆动，造成风扇护罩多次被打掉信轿。

为此，将发动机3点支撑改为4点支撑，即将风扇端设置了1块转接板，其中间与发动机自带支架连接，两端再通过减振器与机架连接。改进后进行了测试，从测试数据来看，4点支撑与3点支撑相比，风扇端的隔振率提高了近1倍，飞轮端的隔振率也有小幅提高。

发动机减振器橡胶硬度、机架板厚、拧紧力矩也会影响隔振率。一般可通过降低减振器的轴向刚度来降低自振频率，以得到更好的隔振效果。但过多降低减振器轴向刚度，发动机受冲击时，减振器与机架板之间会产生间隙，减振器会因摩擦而损坏；同时也会影响减振器的径向刚度，引起发动机摆动。

（2）作业产生的振动

挖掘机作业产生的振动与液压系统匹配、整机稳定性有关，也受司机操作习惯的影响。液压系统的影响主要分为2个方面：液压系统启闭时的瞬间振动，以及协调性不佳给整机造成的冲击振动。

液压系统启闭时瞬间振动液压系统启闭瞬间可给整机造成振动。减轻该振动，可从高压油路和先导油路2个方面进行控制。在动臂和斗杆高压油路增设单向节流阀，以在斗杆内收和动臂下降的回油路上节流。通过增加回油背压，提高泵的负载，降低泵的排量，达到降速的目的。此种方式，主要用在挖掘机加长臂等特殊工作装置上。

在先导油路增设缓冲阀，可减轻司机进行紧急停止时给挖掘机造成的振动，而在正常操纵时不起缓冲作用。因此，增设缓冲阀可提高司机操作的舒适性，且不会降低工作效率。若兼顾成本，可考虑使用隔板式先导单向节流阀。但是，此种节流阀受液压油黏度影响较大，冬季液压油黏度大时，使用效果较差。

液压系统的冲击振动若挖掘机液压系统的协调性不好，会给挖掘机带来冲击振动。改进挖掘机协调性，主要从主阀芯规格、优先阀节流孔的通径与数量、电磁阀等方面考虑。

挖掘机液压系统产生的冲击振动，还与整机结构的稳定性有关。需要校核挖掘机配重的质量、重心位置等。此外，工作装置销轴和挡板螺栓、工作装置液压系统管夹螺栓、支重轮螺栓、回转支承螺栓松动等问题均与液压系统的冲击振动有关。

3、螺纹防松结构

螺纹连接常用的防松方法有：摩擦防松、机械防松、破坏螺旋副防松。一般而言，摩擦防松简单、方便，但不够可靠。重要部位的螺纹连接，尤其是挖掘机内部不易检查的螺纹连接，应采用机械防松方法。

（1）摩擦防松

摩擦防松包括双螺母并紧、弹垫、自锁螺母等方法。双螺母并紧防松方法结构简单，适用于平稳、低速、重载等固定连接场合。可用于挖掘机工作装置销轴的固定、U型螺栓的固定等。由于弹簧垫的弹力不均衡，螺栓容易产生弯曲，弯曲的螺栓在冲击、振动的作用下容易松脱。某型号挖掘机早期采用M8、M10、M12的螺栓，均为弹簧垫加平垫防松结构，其防松效果较差，整机工作不到500h就有很多螺栓松动。后改为自制加大垫片，取得较好防松效果。加大垫片表面应光滑，不存在有害裂纹、划伤、毛边及弯曲，以避免装配时螺栓产生弯曲应力。

自锁螺母防松比较可靠，经多次拆装后，不会降低防松性能。该防松方法可用于座椅滑轨的U型手柄、收音机天线、照明灯等较小尺寸的螺纹副。

（2）机械防松

机械防松一般用于发动机减振器螺栓。将螺母焊接在一块折弯的支架上，通过支架折弯边的限位来达到防松目的。

（3）破坏螺纹副防松

在螺纹副旋合之前，在螺纹上涂抹螺纹紧固胶，属于破坏螺纹副防松。在螺纹上涂抹螺纹紧固胶并将螺纹副拧紧后，螺纹胶硬化、凝固，便可防止螺纹副松动。螺纹紧固胶用于重要部位的螺栓，如支重轮、链轮、发动机支座、发动机减振器、驾驶室底板架、驾驶室减振器、配重、回转马达、行走马达、回转支承的螺栓。

4、预紧力

（1）结合面应符合要求

螺纹孔的精度一般为6H级，其预紧力的大小及紧固效果受紧固件和被紧固件结合面摩擦系数的影响。损伤或锈蚀的螺纹，紧固前应先用丝锥或板牙修整（俗称“回丝”），再用清洗剂将螺孔内部、螺栓表面以及结合面残留的油漆及污渍清洗干净。

（2）预紧力应适当

增大预紧力可减小应力变化幅。但预紧力不宜过大，必须控制在规定的范围内。这是因为预紧力过大将造成螺栓强度达到屈服点。使用扭矩扳手紧固螺栓时，螺栓承受的应力（预紧力）一般为螺栓屈服强度的75%。如10、9级的螺栓，抗拉强度为1000MPa，屈服强度为900MPa，则预紧力为675MPa。当使用扭矩扳手时，理论上拧紧力矩T与预紧力F有如下关系：

T≈0、2Fd

式中：d为螺纹公称直径。

此外，拧紧力矩还与紧固工具的精度有关。

当使用套筒扳手、普通扳手时，拧紧力矩应比使用扭矩扳手时略小。

（3）紧固后的处置

当螺栓按要求紧固后，需在螺栓头部（或螺母）和被紧固件表面涂抹颜色标记。一旦螺栓松动后，可向紧固方向逐渐拧紧，直至螺栓头部（或螺母）与被紧固件表面的标记再次重合。

5、材料

（1）被紧固件

螺栓拧入被紧固件时，被紧固件材料不同，紧固螺栓拧入深度也不同，按照被紧固件为钢材、铸铁、轻合金排列顺序，螺栓拧入深度应逐渐增大。其中螺栓拧入钢材的深度应略大于螺纹公称直径，但是当螺栓公称直径小于12mm，且拧入场合为电瓶接线柱、管夹、线夹、散热器防尘网、底封板时，其拧入深度可等于公称直径。铸铁铸造后在基体内形成的石墨有膨胀作用，可减少铸件体积的收缩，降低内应力，对振动的传递也能起削弱作用，有很好的抗振和吸振性能。如行走先导阀上的过渡块、发动机支架、压缩机支架为铸铁制作，其紧固螺栓的防松效果较好。

（2）螺纹座

螺纹座的材料选用尤为重要。当螺纹座的屈服强度过小时，有可能造成螺栓拧入后变形，引起早期疲劳失效，螺栓也容易松动。部分材料的屈服强度与板厚有关，如Q235钢材，其板厚越厚，屈服强度越小，选材时应注意。若螺纹座的抗拉强度过小，当使用扭矩扳手旋紧时，会直接损伤螺纹。因此，关键位置的螺纹座钢材一般选用Q345B，普通位置的螺纹座钢材一般选用Q235B。

（3）自制加大垫片

旋紧螺栓时所用加大垫片不是标准件，且有严格的技术要求，因此只能自制。自制加大垫片材质一般为45号钢，硬度为HRC39左右，热处理方式为淬火加中温回火。若自制加大垫片热处理后硬度不够，可能会导致变形。当自制加大垫片硬度达到HRC38以上时，若要进行电化学镀锌，需经过6h低温（200℃）干燥处理，以防氢脆，然后进行炉中缓冷。将上述各项防松措施综合运用在整机设计及装配过程后，用户反映，整机螺栓松动问题明显减少，取得了良好的效果及经济效益。

防松螺母性能的优劣是可以通过森姿基科学方法加以评定的。目前采用最多的就是国家标准GB/T 10431-1989

《紧固件横向振动试验方法》。

采用这种方法进行防松螺母防松性能检测时一般以紧固件轴力册逗的衰减为判

据，在加载此谨循环振动力后，紧固件的轴力会随着加载时间的延长有所变化，一般呈下降趋势，等轴力衰减

至零时，就说明螺母松动，防松失效。

在同样的条件下，亿索牢防松锁紧螺母在用此种方法进行检测时，

表现出比同类产品更加优异的性能。在标准规定的加载时间内，其轴力的衰减基本保持10%以下，可以说

不会松动。而其它螺母大部分都松动，而极少数轴力也衰减70%以上，实际上已经频临松动。