客车车下悬挂系统的紧固现状及改进建议
目前，普遍采取的紧固方式为螺纹连接，依靠螺纹副承载。这种紧固方式存在的振松问题，必然会导致设备运行状况恶化，甚至造成部件损坏，严重的将危及行车安全。因此，设备维护的最重要环节及前提就是紧固良好。针对这种情况，选择可靠、可行的紧固方式就显得尤为重要。 1、车下悬挂系统紧固件状况及松动原因分析
螺纹紧固件是目前车下悬挂系统使用最为广泛的紧固件。与其他紧固件相比，其最大的优点是拆卸比较方便、实用;kkaaa最大的缺点是在冲击、振动或变载荷的作用下容易松脱。因此，振松问题一直是螺纹紧固件应用的最大难题。
日前紧固件的防松方法有多种，按其防松原理可大体归纳为以下3种。
1.1.1摩擦防松
摩擦防松是应用最广的一种防松方式。这种方式在螺纹副之间产生一个不随外力变化的正压力，以产生一个可以阻止螺纹副相对转动的摩擦力。这种正压力可通过轴向或同时两向压紧螺纹副来实现，如采用弹性垫圈、双螺母、自锁螺母和尼龙嵌件锁紧螺母等。 这种防松方式对于螺母的拆卸比较方便，但在冲击、振动和变载荷的情况下，一开始螺栓会因松弛导致预紧力下降，随着振动次数的增加，损失的预紧力缓慢地增多，最终将会导致螺母松脱，螺纹连接失效。 1.1.2机械防松
机械防松是用止动件直接限制螺纹副的相对转动，如采用开口销、串联钢妊和止动垫圈等。这种方式造成拆卸不方便。
1.1.3铆冲防松陶瓷膜过滤系统
铆冲防松在拧紧后采用冲点、焊接、粘接等方法，使螺纹副失去运动副特性而成为不可拆连接。这种方式的缺点是栓杆只能使用1次，目拆卸十分困难，必须破坏螺栓副方可拆卸。
螺纹紧固件的防松方法虽然很多，但常用的方法并不多，卞要有对顶螺母(双螺母)、尼龙嵌套、开槽螺母加开口销、弹簧垫圈等。
1.2传统方式车下悬挂系统的紧固
车下悬挂系统一般采用弹性垫圈紧固、双螺母紧固、扣紧螺母紧固、双螺母配以开口销紧固等紧固方式。
(1)弹性垫圈紧固的工作原理是利用垫圈压平后产生的弹力。其结构简单，但由于弹力不均，不十分可靠。多用于不很重要的连接。
( 2)双螺母紧固的工作原理是利用螺母拧紧后的对顶作用。其重量增大，不经济;副螺母采用薄型，拧紧不便。多用于低速重载或较平稳的场合。
(3)扣紧螺母紧固的工作原理是利用扣紧螺母的弹力。受振动载荷时，其紧固效果良好。一般用于不常拆卸的连接。
(4)双螺母配以开日销紧固的工作原理是通过机械方法紧固限制螺纹副的相对转动。适用于单件或少量生产的重要连接，但拆卸不便。
1.3松动原因分析
1. 3. 1螺栓预紧力过大以及紧固不均使得螺栓松动
作业人员在紧固螺母时，如果预紧力过大，将会使螺栓在偶然过载的情况下产生松动甚至拉断。尤其是在同一吊挂件的各个螺栓预紧力不一致时，这种情况更为严重。
1.3.2车辆运行中的振动引起螺栓松动
螺纹副中产生的摩擦副使螺栓自锁从而紧固螺栓。这种摩擦副只有在承受静载荷时才不会发生变化并自锁。而当螺栓受到动载荷作用引起振动、冲击时，螺纹中的摩擦就会出现瞬时消失或减少的现象。这种现象若反复出现，连接螺栓就会逐渐松动。
2改进措施
2. 1保证适当的预紧力
在紧固螺栓时要保证有适当的预紧力，并要求各相关螺栓预紧力保持一致。应向量化发展，科学地使用扭矩扳手。
2.2 2种防松紧固的改进办法
2. 2. 1胀锚螺栓唐氏螺纹紧固
唐氏螺纹将左旋和右旋2种螺旋线复合在同一螺纹段上。唐氏螺纹既有左旋螺纹的特点又有右旋螺纹的特点，它既可以和左旋螺纹配合又可以和右旋螺纹配合。
唐氏螺纹可以利用螺纹自身特点解决防松问题。在连接时，需使用2只不同旋向的螺母。工件支承面上的螺母称为紧固螺母，非支承面上的螺母称为锁紧螺母，紧固螺母和锁紧螺母是2种不同旋向的螺母，使用时先将紧固螺母预紧，然后再将锁紧螺母预紧。
rs232和ttl在振动、冲击的情况下，紧固螺母会发生松动的趋势，但是，由于紧固螺母的松退方向是锁紧螺母的拧紧方向，锁紧螺母的拧紧恰恰阻止了紧固螺母的松退，导致紧固螺母无法松脱。
导致螺母松脱的卞要原因是沿螺栓径向的振动，沿螺栓轴向的振动不会导致螺母松脱。
唐氏螺纹紧固件进行防松时，紧固螺母受力比较复杂，它既受来自被紧固对象沿螺栓轴
向的振松力的作用，又受来自被紧固对象沿螺栓径向的振松力的作用，这会导致紧固螺母有松退的趋势。而锁紧螺母的受力情况要简单得多，它只受来自紧固螺母的正压力和摩擦力。正压力是沿螺栓轴向的力，不会导致螺母松脱;摩擦力是沿螺栓径向的，但由于紧固螺母和锁紧螺母方向相反，来自紧固螺母的松退力己经转化为锁紧螺母的拧紧力，因而锁紧螺母不会松脱。
振松试验表明，唐氏螺纹紧固件有良好的防松效果。唐氏螺纹紧固件经过120 s振动仍可保持82%的预紧力，而普通螺纹加弹簧垫圈的防松方式经过1 s ^-2s的振动，其预紧力己下降为80%左右，经过15 s的振动，预紧力基本损失殆尽。
2.2.2硬锁紧螺母紧固
硬锁紧螺母在下螺母四型与上螺母}日}型的接触面上设计了一定的坡度，还在上螺母}日}出部分(轮毅)的中心与螺纹中心设计了规定的偏差(a)，通过上下2个螺母进行组合来防止松动(见图1)。
3结束语
传统的紧固方式、防松方法己不能很好地满足现今铁路客车的现车需求，因此，有必要探寻新的紧固方式。上述的2种防松方式如果能得到广泛的应用，必然会大大提升车下b.挂系统的可靠性和安全性，对于客车运营安全隐患的预先排除有着重要意义。
2先进螺纹联接防松方法
2.1滚压收口的自锁螺母防松
自锁螺母在使用中防止自松脱是通过对自锁螺母圆柱体端部收口，使螺母收口部位螺纹孔变形，当螺栓每拧入到螺母收日部位时产生干涉配合起到防松作用。传统压扁法是造成锁紧力矩不稳定重要原因，事实上采用压扁收日法不易得到曲率变化均匀对称的椭圆形。
基于这些，沈阳飞机设计研究所的张占元提出采用滚压收口的方法来加工自锁螺母，这样可使螺母收口部位的螺纹孔由圆形变成曲率变化均匀的对称的椭圆形，螺距沿螺纹孔轴向增大，造成与螺栓干涉配合，可获得比较稳定的锁紧力矩。他对滚压加工螺母的原理和结构进行了较详尽的分析，虽然这项技术还没有推广，但是不失为螺纹防松的一种方法。
2.2美国底特公司的自锁螺母技术
20世纪70年代，美国底特螺纹工具公司，经过长期研究，重新设计螺纹的儿何形状设计，称为SP R-ALOC K,译名‘施必牢”，简称为自锁螺母，从根本解决了紧固件自行松脱问题。
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自锁螺母的防松原理在于它的独特结构。在阴螺纹的牙底有一个30°楔形斜面，当螺栓、螺母相互拧紧时，螺栓的牙尖就紧紧地顶在自锁螺纹的楔形面上，从而产生很大的锁紧力。
自锁螺母的优点表现在:(1)铅封螺丝可靠的防振、防松性能;(2)可提高螺母及螺栓的使用寿命，可重复使用;(3)不受温度剧烈变化的影响，应用范围广;(4)自由旋转型，直到拧紧时才施加力矩，方便装卸;(5)尺寸规格不受限制，能与标准螺栓匹配等。
该螺母己广泛应用于航天、航空、军工、汽车、港日机械、柴油机、铁道机车、磁悬浮轨道、工程机械、医疗器械等行业，在纺织工业、纺机、纺器行业也有广泛的使用前景。
2.3铁基SMA螺母防松
铁基形状记忆合金防松螺母的防松是通过增大自锁摩擦力矩防松和阻尼防松两种方式来实现的。该螺母利用铁基形状记忆合金的形状记忆效应，可将螺母内螺纹加工成略小于螺栓外螺纹的尺寸，然后扩孔变形至标准螺母内螺纹的尺寸，因为在此过程产生应力诱发马氏体相变，所以按规定力矩拧紧后，对螺母加热，应力诱发马氏体发生逆相变，但因受到螺栓的约束作用，螺母会产生巨大径向回复力，该回复力转化为自锁摩擦力矩，能有效增大
螺旋副之间的锁紧力矩，从而防止螺旋副出现相对转动，达到防松目的。此外，因为螺母的径向形状回复，减小了螺纹牙之间的间隙，有效防止螺母与螺栓在受到动载荷作用时产生不同频率的振动，避免螺旋副间自锁摩擦力矩急剧下降。
2. 4 ST2型防松螺母
上海铁道大学研制的ST2型防松螺母在3批装车试验后，于1997年通过部级鉴定，认为‘嘱国内首创，其技术水平与国际同类产品相当，建议在车辆上进一步推广使用。
ST2型自锁防松螺母的防松是通过增大自锁摩擦力矩防松和阻尼防松两种方式。该螺母改进螺纹的结构形状，螺母的底径上有一30°锥面，而螺栓螺纹的形状仍保持标准的二角形。当螺母和螺栓配合在一起使用时，因为预紧力作用，螺栓的牙顶和螺母的牙底有直线接触或微量变形，在横向动载荷作用下由于螺母与螺栓之间横向间隙减小，目两者之间存在较大的摩擦力，从而提供较大的摩擦力矩作用，所以能有效地防止螺旋副产生较少的相对运动，从而达到防松目的。
ST2型防松螺母是目前国内结构简单、工艺性好、防松性能稳定、使用效果显著、重复使
用性好、装机考验较充分、应用领域亦较广泛、实用性好的一种新型防松螺母，除己在铁路电务、工务、电气化接触网上推广应用外，在铁道车辆上的应用前景也是十分广泛。
2.5唐氏螺纹
唐氏螺纹是由左旋和右旋两种螺旋线复合在同一段螺纹段上，既有左旋螺纹的特点又有右旋螺纹的特点，既可以和左旋螺纹配合又可以和右旋螺纹配合。唐氏螺纹可以利用螺纹自身特点解决防松问题。在联接时，需使用两只不同旋向的螺母:工件支承面上的螺母称为紧固螺母，非支承面上的螺母称为锁紧螺母。
紧固螺母和锁紧螺母是两种不同旋向的螺母，使用时先将紧固螺母预紧，然后再将锁紧螺母预紧。
在振动、冲击的情况下，紧固螺母会发生松动的趋势，但是，由于紧固螺母松退方向是锁紧螺母拧紧方向，锁紧螺母拧紧恰恰阻止了紧固螺母松退，导致紧固螺母无法松脱L}J
2. 6液压防松螺母
液压防松螺母联接是利用增加螺栓联接预紧力，使高强度螺栓在轴向发生弹性变形并保持拉仲状态，依靠螺栓弹性变形产生内应力将螺母压紧，达到防松日的的一种新型螺纹联接。
该技术的出现，成功的解决了煤司’一机械中的一些螺栓松动的难题。但是，到日前为止，液压防松螺母除了在采煤机上有较好的使用，受到了井下采煤机使用维护人员的欢迎外，液压防松螺母并没有得到普遍的推广，分析原因大致有以下儿点：
(1)液压防松螺母与普通螺母比较，结构复杂，尺寸较大，而目强度较高，价格比较高。
(2)使用液压防松螺母，须配套使用乎动便携式高压油泵，其输出压力须达到250 M Pa以上。而日前国内市场上额定压力能达到250 M Pa的液压配件(油竹、压力表、密封件等)基本没有，这就阻碍了液压螺母的推广。
2.7充填软性材料防松
当拧紧螺母时，附着在螺牙表面的微观薄屑、微粒或疏或密地夹杂在内外牙隙之问，被挤得更扁、压得更薄了，并目与其它尘垢搀合在一起，就像夹缝中‘鲡沙层’七样被裹夹其问。
要想完全清除干净上述的薄屑微粒显然是困难的，最简单而有效的办法是把内外螺纹之问的径向问隙和侧向问隙抵紧并‘挤死”，令‘鲡沙层’失去受振松动错位的机会。
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