锁紧螺母又称自锁螺母，目前主要有：
- 全金属锁紧螺母（图1），
- 非金属嵌件锁紧螺母（图2），
- 金属夹片的锁紧螺母（图3）等。
全金属锁紧螺母，又分为：
- 端面压3点的对螺纹的螺距产生一定的影响，形成锁紧特性；
- 对边压扁，使端部螺纹由圆形变为椭圆形形成锁紧特性。
图 1 全金属锁紧螺母
图 2 尼龙嵌件锁紧螺母
图 3 夹紧垫片锁紧螺母
锁紧螺母摩擦系数测试时候，按照GB/T 3098.9标准进行，具体参见该标准。
锁紧螺母测试，可以用紧固件生产商比较常用的某品牌摩擦系数试验机。
图 4 螺纹摩擦系数试验机
01
锁紧螺母摩擦系数设计要求
下面，以某主机厂锁紧螺母设计要求为例，来分析主机厂对锁紧螺母的摩擦系数设计要求。
某主机厂锁紧螺母图纸如图4，图纸要求在36kN时，拧紧扭矩为38.0Nm-52.0Nm，扭矩范围差只有14Nm。
而该螺母非锁紧螺母时候正常摩擦系数，如果按照摩擦系数范围为0.09-0.15时，即摩擦系数的偏差达到0.06时候，扭矩范围可达30Nm。
图 5 某主机厂锁紧螺母的设计要求
从图纸要求来看，初步判断此处摩擦系数范围为非该主机厂的正常紧固件摩擦系数范围数值，故需分析出这种在图纸中仅仅要求预紧力和扭矩范围情况下的自锁螺母具体的摩擦系数范围是多少？以便能够在制造时候合理的确定药水牌号，工艺路线，同时，能够较准确的校核分析采用自锁螺母处的相关接头处轴力、扭矩等。
为此，我们也查到以前供应商开发过的一款同螺纹规格的自锁螺母，同款自锁螺母的设计，尺寸与该螺母尺寸完全一致，仅盐雾试验要求提高到720h，图纸要求的轴力或夹紧力与该主机厂的图纸要求完全一致，同样也是要求在36.1kN时，拧紧扭矩为38.0Nm-52.0Nm。
图 6 同款已经开发过的螺母
02
自锁螺母摩擦系数计算分析
根据编制的计算程序，可以计算出摩擦系数范围0.0635-0.0937，该摩擦系数比该主机厂正常紧固件摩擦系数范围0.09-0.15低非常多，而且摩擦系数范围比正常摩擦系数要求范围更窄。
由此可见：需要对这种仅仅规定预紧力和拧紧扭矩范围的自锁螺母计算摩擦系数的范围，才能更好的制造和开发这种自锁螺母的摩擦系数工艺，并提出对药水的要求。
根据已知的预紧力和拧紧扭矩范围计算摩擦系数见表。
03
自锁螺母的试验验证
为了验证计算程序的正确性，我们对已经开发出的自锁螺母，并且经过主机厂认证的自锁螺母型号实物进行满足36.1kN时，拧紧扭矩为38.0Nm-52.0Nm的自锁螺母进行了摩擦系数测试，测试结果如图6。
从测试结果来看，摩擦系数完全在理论计算范围0.0635-0.0937内。
从实际测试结果来看理论计算摩擦系数的程序是合适的。通过自锁螺母图纸中的轴力及拧紧扭矩范围即可根据该程序计算出摩擦系数范围，这样便于实际对接头处的拧紧扭矩及所需的最小夹紧力进行计算，提高计算的准确性，并能够按照图纸要求选用合适的控制摩擦系数的药水。
图 7 自锁螺母摩擦系数测试结果
04
总 结
自锁螺母，大家设计的时候，是如何考虑呢？
规定摩擦系数，按照GB/T 3098.9标准进行摩擦系数测试？还是规定自锁螺母的预紧力和拧紧扭矩范围，开发出的自锁螺母要满足该预紧力条件下的拧紧扭矩范围，从而间接的控制自锁螺母的摩擦系数？
如果规定预紧力和拧紧扭矩范围的话，反推出摩擦系数范围，这个摩擦系数范围是正常摩擦系数范围，还是收窄的摩擦系数范围内？
大家还有什么其他方面的自锁螺母控制要求，图纸上的摩擦系数技术要求都是怎么规定的呢？欢迎联系进群讨论和分享。
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