螺栓连接设计的历史背景：

Junker关于紧固件自松的理论

• Gerhard Junker 在1969年发布了一篇技术论文，他发现横向动态载荷引起的紧固件自松的情况比仅仅的轴向载荷要明显的多。
• 出现这种情况的原因是轴向载荷下径向移动的量要比横向载荷产生的移动量小很多。
• 螺纹副之间，承压端面之间以及受夹紧力的工件之间发生相对位移，会立即引起预加载荷的紧固件的松脱。

Haviland 以及Kerley的研究：

　　20世纪80年代，来自乐泰(Loctite)公司的 Girard Haviland 以及来自NASA的James Kerley 基于Junker的理论进行了测试。主要结论如下：

　　1. 横向运动 (也**是他们所说的侧滑) 是紧固件产生松脱的主要原因

　　2. 低频率-高振幅的横向运动相比较高频率-低振幅的运动更容易引起紧固件的损坏

　　3. 侧滑是引起紧固件松脱的主要原因，弯曲载荷可能会导致紧固件松脱

如何测试螺栓是否会松脱？

Junker机

• 为了查找螺纹松脱的真正原因，Junker发明了一台以他名字的测试设备—— “Junker 机”，这台机器可以用来量化松脱的程度以及紧固件设计的稳固性。
• Junker机的设计原理是通过一个横向的凸轮机构的往复运动来实现对紧固件的动态冲击。
• 当这些冲击导致紧固件足以克服之间的摩擦力之后，紧固件**会出现自松现象。

加入垫圈能否避免螺栓松脱？

01、六角螺栓的松脱曲线：加入平垫圈

　　紧固件之中加了平垫片会加快紧固件的松脱。

02、六角螺栓的松脱曲线：加入弹簧垫圈

　　在紧固件中加入弹簧垫圈会加快紧固件的自松。

03、六角螺栓的松脱曲线：弹簧垫圈加上平垫圈

　　在原有的弹簧垫圈下加装一个平垫圈做同样的测试，紧固件的轴向载荷会下降的非常迅速。

　　结论：普通的平垫圈和弹簧垫圈并不能有效防止螺栓松脱。

原文链接：

螺纹连接松弛的原因及解决方法 - 知乎 (zhihu.com)