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鋼絲螺套
鎖定
- 中文名
- 鋼絲螺套
- 外文名
- Wire thread insert
- 原材料
- 冷軋菱形不鏽鋼絲
- 作 用
- 增強和保護低強度材質的內螺紋
- 類 別
- 一種新型的內螺紋緊固件
- 又 稱
- 螺紋絲套
- 廣泛應用於
- 各行各業
鋼絲螺套性能與用途
1.鋼絲螺套的性能
鋼絲螺套是一種新型的連接緊固技術，在螺釘連接時可有效地改善連接條件，大大提高螺釘連接的可靠性，其優點如下：
1、鋼絲螺套應用在各種低強度材料中，能在很大程度上提高螺釘連接的耐磨損性能，避免連接螺紋的損壞。
2、因鋼絲螺套有一定彈性，可使螺紋各圈上的負載分佈比較均勻，消除螺釘與螺孔之間的螺距和牙型偏差，並能吸收振動，因而提高了螺紋的連接強度和耐疲勞強度。
4、與鑲嵌鋼質或銅製襯套方法相比，在同樣強度條件下，可選用尺寸較小，強度較高的螺釘，這樣可縮小體積，減輕重量。
5、鋼絲螺套的硬度比螺釘高，因此在與螺釘連接裝拆過程中磨損小，可反覆使用。據有關試驗研究，鋼絲螺套抗拉強度是螺釘的7倍以上，因此在螺釘斷裂情況下鋼絲螺套也不會損壞。
2.鋼絲螺套的用途
1、增強連接強度、改善連接條件。鋼絲螺套選入鋁、鎂等低強度材料，可避免滑絲、錯牙現象，並獲得優良的連接性能。
2、耐磨損。用於經常拆卸的部位，可大大提高螺紋的使用壽命。
3、增大受力面。用於要求有強度連接力而不能增加螺孔直徑的部位。
4、防鬆脱。特別是用於航天器等產品要求高保險係數的場合。
5、便於維修。將損壞的螺孔裝入鋼絲螺套，修復後可以繼續使用，避免工件報損的可能。
鋼絲螺套分類
1、按使用功能分類
A、普通型螺紋絲套（Helicoil Free-Running Inserts） 標記“FR”
B、鎖緊型螺紋絲套(Helicoil Screw Lock Inserts) 標記“SL”
2、按鋼絲螺套材料分類
A、Cr-Ni不鏽鋼材料：通過強度和材料的組合，在通常情況下使用，在輕微型結構、鋁合金結構、海水、含氯液體、增加抗腐蝕性下使用。
B、銅合金材料：在要求用銅的情況下或經常調節轉動的螺紋連接時使用；在要求用於導電或自潤滑等情況時使用。
3、按形成的內螺紋類型分類
A、國際標準ISO“M，MJ”系列鋼絲螺套
螺紋系列標記“M”，“MJ”；火花塞螺紋（Spark plug Thread）絲套在此係列
B、統一螺紋“UN”系列鋼絲螺套(UNIFIED Thread Series)
C、非螺紋密封的管螺紋(British Standard Pipe Thread)螺紋標記號為“G”
4、按鋼絲螺套旋轉方向分類
A、右旋鋼絲螺套
B、左旋鋼絲螺套
5、按鋼絲螺套有無安裝柄分類
A、有安裝柄鋼絲螺套
B、無安裝柄鋼絲螺套
6、按鋼絲螺套有無鍍層分類
A、無表面處理層鋼絲螺套
B、有表面處理層鋼絲螺套 如：鍍銀、鍍鎘、着色、氧化等。
鋼絲螺套結構與特點
1.鋼絲螺套的結構
普通型絲套結構圖
鎖緊型絲套結構圖
鎖緊圈結構
絲套裝入螺孔圖
(2)增加螺紋連接的承載能力和疲勞強度：鋼絲螺套使螺釘與安裝鋼絲螺套的內螺紋孔之間形成彈性連接，因而消除了內外螺紋之間的螺矩和牙型半角誤差，可在規定的長度上使每圈螺紋上負荷均勻分佈，從而加強了內螺紋，並能減振，因此可以提高零件螺紋連接的疲勞強度。
鋼絲螺套連接特點
(3)耐磨：鋼絲螺套由極硬的冷軋不鏽鋼絲精確繞制而成的，螺旋麪硬度可達HRC43～50，似鏡的表面(光潔度可達2～4μm)減少了磨擦和磨損，可使螺釘上由磨擦而產生的扭力減少90%，從而用最小的旋緊螺釘力矩得到最大予緊力矩和螺釘拉力，防止螺釘鬆脱，使各種材質的螺釘處於最佳使用狀態。
(6)節省材料：與普通標準內螺紋相比，在同樣的強度條件下，使用鋼絲螺套後，為了儘可能好的利用屈服極限，可選用尺寸較小，強度較高的螺釘，這樣就可以大量的節約材料，減輕重量和縮小體積。
(7)鎖緊型鋼絲螺套能把螺釘鎖緊在螺紋孔中，在受振和衝擊時，可使螺釘不致鬆釦脱落，比通常鎖緊裝置工藝性能好。鎖緊鋼絲螺套具有多次拆裝而不降低螺紋的扭矩，而且還具有較高的再使用性。
鋼絲螺套安裝工具
螺套工裝
1、底孔絲錐：用於鋼絲螺套安裝內螺紋的加工，由於鋼絲螺套的外螺紋是一種非標的螺紋，所以這種絲錐和普通的M絲錐在尺寸上是有區別的。
2、安裝扳手：用於鋼絲螺套在螺紋底孔內的安裝，其基本原理是使鋼絲螺套通過一段引導螺紋，迫使鋼絲螺套外徑收縮，以便順利裝入底孔，分為手動型和自動型兩種。
3、沖斷器：沖斷器的目的主要是折斷鋼絲螺套的安裝柄，特別是對於通孔來説，安裝柄是必須要衝斷的。
4、卸套器：用於取出安裝在基體螺紋孔中的鋼絲螺套，對於長時間使用需要更換的螺套，以及由於安裝不到位或者在安裝過程中產生螺紋跳扣等現象而需要取出時使用。
鋼絲螺套系列安裝工具
鋼絲螺套應用範圍
鋼絲螺套除航空航天軍用外,還廣泛用於路鐵輸運、建築機械、紡織機械、醫療器械、造紙、兵器、雷達、火箭、船舶、汽輪機、化工等民用產品。在國外,它不僅用於飛機、宇航工業,而且還應用於船舶、汽車、機牀、電機、紡織機械和儀器儀表等工業。甚至在照相機、縫紉機、組合傢俱等輕工產品中,也廣泛採用了這種絲套。
鋼絲螺套優點
鋼絲螺套作為一種螺套緊固件，其預裝後的內螺紋與普通螺紋相比，具有明顯的優勢：
三、增大受力面：可用於要求有強連接而又不能增加螺孔直徑的薄體機件。
五、防鏽死：鋼絲螺套材料本身的特性和其表面極光滑，在潮濕、腐蝕等惡劣環境中使用，不會使配合的基體鏽死，避免了因螺紋孔鏽死無法拆卸而更換昂貴基體的損失。可用於化工、航空、軍事設備等要求高保險係數的場合。
七、抗震、防鬆脱：鎖緊型螺套的特殊構造在強烈的震動和衝擊環境中能將螺釘鎖緊於螺孔中，不會鬆脱，其鎖緊性能優於其他鎖緊裝置。可用於儀器儀表、精密貴重的動力設備、以及航天、航空、軍事設備等要求高保險係數的場合。
八、便於維修：在出現螺紋加工錯誤或對己損壞的內螺紋修復時，使用鋼絲螺套可使基體起死回生，並可以使用原來的螺釘，既快速又經濟。簡單舉例，如柴油機機體、紡織專件、各種鋁機件、車牀刀台等會因一個螺孔損壞而報廢，只要將其重新攻絲，安裝螺套，廢件即起死回生。
鋼絲螺套標記方法
◆規格標記法：
1.按國內生產鋼絲螺套標記法：
（1）ST（普通型）STd（直徑）p（螺距）-nd
（2）ZST（鎖緊型）ZSTd（直徑）p（螺距）-nd
（3）ZGST（高温鎖緊型）ZGSTd（直徑）p（螺距）-nd
2.按國外生產鋼絲螺套標記法：
（1）FR(普通型)MD（直徑）×P（螺距）-nD(直徑)
（2）SL(鎖緊型)MD（直徑）×P（螺距）-nD(直徑)
◆標準標記法：
D(直徑)×P(螺距)×N或W(自由狀態下鋼絲螺套圈數)
鋼絲螺套安裝步驟
1.鑽孔
根據不同的規格選用相對應的標準鑽頭鑽孔 , 鑽孔深度大於或等於鋼絲螺套安裝深度；注意不要將孔鑽成錐形 , 切屑不要掉入。鑽孔後鍃孔不應超過 0.4 螺距深度 , 因為鍃孔過大不利於鋼絲螺套的旋入。
鑽孔
2.攻絲
使用標有規定螺紋規格的鋼絲螺套專用絲錐攻絲 , 攻絲的長度必須超過鋼絲螺套長度 , 對於通孔 , 要全部攻絲 ; 攻絲的精度決定最終標準內螺孔的公差帶 , 使用者要適當地選擇攻絲方法和潤滑 , 盲孔攻絲要適當用力 , 以防折斷絲錐。攻絲後 , 螺紋孔應清理 , 一般用壓縮空氣噴槍吹 , 盲孔時還應使用帶徑向孔的長噴槍自下而上清理 , 也可以用清洗的方法清理螺紋孔。螺紋孔精度高時 , 應用專用鋼絲螺套底孔塞規進行檢查。
攻絲
3.安裝
在一般情況下應用手工安裝器進行鋼絲螺套安裝。鋼絲螺套放入安裝工具內 , 使安裝柄嵌入導杆槽內轉動安裝工具手柄使鋼絲螺套旋入螺孔 , 並使其距表面留有 0.25-0.75 圈空螺紋。 少量安裝鋼絲螺套時和 M14×2 以上粗牙鋼絲螺套安裝時可採用 “T ”型開槽或螺紋頭簡易工具安裝 , 並注意不要在鋼絲螺套安裝柄上施加較大的軸向力以防 “ 亂扣 ” 。鋼絲螺套安裝後 , 為檢查所形成的標準內螺紋孔精度等級 , 可用相應的級別塞規檢驗。
安裝
安裝
4.去柄
對有折斷槽的鋼絲螺套，旋入螺孔後應將安裝柄去除，需用去柄工具。通孔時 , 要將鋼絲螺套安裝柄折斷 , 一般用沖斷器對準安裝柄 , 用 200g 左右的榔頭猛打一下即可去除 , 對於 M18×2.5 以上的粗牙鋼絲螺套和 M14×1.25 以上的細牙鋼絲螺套 , 用尖嘴鉗上下彎曲安裝柄就能折斷。然後將斷下來的安裝柄從螺孔中取出即可。
注意：若用自動沖斷器只需用自動沖斷器的衝頭對安入底孔的鋼絲螺套適當用力一按便可沖斷安裝柄。
.去柄
鋼絲螺套的拆卸
5.拆卸
將拆卸器的尖端部分伸進絲套孔裏，用力按住手柄，反時針方向旋轉，即可將鋼絲螺套卸下來。
鋼絲螺套安裝檢測
鋼絲螺套安裝後，螺紋孔公差帶取決於鋼絲螺套型面製造公差和鋼絲螺套安裝孔螺紋公差帶，前者由鋼絲螺套生產廠家控制，後者主要取決於鋼絲螺套安裝孔的攻絲精度，通常形成6H級，精度高時可達5H、4H級公差帶，統一螺紋標準為2B、3B。可使用相應級別塞規對底孔螺紋進行檢測。
鋼絲螺套鋼絲螺套標準
鋼絲螺套生產嚴格按照一定的標準執行。常用的有國軍標、航標、德標、美標等。以下為一系列具體的鋼絲螺套標準羅列。
●GJB119.1A～119.3A-2001 國家軍用標準《普通型鋼絲螺套》
General-purpose wire thread insert
●GJB119.4A-2001 國家軍用標準《普通型鋼絲螺套通用規範》
Technical specification for general-purposewire thread inserts
●GJB5107-2002 國家軍用標準《鎖緊型鋼絲螺套通用規範》
General Specification for Self-lockingThread Inserts
●GJB5108-2002 國家軍用標準《鋼絲螺套安裝要求》
Installing Requirement of Thead Inserts
●GJB5109-2002 國家軍用標準《鎖緊型有折斷槽鋼絲螺套》
Self-locking Insert Through Threaded
●GJB5110-2002 國家軍用標準《鎖緊型無折斷槽鋼絲螺套》
Self-locking Insert Threaded
●HB6200-89 航空行業標準《有折斷槽鎖緊型鋼絲螺套》
●HB6201-89 航空行業標準《無折斷槽鎖緊型鋼絲螺套》
●HB6202-89 航空行業標準《鎖緊型鋼絲螺套技術條件》
●JB/T7604.1~4-94 機械工業部標準《鎖緊型鋼絲螺套》
●Q/9D204.1~3-1999 企業標準《普通型螺紋絲套》
●德國標準 DIN8140 Part 1, Wire thread inserts for ISOmetric screw threads
●美國標準 MS 33537 Revision E, Assembly dimensions for screw thread inserts
MS 21209 Series, Insert, serew thread. Screw locking
- 參考資料
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- 1. 鋼絲螺套的4個性能介紹 ．百家號．2018-05-15[引用日期2019-02-21]
- 2. 鋼絲螺套連接強度試驗報告 ．豆丁網．2013-06-16[引用日期2014-11-05]
- 3. 鋼絲螺套使用説明 ．豆丁網．2014-10-04[引用日期2014-11-06]
