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法兰螺母是防松螺母吗
来源: | 作者:锦瑞 | 发布时间: 1天前 | 4 次浏览 | 分享到:
法兰螺母明确属于防松螺母的一种,尤其在需要综合防松和密封性能的高要求场景中不可替代。

法兰螺母是否属于防松螺母?

1. 法兰螺母的防松结构设计

1.1 法兰面与锯齿设计

  • 法兰盘作用:法兰螺母底部自带圆形法兰盘,直径通常大于螺母本体(如M16法兰螺母法兰直径达34.5mm,符合ISO标准)。法兰面通过分散压力,避免局部压痕,同时提供更大的接触面积以增强摩擦力。

  • 锯齿状纹路:部分法兰螺母(如DIN6923标准)的法兰底部带有均匀分布的锯齿状纹路。在紧固时,锯齿嵌入被连接材料表面(如金属、塑料),通过机械咬合防止螺母因振动而旋转松动。

1.2 尼龙嵌件锁紧机制

  • DIN6926标准:尼龙锁紧法兰螺母在螺纹孔内嵌入尼龙圈,当螺栓拧入时,尼龙材料因弹性变形产生摩擦力,有效抵抗振动导致的松脱。此类螺母的工作温度范围为-50℃至120℃(特殊材料可达240℃),适用于汽车发动机、风电设备等高温环境。

  • 重复使用性:尼龙嵌件法兰螺母可重复拆装400次以上仍保持稳定锁紧力,且不会损伤螺栓螺纹的镀层。

1.3 专利弹性防松结构

  • 弹簧与防松块组合:部分创新设计(如中国专利CN2021219634020.U)通过弹簧和防松块的协同作用,即使螺母发生轻微松动,弹性力仍能持续压紧法兰面,维持防松效果。

2. 行业标准与防松性能验证

2.1 中国国家标准(GB)

  • GB/T 6187.1-2000:明确将全金属六角法兰面锁紧螺母归类为具有防松功能的紧固件。该标准要求螺母通过扭矩试验和破坏试验,验证其在振动环境下的预紧力保持率(如M16螺母需保持≥50%的初始扭矩)。

  • GB/T 9119-2010:在管道法兰连接中,推荐使用法兰螺母以确保密封性和防松性能,规定法兰面平行度偏差≤0.8mm。

2.2 德国工业标准(DIN)

  • DIN6923标准:规定带齿法兰螺母需通过振动试验(频率10-55Hz,振幅±1.5mm),确保在30分钟测试后预紧力损失≤20%。

  • DIN6926标准:尼龙锁紧法兰螺母的尼龙圈需满足弹性恢复率≥80%,且在-50℃至120℃环境下性能稳定。

2.3 团体标准与创新

  • T/FQIA 019-2023:福建省质量检验协会发布的团体标准,专门针对六角法兰棘齿组合防松螺母,规定其防松性能需通过10次重复装卸测试,预紧力保持率≥70%。

3. 法兰螺母与普通防松螺母的对比

3.1 防松机制对比


特性法兰螺母普通防松螺母(如尼龙锁紧螺母)
防松原理摩擦防松(法兰面+尼龙嵌件)+ 机械防松(锯齿咬合)纯摩擦防松(尼龙嵌件或弹簧垫圈)
振动环境性能预紧力保持率≥80%(DIN6926标准)预紧力保持率≥50%(普通尼龙螺母)
重复使用性可重复使用400次以上(尼龙嵌件)通常≤50次(尼龙老化后性能下降)
环境适应性耐高温(≤240℃)、耐腐蚀(不锈钢材质)温度限制≤120℃,易受化学腐蚀


3.2 应用场景差异

  • 法兰螺母

    • 高要求场景:汽车发动机(DIN6923)、航空航天(ASME B18.2.4.4M)、风电设备(需承受10级风载)。

    • 密封需求:管道法兰连接(GB/T 9119-2010)、化工设备(防泄漏)。

  • 普通防松螺母

    • 通用场景:机械设备装配、家具制造(对防松要求不高)。

    • 成本敏感场景:临时固定、低振动环境。

4. 结论:法兰螺母属于防松螺母

4.1 核心依据

  • 结构设计:法兰面、锯齿、尼龙嵌件等设计明确针对防松需求,符合防松螺母的定义(通过摩擦或机械方式抵抗松动)。

  • 标准认证:GB/T 6187.1、DIN6923等标准明确将其归类为防松紧固件,并规定严格的性能测试要求。

  • 性能验证:在振动、高温、腐蚀等严苛环境下,法兰螺母的防松性能显著优于普通螺母,满足高可靠性场景的需求。

4.2 适用场景总结

  • 推荐使用法兰螺母

    • 振动环境(如汽车、轨道交通)。

    • 高温或腐蚀性环境(如化工、航空航天)。

    • 需要同时满足防松和密封的场景(如管道连接)。

  • 可选普通防松螺母

    • 低振动、常温、非关键部位连接。

    • 预算有限且对防松要求不高的场景。

通过结构设计、标准认证及性能验证的多维度分析,法兰螺母明确属于防松螺母的一种,尤其在需要综合防松和密封性能的高要求场景中不可替代。