摘 要：本文通过对螺母螺纹连接时螺纹的受力情况进行分析，说明螺母内的第一牙螺纹承受最大载荷的1/3，到第八牙已不受载。提高螺母的高度只能延长被破坏的时间，而不能提高连接强度。最后提出螺栓连接时要将螺栓拧出螺母最少两牙，以保证安全。
　　关键词：螺母 “连接” 解决办法
　　在机械设计基础这门课程中提到，螺纹的作用有两点：连接和传递运动。在给学生以及在社会等级工培训时讲到“连接”这一章节时，向同学提出这样一个问题：“是否可以通过增加螺栓和螺母螺纹连接牙数来提高螺母和螺栓的连接强度呢？即是否螺母内的螺纹牙数越多越好呢？”大多数情况下，同学都不能回答。针对这一问题，下面与大家谈谈螺母内的牙数问题。
　　大家通过观察可以看到标准螺距的螺母内的螺纹牙数一般都是五至八牙，小的少，大的多。为什么不能多一点呢？因为，无论螺母和螺栓的制造和装配精度有多高，螺母与螺栓拧紧以后，螺栓所受的总拉力Q是通过与螺母的螺纹牙面相接触来传递的。由于螺母和螺栓的刚度及变形性质不同，传力时，其旋合各圈螺纹牙的受力是不均匀的。见图1。
　　图1 图2
　　螺栓受拉力的作用伸长，螺栓杆自下而上由最大载荷递减为零。作用力通过螺纹牙传递给螺母，螺母也自下而上，由最大载荷变为零。螺栓螺距增大，螺母螺距减小。这样，螺距的变化差，通过各圈螺纹牙的变形来补偿。这种变化差以旋合的第一圈处为最大，以后各圈逐渐减小。通过实验可以证明：第一圈齿合的螺纹承受着总载荷的1/3。旋合圈数越多，载荷分布越不均匀，逐个减小。到第八圈以后的螺纹牙几乎不受力。见图2。
　　所以，螺母内的螺纹牙数一般为五至八牙。根据上述原理，认为螺母高度越高，可以通过增加螺母与螺栓的旋合圈数来提高螺栓的强度的观点是错误的。因为第八圈以后，螺纹牙就不受力了，所以在超载时，第一牙被破坏后，第二牙变成第一牙，第九牙变成第八牙来承受载荷，以此类推。加高的螺母可以延长螺纹被破坏的时间而不能提高螺栓与螺母的连接强度。
　　下面就举一实例来说明。见图3。
　　图3
　　在建筑工地上，灌注混凝土前需要将模板立成模型，模板之间需用双头螺栓拉紧固定，以抵抗浇注混凝土时混凝土对模板的胀力，模板胀开，术语叫胀模。有一次，在建筑工地上就出现了胀模现象。经现场勘验，发现工地上买回的固定双头螺栓的螺母厚度比国家标注的螺母要薄，这样，螺母内的螺纹牙数就比国家标准的要少两牙，达不到螺栓连接强度。当混凝土浇筑时，混凝土对模板的膨胀力大于螺栓与螺母的连接强度时，模板就胀模了。
　　最后提出解决的办法就是要么用两个螺母，要么用一个国家标准厚度的螺母。导致出现这个现象的原因是制造商将螺母的厚度降低，可节省材料，从而达到价格低廉的目的。这样报价低廉，使购买者误认为价格便宜。所以，在购买螺母时，一定要注意螺母的厚度要达到国家标准的厚度，否则连接部分的连接强度就不够，时间一长，就会出现连接破坏。如果使用两个螺母，反而增加了成本。
　　在实际生活中，這样的实例还有很多。如减速箱体的地脚固定螺栓，如果传递载荷增加了，发现地脚螺栓脱离了，说明过载了，而不是与螺栓相连的螺纹深度不够等。
　　最后提醒一下，在实际使用时拧紧螺母与螺栓的过程中，螺栓的螺牙数一定要大于螺母的牙数，一定要将螺栓拧出螺母两牙以上，以保证螺母内的所有螺纹牙承受载荷，防止发生脱牙的危险。
　　（作者单位：江苏省镇江技师学院）