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无论是设计英制还是公制紧固件，您都需要了解紧固件的等级（英制）或性能等级（公制）。下面是一个矩阵，可以帮助您比较两者之间的差异：

通常，随着强度的增加，价格也会随之升高。同样值得注意的是，强度并不总是越高越好。高强度紧固件的柔韧性往往较差，并且通常需要借助更好的紧固控制来利用其强度。

在使用螺母和螺栓进行设计时，硬件的等级和性能等级应相匹配。但是，强度较高的螺母可以与强度较低的螺栓配合使用。为了实现安全和正确的接头设计，螺母的强度必须始终高于螺栓，因此使用强度较低的螺母和强度较高的螺栓往往会带来麻烦。

最后，垫圈的强度经常会被忽视。在六角头螺栓或螺母下使用平垫圈的目的是分散载荷，增加支承面的表面压力极限。如果非硬化垫圈与硬化螺栓配合使用，则六角头可能钻入垫圈的表面，使夹紧力受到影响、联接松动。

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Doug Jones
应用工程师
djones@bossard.com

许多工程师将选择恰当类型的紧固件作为其设计中的主要思考问题，而忽略了表面处理的重要性。当您为紧固件选择最佳表面处理时，考虑以下因素当是明智之举：

1. 安全性 – 不正确的表面处理可能导致紧固联接失效
2. 防腐 – 零件的预期使用寿命是多久，需要在什么样的环境下使用？
3. 防止操作时的损伤 – 操作及安装期间造成的划痕和擦伤如何影响表面处理？
4. 联接的关键性 – 如果联接松动，装配是否会失效？装配失效的后果是什么？
5. 功能性 – 表面处理是否会因螺纹或凹槽堵塞而妨碍紧固件的装配？
6. 可用性 – 表面处理方式是否容易实现？
7. 成本 – 表面处理对我的装配而言是否经济有效？

有许多特殊的表面涂层都是为特定应用而研发的，并且每天都会有更多的新涂层被研发出来。一些最常用的表面处理包括：

• 电镀锌（“商业”镀锌）
• 电镀锌镍
• 机械镀锌
• 锌片
• 热浸镀锌
• 环氧电泳涂层

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Doug Jones
应用工程师
djones@bossard.com

紧固件头部样式的选择通常取决于工程师的偏好、目前流行的样式或者非常特殊（非标准）用途所需要的样式。所有这些情况都可能带来危险且产生昂贵的支出。

内部凹槽驱动

在内部凹槽驱动方面，最常见的较小机器螺钉（1/4″ 或 M6 及更小）样式有开槽、十字槽（飞利浦）、十字槽（米字）、Torx 和 Torx Plus。内六角驱动在我们所说的内六角螺钉中很常见，但它们更多地用于工具作业而不是生产中。在选择内部驱动螺钉时，下面的矩阵将为您提供一些考虑要点：

*无需工具：在一些设计中，例如设备检修门，可能不容易随时获得合适的工具，因此可以使用包括硬币和车钥匙在内的任何东西来旋转开槽头并进行检修。

**NR（不推荐）：米字和 Torx Plus 驱动很容易与飞利浦和 Torx 混淆，即使它们需要不同的驱动头。在消费者装配中，建议避免使用这些类型。

内部凹槽驱动螺钉

对于内部凹槽驱动螺钉，必须考虑头部样式。虽然存在许多选择，但并非所有选项都可用。最常见的头部样式是盘头，它几乎可以提供 1/4” 或 M6 及以下的各种尺寸。不太常见的样式有圆头、平圆头、圆柱头、六角头和六角垫圈头。

较大螺钉

对于较大螺钉，六角头、六角法兰头和六角套筒头是最常用的样式。六角套筒头通常仅在存在间隙问题（套筒不能安装在头部上来驱动它）时使用。六角法兰螺钉通常比六角头更贵，但是由于它们的支承面更大，通常不需要垫圈，这最终可以节省成本。当使用适当尺寸的孔来支承非常坚硬的表面时，可以使用没有垫圈的六角头，但在许多情况下，配合部件的表面压力限制不足以在不添加硬化垫圈或法兰的情况下支撑载荷。

有关为您的下一个设计选择正确的头部样式的更多信息，请访问我们的网站 www.bossard.com 或通过电子邮件 ProvenProductivity@bossard.com 联系我们。

Doug Jones
应用工程师
djones@bossard.com

产品工程师很少接受紧固件培训，因此在设计阶段会出现一些常见错误。在接下来的五篇博客中，我们将集中讨论其中的一些常见错误。

什么是软连接？

当被连接在一起的一种或多种材料比用于固定连接的紧固件更软或更弱时，这种接头被认为是“软接头”。这可能导致低预载，根据作用在连接上的外力，可能会造成松动或疲劳失效。衬垫连接和塑料就是软连接的一些例子。

衬垫连接

这些软连接将软衬垫材料夹在两个表面之间以防止泄漏。它们不能过紧，否则衬垫可能会失效。使用一段时间之后，这些衬垫可能会分解并开始泄漏或使紧固件松动。有助于防止该连接失效的另一种方法是在衬垫表面设计一个台阶或凹槽，使衬垫材料能够压缩和密封。这使得硬表面彼此接触并实现更高的夹紧力，再次形成硬连接。

塑料

现在，许多设计中都加入了塑料，塑料很难在不开裂的情况下完成装配。在将塑料连接到金属上时，可以使用带肩螺钉或某种类型的压缩限制器来防止在塑料材料上产生过大应力。另一种替代方案是将专用螺钉直接拧入塑料中，例如 Delta PT^® 螺钉。通过适当的孔尺寸和设计，这种方法已被证明非常有效而且经济。

有关软连接的更多信息或在下一个伟大设计的装配方面需要帮助时，请访问我们的网站 www.bossard.com 或通过电子邮件 ProvenProductivity@bossard.com 联系我们。

Doug Jones
应用工程师
djones@bossard.com

我们紧固件锁固方法系列的第五部分将集中于某些以前未介绍过的替代锁固方法。

锯齿状法兰面螺母/螺栓

锯齿状法兰面螺母和螺栓使用支承面上的锯齿来产生更高的摩擦和防止松动，主要用在金属板连接上。务必小心不要对此紧固件使用任何垫圈，并确保螺母和螺栓上都有锯齿以防止任何旋转。只要设计得当，使用锯齿状紧固件的连接表现非常好，但是如果在涂漆之后安装紧固件，则腐蚀可能是个问题，因为在装配期间可能会使某些材料被去除，尤其是在需要去除的情况下。

双螺母

使用保险螺母（或薄螺母）来对连接进行“双螺母”处理的情况已存在很多年了，并且可能是非常有效的螺纹连接锁固方法。针对不同的连接，使用双螺母的装配方法可能不是最高效的，并且许多人没有正确安装它们。使用保险螺母时，较薄的螺母先装配，在保持保险螺母就位的同时，将顶部的标准螺母拧紧到完整扭矩。这种方法可能难以在连接上产生适当的预负载，这就是很少再使用此方法的原因之一。

机械螺纹锁固

某些制造商推出了特殊的螺纹几何形状，以在内部或外部螺纹中创建机械锁固。与从标准螺纹开始并对其进行形变或破坏以产生摩擦的锁紧螺母不同，这些专门螺纹是在最初形成螺纹时通过轧制和攻丝应用到紧固件中的，因此具有更强的一致性和更加可预测的夹紧力。

止动垫圈

止动垫圈有多个卡舌，它们在装配后沿两个相反方向弯曲，将螺母或螺栓头锁固到配合面。

六角开槽螺母

六角开槽螺母或槽形螺母有跨平面切割或形成的槽，以允许开口销穿过配合公螺纹部件中的横穿孔。通常用于高度关键的连接，例如汽车上的前轮轴承总成，这种强制联锁功能是有保证的，但是对于锁固螺栓连接来说成本太高了。

安全钢丝

一般用于飞机、高性能汽车或其他高度关键的应用，这些螺栓和/或螺母有孔穿过头部或平面。然后可以将安全钢丝穿过这些孔，扭绞并连接到相邻紧固件以防止旋转松动。

是否有问题？想要更详细了解紧固件锁固应用吗? 通过电子邮件 ProvenProductivity@bossard.com 联系我们。

Doug Jones
应用工程师
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确保您的应用的紧固件锁固方法：锁紧螺母

我们紧固件锁固方法系列的第四部分将深入研究锁紧螺母，这种螺母又称为有效力矩型锁紧螺母，因为它们不是在“自由旋转”，而是需要一定的有效力矩
来完成装配。

多年来，已经开发的锁紧螺母样式繁多，但我们将集中于两大类别：全金属锁紧螺母和尼龙嵌件锁紧螺母。

全金属锁紧螺母

全金属锁紧螺母起初以自由旋转螺母的形式出现，然后通过冲压或穿孔机使螺纹的部分发生形变，以在装配期间产生摩擦。有顶部锁紧或侧面锁紧两大类，最好了解它们的差别，然后再确定最适合您的应用的样式。

顶部锁紧

顶部锁紧螺母在螺母的一端具有螺纹形变，因此装配只能沿一个方向进行。最常见的顶部锁紧螺母（通常称为抗振自锁螺母）类型顶部有一个锥形，因此很容易识别螺母顶部以便定向装配。

侧面锁紧

双向锁紧螺母可以沿任一方向装配，因此可以在自动化装配中使用它们。这些螺母可通过平面上的冲孔标记来识别。通常有一个冲孔标记，或在两个相对的平面有两个冲孔标记。

尼龙嵌件螺母

尼龙嵌件螺母使用无螺纹尼龙环，在制造过程结束时挤入螺母顶部。将该螺母装配到螺栓上时，螺母顶部的尼龙环中形成螺纹，从而产生阻力。

每种样式的螺母都有优点和缺点。全金属锁紧螺母可以在比尼龙嵌件螺母更高的温度下使用，但是不同批次的尼龙嵌件螺母往往有更一致的夹紧力。全金属锁紧螺母通常在正常镀锌面漆之上还需要一层蜡以防止毛边，这在关键连接中可能会导致某些不可预料的夹紧力。

如需了解更多关于锁紧螺母的信息，请访问 www.bossard.com，或通过电子邮件 ProvenProductivity@bossard.com 联系我们。

Doug Jones
应用工程师
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确保您的应用的紧固件锁固方法：尼龙贴片和插片

紧固件锁固方法系列的第三部分将集中于尼龙贴片和插片。

尼龙贴片

尼龙贴片与粘合贴片具有某些相似性，因为它们都是在送达客户之前涂抹并且不会被忘记，但它们的相似性也就到此为止了。

尼龙贴片是一种硬性尼龙材料，以粉末的形式涂抹，然后受热熔化到螺纹中。尼龙材料通常不是 360° 贴片，而是仅涂抹在螺纹的一侧。该材料足够软，在装配时可以在其中形成螺纹，但是又足够硬，可以在与贴片相对的一侧产生额外摩擦。这种贴片具有一定的可重用性，因为它不会像粘合剂那样在装配后固化，而是保持硬性。大多数厂商都声称其锁固效率高达完全拆解和重新装配的 3 到 5 次。需要精密调节而不需要完全拆解的应用可从此类贴片中受益。

尼龙插片

尼龙材料还可以通过插片或插条的形式添加到螺纹中。

这种应用方法需要对螺钉加工并压入尼龙插片或插条。虽然制造成本稍高，但某些客户仍然宁愿选择栓而不选择贴片，并认为他们可以通过这种方式改善性能。

尼龙相对于粘合剂的显著优势在于，其在理想储藏条件下保质期更长并有重复使用的可能性。

如需获得有关尼龙锁固特征的更多信息，或者要帮助您决定哪种锁固方法适合您的应用，请访问 www.bossard.com 或通过电子邮件 ProvenProductivity@bossard.com 联系我们。

Doug Jones
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确保保护您的应用的紧固件锁固方法：粘合剂

我们紧固件锁固方法系列的第二部分，将重点关注粘合剂。一般而言，有两种适用于紧固件联接涂抹锁固粘合剂的方法。液体粘合剂，如 Loctite^®，可在装配时涂抹到螺纹，或者可以在发货给客户之前、在加工时将粘合贴片预涂到螺纹上。

液体粘合剂

液体粘合剂的涂抹可以使用塑料挤瓶、刷子来完成，甚至使用胶棒涂抹器擦在螺纹上。此类涂抹的挑战之一是在螺纹上涂抹恰当数量的粘合剂，在不浪费材料的情况下达到所需的锁固效果。某些液体螺纹锁固剂制造商开发了精确计量枪，可为每次涂抹提供相同数量的材料。

螺纹锁固材料制造商将根据您的应用提供应使用多少材料和使用哪种分配系统的实用建议，但是螺纹锁固粘合剂是如何工作的呢？

普遍的思维是螺纹锁固粘合剂只是充当胶水，将内外螺纹结合在一起以防它们旋转松动。尽管这在某种程度上是正确的，但锁固粘合剂的真正好处在于，它们在装配后会硬化并填补螺纹之间的任何间隙。每当作用于连接的外力（如振动）导致螺纹和支承面中的摩擦损失时，就会发生旋转松动。如果该作用力和频率足够高，螺纹中的空气间隙就会允许摩擦损失出现。使用螺纹锁固粘合剂消除空气间隙是防止旋转松动非常有效的方法。

预涂式粘合剂

预涂式粘合剂以与上述相同的方式防止旋转松动，但它们是在工厂以贴片的形式涂抹的。粘合剂材料使用微胶囊封装，避免其在装配紧固件（此时将压碎微胶囊并释放固化剂）之前变干。

预涂式粘合剂的优点包括：

• 不会由于过度涂抹而浪费
• 粘合剂每次都在同一位置
• 装配工不会忘记
• 不易弄脏

预涂式粘合剂的一个缺点在于，它们只有有限的保质期，需对此进行监控。如果零件在装配前已闲置太长时间，则贴片材料可能已变干，其效果会变差。大多数预涂式粘合剂的保质期为 1 至 4 年。

如需了解有关哪种螺纹锁固粘合剂适合您的应用的更多信息，请访问 www.bossard.com 或通过电子邮件 ProvenProductivity@bossard.com 联系我们。

Doug Jones
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确保您的应用的紧固件锁紧方法：锁紧垫圈

这是紧固件锁紧方法系列五大部分中的第一部分 – 我们讨论的第一种产品是锁紧垫圈。

对于承受振动和周期性负载的联接，保持夹紧力和/或保持紧密联接是工程师面对的最大紧固件问题之一。正如以前的博客中所述，要确保防止松动，最佳联接设计是使用具有五倍于螺钉/螺栓直径的夹紧范围的硬连接，并将之紧固到正确的夹紧力。当此方法不可行时，使用紧固件锁紧方法就变得必要了。

首先，让我们看看锁紧垫圈：

1) 切口型锁紧垫圈/弹性锁紧垫圈

在每家五金店几个硬币即可买到一磅，这些垫圈作为锁紧紧固件的作用非常有限，尤其是对于等级 5 或 8 的紧固件（公制性能等级 8.8 或 10.9）。它们由非常硬的弹簧钢制成，支承面积小，产生的弹簧刚度（变平所需的力大小）远低于等级 5 或更高的螺栓连接的最佳夹紧力。此类垫圈的使用应仅限于等级 2 紧固件、小型机器螺钉或公制性能等级 5.8 及更低。

2) 带棱纹锁紧垫圈

这些圆锥形垫圈旨在与更高强度的紧固件配合工作。图示的第一个垫圈在凸面侧有棱纹，可与紧固件（螺母或螺栓）的支承面之间产生摩擦，很适合于等级 5（公制 8.8）紧固件，但不适合等级 8（公制 10.9）。更高强度的紧固件具有更高的表面硬度，并且棱纹不会与支承面咬合，这限制了它们的锁紧能力。

上面图示的第二个棱纹锁紧垫圈很适合于等级 8（公制 10.9）紧固件。两个表面上更深、更高硬度的棱纹可与较硬的材料咬合以形成摩擦锁紧。

3) 楔形锁紧垫圈

此类锁紧垫圈以粘在一起的成对垫圈的形式出现。外表面有棱纹，棱纹足够硬，可与等级 8（公制 10.9）紧固件配合工作。两个垫圈之间的楔形斜坡在拧紧期间锁在一起，而在松开连接时，垫圈彼此沿相反的方向旋转，在克服斜坡角度时会产生更大一些的夹紧力。

务必注意的是，任何此类锁紧垫圈不应与平垫圈一起使用，并且如果用于螺栓和螺母连接，应同时在两端使用它们。具有最小摩擦力的支承面会因为振动造成旋转松动，因此应避免平垫圈。

还要注意的是，由于这些垫圈增加了支承摩擦，可能需要更大的扭矩来实现所需的夹紧力。某些垫圈制造商会公布建议的扭矩值，但是对于关键连接，建议进行连接研究以达到最佳扭矩设置。

还有许多其他类型的锁紧垫圈，但上面这些将满足您的大多数应用场合。如需了解有关锁固紧固件的更多信息，请访问 www.bossard.com 或通过电子邮件 ProvenProductivity@bossard.com 联系我们。

Doug Jones
应用工程师
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想到泰坦尼克号的悲剧时，常常会想起导致它沉没的主要原因之一：冰山。冰山具有欺骗性，因为它有约 85% 的部分都隐藏在水平面之下，让人误以为它比实际要小得多。紧固件的真实成本也是同样的道理。

紧固件成本因素

紧固件成本往往隐藏在表面之下，可能被标记为“作业成本”：

• 采购
• 收货
• 质量控制
• 入库
• 挑选和准备
• 检查发票/付款
• 年度盘点

对于您物料单 (BOM) 中的每个零件号，这些活动都具有关联的成本。通过减少 BOM 中的零件号，可以大幅削减您的紧固件总成本。不要让您的船沉了！查看 Bossard 成本节约计算器，您可以计算如果让 Bossard 成为您的首选供应商所能实现的节约潜力。通过 ProvenProductivity@bossard.com 联系我们，我们将帮助您在冰山上凿出坦途！

Doug Jones
应用工程师
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