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【u螺母】日本永不松动螺母,用于高铁,原理公开中国人也无法制造?

螺母只是机器上一个最简单的零部件,但是对于一具精密的仪器来说却是“一颗螺丝钉都不能错!”而对一些重要的机器来说也是如此,比如飞机、高铁,这些机器会载着大量乘客高速行驶,一旦出现螺母松动就有可能恶劣后果!

所以日本人研制了一种“永不松动螺母”,这种螺母广泛用于高铁、飞机等行业,但这种螺母就算是原理公开我们也无法制造,究竟是为什么?

首先,这种螺母的是由日本人若林克彦发明,最一开始他是在一个会展上看到了一种“防回旋螺母”,这种螺母用不锈钢钢丝做卡子来防止松动,结构复杂、价格昂贵。

这种螺母引起了他的苦思,有没有办法能够将不松动螺母做得“简单又便宜”?

功夫不负有心人,他终于在1961年发明了防止回旋的“U螺母”。

U螺母的防松原理是通过与螺母一体化的摩擦片与螺栓螺纹之面之间的弹性强压,阻止螺母与螺栓的相对转动而起到防松的作用。

若林克彦发明“U螺母”以后非常高兴,于是还创办了一家自己的公司,以此来销售他研制的螺母。这种螺母果然很快打开了市场,他更是打出广告称“这种螺母绝对不会松动!”

然而令他意外的是,不久后就有客户投诉说螺母在挖掘机和打桩机上出现了松动,并不能做到所谓的“绝不松动”。

若林克彦确实是很有匠人精神,他决心一定要做出“不松动螺母”,所以居然离开了自己创立的公司,潜心寻找“不松动”的方法。

直到1973年的时候,若林克彦在路经自家附近的住吉大社(大阪市住吉区)时,仰望入口处高大的牌坊,脑中突然闪过“揳进那种楔子就不会松动”的念头。

他抓住了这一灵感,并依此设计出了一种锤子、楔子与螺母一体的结构,真正实现了“永不松动”。

其防松原理是:上图中标记为1的螺母是一个凸螺母,它的凸出部分是偏心加工的(请注意它的壁厚一边较大,一边较小);而标记为2的凹螺母是一个正常的中心圆加工件。当它们装配在一起时,请看上图左部,在橙色部分的偏心凸螺母右侧会产生一个间隙;而绿色的正常凹螺母则会在相反的位置产生间隙。因为这种不对称的结称,使得这对螺母在拧紧之后会产生一个向螺栓的压力(上图蓝色螺栓上的白色箭头)。因为这个压力的存在,使得螺栓在受到震动时,因为楔子的楔入会越来越紧。

若林克彦于是在1974年成立了一家名为“哈德洛克”的新公司,并开始生产和销售新的“不松动螺母”。

这一次若林克彦确实成功了,日本新干线上使用的就是这种哈德洛克螺母:数据表明,这款螺母经过3万次的震动依旧可以不松动。

因此这款螺母的应用越来越广泛,不仅用于飞机、高铁,许多大型建筑也开始采用,并且其模仿者也越来越多。值得一提的是若林克彦反而将“哈德洛克螺母”的原理公开在网上,并号称别人即便知道原理也无法仿照,这是为何呢?

哈德洛克公司解释称:本公司常年积累的独特的技术和诀窍,对不同的尺寸和材质有不同的对应偏心量,这是哈德洛克螺母无法被模仿的关键所在。

实际上也确实如此,这种螺母对材质的要求非常高,而且更具用途不同、材质不同、尺寸不同,导致材质和偏心量有千千万万种组合,究竟怎样才能搭配出“永不松动”呢?外人无从得知。

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