鋼絲螺套:新型的内螺紋緊固件-中文百科頻道

介紹

鋼絲螺套,簡稱絲套（螺紋絲套），英文Wire thread insert，是一種新型的内螺紋緊固件。是由高強度、高精度、表面光潔的冷軋菱形不鏽鋼絲精确加工形成的螺旋線圈,外形如圖一個彈簧，内外均具有螺紋，為高精度内、外螺紋同心體。分普通型和鎖緊型兩種，鎖緊型絲套有一圈或幾圈的多邊形鎖緊圈。

在基體螺紋中裝入鋼絲螺套可使螺紋圈上負荷均勻分布,而不象普通螺紋連接件那樣隻是頭幾圈負荷集中,同時由于基體螺孔剪切面積增大,使連接強度提高，連接平穩緊固。将鋼絲螺套旋入特定的螺紋孔中，則鋼絲螺套的外表面形成外螺紋，與螺紋孔緊密貼合；絲套的内表面形成新的具有國際标準的螺紋孔，用以擰入螺釘，鋼絲螺套的菱形鋼絲嵌入殼體螺孔的螺紋槽和螺釘的螺紋槽之間，以傳遞螺紋連接的軸向力。

鋼絲螺套具有連接強度高，抗震、抗沖擊和耐磨損的功能，具有較高的硬度和表面粗糙度，螺套裝于螺孔或螺母中，有減輕螺牙受力不均和抗沖擊振動的作用，可以提高螺紋的疲勞強度，減少螺紋的磨損和抗腐蝕性能。延長螺孔壽命。安裝鋼絲螺套需要使用專用的絲錐及安裝工具攻絲和安裝。

結構

鋼絲螺套是用菱形截面的高硬度耐腐蝕鋼絲繞制而成，是一種彈簧狀内外螺紋同心體，其外側螺紋旋入機件上專門安裝鋼絲螺套的螺紋槽中，内側螺紋是連接件緊固所用的标準内螺紋，其剖面形狀是内外2個螺牙的組合。鋼絲螺套分為普通型和鎖緊型2種，每種又有無折斷槽和有折斷槽之分。

鎖緊型是在普通型螺套的基礎上增加一圈或多圈的多邊型鎖緊圈。鎖緊圈的彈性對螺釘有制動作用。鎖緊型鋼絲螺套具有普通型鋼絲螺套的所有優點，不影響螺釘的安裝，僅在安裝時增加适當的力矩。

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布比較均勻，消除螺釘與螺孔之間的螺距和牙型偏差，并能吸收振動，因而提高了螺紋的連接強度和耐疲勞強度。

3、鎖緊型鋼絲螺套能把螺釘鎖緊在螺紋孔中，在經受沖擊振動時使螺釘不至于松扣，比通常鎖緊裝置的工藝性能好。

4、與鑲嵌鋼質或銅制襯套方法相比，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，可反複使用。據有關試驗研究，鋼絲螺套抗拉強度時螺釘的7倍以上，因此在螺釘斷裂情況下鋼絲螺套也不會損壞。

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，并獲得優良的連接性能。

2、耐磨損。用于經常拆卸的部位，可大大提高螺紋的使用壽命。

3、增大受力面。用于要求有強度連接力而不能增加螺孔直徑的部位。

4、防松脫。特别是用于航天器等産品要求高保險系數的場合。

5、便于維修。将損壞的螺孔裝入鋼絲螺套，修複後可以繼續使用，避免工件報損的可能。

6、公英制螺牙轉換：利用鋼絲螺套進行公制←→英制←→國際标準螺紋孔的轉換，非常方便、快捷、經濟、實用，适用于任何進、出口産品。

安裝工具

安裝鋼絲螺套需使用鋼絲螺套專用工具，主要包括鋼絲螺套專用絲錐、鋼絲螺套安裝扳手、沖斷器、卸套器和鋼絲螺套内螺紋底孔塞規，其中，絲錐用于加工鋼絲螺套的安裝螺紋底孔，安裝扳手用于鋼絲螺套的安裝，沖斷器用于安裝尾柄的沖斷，卸套器用于螺套的拆卸，底孔塞規用于安裝底孔的檢驗。

1、底孔絲錐：用于鋼絲螺套安裝内螺紋的加工，由于鋼絲螺套的外螺紋是一種非标的螺紋，所以這種絲錐和普通的M絲錐在尺寸上是有區别的。

2、安裝扳手：用于鋼絲螺套在螺紋底孔内的安裝，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，特别是對于通孔來說，安裝柄是必須要沖斷的。

4、卸套器：用于取出安裝在基體螺紋孔中的鋼絲螺套，對于長時間使用需要更換的螺套，以及由于安裝不到位或者在安裝過程中産生螺紋跳扣等現象而需要取出時使用。

5、螺紋塞規：用于鋼絲螺套安裝内螺紋底孔的檢測，鋼絲螺套安裝後，所形成的内螺紋精度取決于鋼絲螺套的型面制造公差和鋼絲螺套内螺紋底孔的公差。

應用範圍

鋼絲螺套除航空航天軍用外,還廣泛用于路鐵輸運、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、化工等民用産品。在國外,它不僅用于飛機、宇航工業,而且還應用于船舶、汽車、機床、電機、紡織機械和儀器儀表等工業。目前,甚至在照相機、縫紉機、組合家具等輕工産品中,也廣泛采用了這種絲套。

分類

1、按使用功能分類

A、普通型螺紋絲套（helicoil Free-Running Inserts）标記“FR”

B、鎖緊型螺紋絲套(Helicoil Screw Lock Inserts)标記“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；在要求用于導電或自潤滑等情況時使用。

C、高溫合金材料：溫度在500——750℃時耐熱使用；對宇航裝配技術、飛機發動機、内燃機渦輪壓氣機在750℃内作業時使用。

3、按形成的内螺紋類型分類

A、國際标準ISO“M，MJ”系列鋼絲螺套

螺紋系列标記“M”，“MJ”；火花塞螺紋（Spark plug Thread）絲套在此系列

B、統一螺紋“UN”系列鋼絲螺套(UNIFIED Thread Series)

粗牙螺紋标記“UNC”，細牙螺紋标記“UNF”，超細牙螺紋标記“UNEF”

C、非螺紋密封的管螺紋(British Standard Pipe Thread)螺紋标記号為“G”

4、按鋼絲螺套的旋轉方向分類

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、按鋼絲螺套表面有無鍍層分類

A、表面無鍍層鋼絲螺套

B、表面有鍍層鋼絲螺套如：鍍銀、鍍镉等。

特點

(1)自由狀态下的鋼絲螺套直徑比其裝入的螺孔直徑稍大，裝配時使鋼絲螺套受專用扳手扭力從而使其直徑變小，進入已經用專用絲錐攻好絲的螺孔中，裝好以後，鋼絲螺套産生類似彈簧膨脹的作用，使其牢固的固定在螺紋孔内，而永遠不會随螺釘的擰出而帶出來。

(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内螺紋孔之間形成彈性連接，因而消除了内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布，從而加強了内螺紋，并能減振，因此可以提高零件螺紋連接的疲勞強度。

(3)耐磨：鋼絲螺套由極硬的冷軋不鏽鋼絲精确繞制而成的，螺旋面硬度可達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産生的扭力減少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，防止螺釘松脫，使各種材質的螺釘處于最佳使用狀态。

(4)耐腐性：由于不鏽鋼絲螺套優良的抗腐蝕性能，使之能夠在多種材料和通常環境條件下确保其性能，使用鋼絲螺套的組合件不會滞住和鏽結。

(5)耐熱：鋼線螺套在高溫下可以阻止螺紋連接卡死或擦傷。

(6)節省材料：與普通标準内螺紋相比，在同樣的強度條件下，使用鋼絲螺套後，為了盡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，在受振和沖擊時，可使螺釘不緻松扣脫落，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。

标記方法

◆規格标記法：

1.按國内生産鋼絲螺套标記法：

（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（高溫鎖緊型）ZGSTd（直徑）p（螺距）-nd

2.按國外生産鋼絲螺套标記法：

（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)

◆标準标記法：

D(直徑)×P(螺距)×N或W(自由狀态下鋼絲螺套圈數)

注：鋼絲螺套國内各個标準對鋼絲螺套的标記法都有具體的規定，詳見各個标準。

安裝步驟

1、鑽孔

根據規格使用對應的标準鑽頭鑽孔,鑽孔深度大于或等于鋼絲螺套安裝深度；注意不要将孔鑽成錐形,切屑不要掉入。鑽孔後锪孔不應超過0.4螺距深度,因為锪孔過大不利于鋼絲螺套的旋入。

2、攻絲

使用标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，對于通孔，要全部攻絲；攻絲的精度決定最終标準内螺孔的公差帶，使用者要适當地選擇攻絲方法和潤滑，盲孔攻絲要适當用力，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。

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内，使安裝柄嵌入導杆槽内轉動安裝工具手柄使鋼絲螺套旋入螺孔，并使其距表面留有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采用“T”型開槽或螺紋頭簡易工具安裝，并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，為檢查所形成的标準内螺紋孔精度等級，可用相應的級别塞規檢驗。

4、去柄

對有折斷槽的鋼絲螺套，旋入螺孔後應将安裝柄去除，需用去柄工具。通孔時，要将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，對于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。然後将斷下來的安裝柄從螺孔中取出即可。

注意：若用自動沖斷器隻需用自動沖斷器的沖頭對安入底孔的鋼絲螺套适當用力一按便可沖斷安裝柄。

5、拆卸

如果在安裝過程中出現錯誤，可以使用專用的卸套器卸出鋼絲螺套，将卸套器的尖端部分伸進絲套孔中，用力按住手柄，反時針方向旋轉，即可拆除。