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防鬆螺帽怎麼拆?防鬆螺帽原理、規格、用法&與一般螺帽區別

使用防鬆螺帽是比較可靠的螺栓防鬆脫方法。螺帽容易在震動、高溫、旋轉運動、強力破壞、螺紋老化、螺紋角偏大等因素的作用下發生鬆脫或側滑,令機件不能穩妥連接,而防鬆螺栓及螺帽憑藉其獨特的構造可以減少這種情況,提升器械使用壽命及安全性。

一、防鬆螺帽種類有哪些?

1.尼龍防鬆螺帽

尼龍防鬆螺帽的開口邊緣嵌有尼龍材料,具有緊固效果出色的優點,不過,樹脂材料用久可能老化、減弱防鬆效果。

圖片中是一顆帶有藍色尼龍圈的防鬆螺帽
尼龍防鬆螺帽(圖源:Bossard柏泰官網)

2.金屬防鬆螺帽

金屬防鬆螺帽也是十分常見的防鬆螺母類型,它通常要求精密化的設計及加工,相比起尼龍材質更耐用,不過造價也更加昂貴。金屬防鬆螺母又可以細分為預置扭矩防鬆螺帽、城堡(堡型)螺帽等不同類別。防鬆螺母可以搭配帶有肋紋及法蘭面的防鬆螺栓一同使用,兩者能夠緊密咬合,更有效地阻止螺帽在螺栓上的相對移動。

圖片中是一顆六角形的防鬆螺帽
扭矩六角防鬆螺帽(圖源:Bossard柏泰官網)

二、防鬆螺帽原理是什麼?

防鬆螺帽原理主要包括摩擦力防脫、雙重螺帽嵌套、調整螺紋形狀等類型,達到加固螺栓、防止其鬆脫的目的。不過,不同類型的螺帽具體防鬆機制也有差別。

原理1.提升摩擦係數、增大摩擦力

以尼龍防鬆螺帽為例,其原理就是增大表面摩擦係數,其邊緣由於鉚接定制尺寸的尼龍環,能卡住螺栓,在螺紋表面形成強大摩擦力,從而阻止螺絲掉落。

圖片中是一顆帶有白色尼龍圈的六角防鬆螺帽
六角尼龍防鬆螺帽(圖源:Bossard柏泰官網)

原理2.利用對邊壓點形成摩擦扭矩

市面上也有不少金屬防鬆螺帽,其作用原理主要是通過在螺帽邊緣進行精密收頸處理,形成摩擦環。摩擦環會擠壓螺栓相對的螺牙峰,形成摩擦扭矩,從而阻止螺栓自行轉動、脫落。採用這一作用機制的防鬆螺母通常有扭矩六角防鬆螺帽。

圖片中是一顆六角防鬆螺帽
預置扭矩六角防鬆螺帽(圖源:Bossard柏泰官網)

原理3:利用螺帽溝槽增大摩擦力、減少相對移動

採用溝槽防鬆原理的典型代表是城堡螺帽,它通常採用六角樣式,更靠近螺栓的一邊具有像城堡一樣的凸起,同時加工有溝槽,不僅可以增大摩擦力,也可以緊固螺母,避免它在螺栓上的移動。堡型螺帽還可以搭配開口銷使用,強化防鬆作用。

圖片顯示一顆帶有城堡造型的防鬆螺帽
城堡防鬆螺帽(圖源:Bossard柏泰官網)

二、防鬆螺帽與一般螺帽不同的地方為?

防鬆螺帽與一般螺帽不同的地方在於它的厚度較大,而且遠離螺栓頭部的那一面通常帶有特殊設計,如含特殊物料、刻有定制溝槽、加工有預製摩擦環等。此外,它不同於一般螺帽,需要按照正確的旋入方向來安裝。

三、防鬆螺帽規格怎麼看?

Step1:看防鬆螺帽材質

防鬆螺帽主體部分材質包括碳鋼、不鏽鋼。不鏽鋼材質通常採用沃斯田鐵(Austenite)的標記方法,具體有A2(最常用)、A5(耐硫酸不鏽鋼)、A3(穩定型不鏽鋼)等類別。碳鋼材質通常要考察其強度等級,包括4/6/8/10/12級。

Step2:了解螺母進行哪些表面處理

防鬆螺母如果進行表面處理,那麼通常會有更好的防腐性能,壽命更長。常見的表面處理工藝有鍍鋅、鍍鎳、鍍鉻酸鹽等。

Step3:認清防鬆螺帽規格尺寸

為適配常用的螺栓,市面上防鬆螺帽規格標示方法和一般螺帽相當,包括公制、美規、英制三種標示方法。不同規格系統下製造的螺帽及螺栓在牙距、牙型、外徑上都有差別。不過,它們都有自己的規格對照表,十分方便查閱。在訂購時你只需要能認出防鬆螺帽採用何種標示系統、選擇和螺栓匹配者即可。

  • 公制標示方法:用字母M+數字來表示,如M8/M13,它規定了防鬆螺帽的外徑(s)、螺紋牙距這2個參數。公制螺帽的牙距包括粗螺紋、細螺紋兩類,一般是粗螺紋比較常見。公制規格的數據單位符號是毫米mm。
  • 英制標示方法:這一標示方法通常採用英吋為單位,通常用分數形式來表示外徑。此外,英制尺寸有時也會用UNC(粗牙)、UNF(細牙)、UNEF(極細牙)、數字+UF(定吋牙)來統一表示牙距。一些來自歐洲的緊固件品牌就會用到英制規格標示法。
  • 美規標示法:規格表上出現#號或No.字樣,表示該螺帽屬於第幾號規格。這類標示也可以直接對照規格表了解外徑、牙距資訊。

Step4:了解防鬆螺帽高度

除了公制代碼及外徑,緊固件廠商通常還會給出防鬆螺帽高度資訊,方便你挑選到最合用的尺寸。如下示參數圖,左邊的s標示的是外徑,右側圖中的m即是高度。不同緊固件廠家可能用不同的字母,但基本上都離不開高度、外徑、牙距這些參數。

圖中標示出的防鬆螺栓規格參數
防鬆螺栓規格參數圖示(圖源:MiSUMi台灣三住官網)

四、防鬆螺帽怎麼鎖?防鬆螺帽使用方法

1.安裝前在防鬆螺帽上塗抹潤滑劑

預置扭矩防鬆螺帽比較容易在安裝過程中卡在螺栓上,一旦咬死就難以拆卸,只能截斷螺栓。因此,在安裝前先在螺栓及螺絲上塗抹蠟、樹脂等潤滑劑,令安裝過程更順暢。

2.留意防鬆螺母方向

不同於一般螺母,防鬆螺帽的使用具有方向性,如果安裝方向不對,可能令螺帽報廢。以尼龍防鬆螺母為例,在安裝時你要確保螺帽帶尼龍塗層的一面更接近螺栓尾部、遠離螺栓頭部,同時按順時針方向旋轉(螺帽處於正面)。

圖片展示尼龍防鬆螺帽的安裝方向
尼龍防鬆螺帽方向(圖源:youtube)

3.安裝時扭矩及轉速不宜太高

在安裝預置扭矩防鬆螺帽時,一開始的扭矩不宜太高,大約為15-20牛頓米即可,而且應以較平緩的方式去水平轉動扭矩扳手,這樣可以減少螺帽卡住不動的情況發生。在將螺帽安裝到位緊固的時候,可以再適當提升扭矩,令螺帽鎖緊。

五、防鬆螺帽怎麼拆?

圖片顯示防鬆螺帽的拆除方向
防鬆螺帽拆除方法(圖源:汽機車資訊網)

拆卸防鬆螺帽時,如果螺栓頭部面上,那麼建議你使用扳手按逆時針方向慢慢旋轉防鬆螺栓,或順時針旋轉螺帽。如果是螺帽露在正面,那麼建議用扳手逆時針旋轉螺帽。不過,需要留意的是,一些特定器械會用到比較少見的反牙螺栓,其拆卸方向會與一般情況相反。

小貼士:防鬆螺帽應盡量避免頻繁拆卸,否則會令緊固、防鬆效果大大減弱,縮短防鬆螺母壽命。

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