针对螺纹紧固件松动的问题，人们采取各种积极有效的措施，为螺纹紧固件的发展注入
新的活力。从各种标准和文献中可以看到，螺纹紧固件防松技术和防松结构很多，总结起来
主要包括摩擦防松、直接锁紧、破坏运动副关系和粘结等几类方法。
(一)摩擦防松
1. 控制预紧力
控制安装预紧力是防止螺纹紧固件松动的经济有效措施之一，这种方法利用螺纹的自
锁条件，不需要对螺栓、螺母结构做任何改动，通过保证合适的预紧力来防松。对于安装
控制要求特别高的使用场合，采用直接控制的方法，在安装过程中测量预紧力，并加以控
制，目前常用的方法有采用带测力装置的安装机，如液压安装机，对螺栓施加规定的轴向
负荷，使其产生弹性变形，在旋紧螺母，完成装配。也有采用测量螺栓应力或应变形的方
法测定预紧力，据此进行安装控制。一般情况下，直接控制安装预紧力需要使用专门的装
置或掌握专门的技术，难予推广。为了以经济的方法获得满意的预紧力，更多的采取间接
测量和控制预紧力的方法，即扭矩控制法。扭矩控制法通过扭矩系数将预紧力换算成装配
扭矩，使用定扭矩或测扭矩装配机或扳手控制装配扭矩，或利用紧固件自身结构保证拧紧
扭矩（如扭剪型螺栓连接副），间接达到控制预紧力的目的。为了达到预期的目的，要求
连接副的扭矩系数能预先准确测定，并保证同批零件的扭矩系数离散性不大。如，
GB/T1231-1991中明确规定同批连接副的扭矩系数平均值为 0.110-0.150，扭矩系数标准偏
差应小于或乖于 0.001%。在工程实践中，也有采用转角法、屈服点拧紧法等控制方法的。
2. 有效力矩型紧固件
有效力矩型紧固件是在普通紧固件结构基础上增加了有效力矩部分，其作用是在连接
副中增加一个不随外力变化的阻力矩。有效力矩部分主要是加在螺母上，在外螺纹上加有
效力矩部分的产品比较少见。全金属有效力矩型锁紧螺母，一类是利用螺母体上螺纹加工完成后螺母体变形，使螺纹发生轴向或径向变形，造成装配时内外螺纹局部出现干涉产生有效力矩，由于受变形量和变形前毛坯变形阻力和几何精度的影响，对加工工艺要求高，有效力矩控制难度大；另一类是
将有效力矩部分减薄，收口或开槽后收口，目前国内主要在行业使用较多；第三类是在
螺母体内嵌入金属弹性元件，装配时外螺纹迫使弹性元件变形，产生有效力矩，这类螺母对
弹性元件弹性及嵌件的位置的要求较高，有时会划伤外螺纹表面。

非金属嵌件有效力矩型锁螺母的有效力矩部分为无螺纹的尼龙环，装配时靠外螺纹在尼
龙环上攻出螺纹，靠嵌件的弹性变形产生有效力矩，防松性能优良，可用于冲击、振动较恶
劣的工况条件，可重复使用，使用温度在100℃以内，尼龙易老化。
带尼龙嵌件的防松螺钉是在螺钉杆部横向孔内嵌入尼龙柱，装配时尼龙柱受内螺纹挤
压产生变形，其弹性使之与内螺纹紧密配合，产生有效力矩，防松效果良好，使用中须保
证尼龙柱在内螺纹内处于合适的位置。
3. 使用垫圈
目前使用的垫圈主要有平势圈、弹簧垫圈、弹性垫圈。平垫圈主要用于改善支承面的接
触状态，保证支承面的摩擦系数稳定，对防松有一定的作用；弹簧垫圈利用其弹性产生轴向
力，提高连接的弹性，横向振动试验结果表明其在这种试验条件下防松效果较差；弹性垫圈
的扭曲的齿被拧紧的螺母压平，使螺纹副轴身压紧，衡翼同时局部嵌入支承面，弹性均匀，防松
效果较好，会划伤零件表面。在某些特定的场合下，划伤零件表面正是人们所希望的，如用
于表面涂漆的零件上的接线柱，可以划破漆皮，保证导电性能。
(二)直接锁住
在拧紧螺母后使用锁紧（止动）元件将螺母和螺栓锁住，防止它们相对转动。Z常用
的是使用开口销、串联钢丝和止动垫圈等。衡翼开口销与末端带孔螺栓及开槽螺母配套使用，
防松可靠，一般螺母开槽夹角为60°，安装时必须保证槽孔对正，装配不便；用低碳钢丝
穿入螺栓头部或螺母的金属丝孔内，使几个螺栓或螺母串联一起相互制约，防松可靠；止
动垫圈靠垫圈塑性变形卡住螺母，拆卸时要先将垫圈压平复原再拧松螺母，用于不经常拆
卸的重型、动载荷连接，如飞轮螺母。
(三)破坏运动副关系
使用冲头使螺栓和螺母的螺纹局部变形，偏离原牙型轮廓，使其局部不能与正常螺纹
向啮合，破坏原运动副的运动关系，形成不可重复使用的连接，如欲拆卸，须使用较大的
扭矩将螺母拧出或将其破坏，这种方法目前已很少使用。
(四)粘结
粘结是将螺栓和螺母或与被连接件粘结在一起，达到防松的目的。用于大批量生产的粘
结螺栓，一般是在紧固件制造厂将厌氧胶涂在零件上并经干燥处理，形成微胶囊，这种微胶
囊表面干燥，没有粘感，装配时，微胶囊受挤压破裂，胶液溢出，将螺栓和螺母粘结牢固。
拆卸时只要施加足够的力矩即可，一般情况下，在一定的期限内，可以重复使用有限次数。

防松性能试验方法
用于评价紧固件的防松性能的试验方法主要有三种，包括地脚螺栓试验法、套筒横向
冲击法和横向振动试验法，其中横向振动法是上世纪八十年代以来*的效果较理想的方
法，已被制定为标准DIN 65151，我国也发布实施了国家标准GB/T10431-2008。
地脚螺栓试验法的原理是将被试零件安装在试验机上，其连接结构类似于地脚螺栓，在试件
上做出位置标记，利用试验机的偏心机构给试验螺纹连接副施加机械振动，定时停机记录试
件位置变化情况，以连接副相对位置变化的大小来判断试件防松性能的优劣。这种试验方法
被认为是*代防松性能试验方法，没有实现标准化，没有通用的设备，试验周期长，试验
结果不尽如人意，已很少使用。
套筒横向冲击法将试件拧紧在试验套筒内，并在零件和套筒上做出位置标记，然后将
套筒置于摇架的导槽内随摇架运动，套筒可以在导槽内横向移动。开机后，遥架往复摆动，
冲击套筒在导槽内往复冲击导槽的两端，产生较大的冲击力，致使试件松动。在试验过程
中定时停机记录试件位置变化，并据此判定试件的防松性能。这是第二代防松性能试验方
法，国内在航天系统仍有使用。上述两种方法都是用试件位置的变化来判定防松效果，而
且是定时记录，得到不连续的结果，给应用带来不便。
横向振动试验是在HY(HZ)-20020系列紧固件横向振动试验机上进行。将被试紧固件拧紧在试验装
置上，使之产生一定的夹紧力。借助于试验机在被夹紧的两金属板之间产生的交变横向位
移，使连接运动，导致夹紧力减小甚至*丧失。连续记录夹紧力，根据记录数据的对此
可以判定紧固件防松性能。在试验过程中，夹紧力减小得越漫，防松性能越好；反之，夹
紧力减小得越快，防松性能越差。这是采用衡翼仪器生产的HY(HZ)-20020型紧固件横向振动疲劳试验
机上所进行的螺栓横向振动试验的典型轴向预紧力变化曲线。