本人从事铁路接触网设计行业，最近在做这项课题，大部分都采用螺母+弹垫+止动垫片的形式防松。很想知道不只局限于铁路行业，汽车、飞机、起重机、建筑等行业关…
“Hard Lock螺母”的构思十分简单，就是在螺母与螺丝之间揳入楔子以发挥防止松动的作用。（图1）但是，若在施工现场将楔子一一揳入要使用的螺母，则既没有效率也不现实。怎样才能使螺母具备有楔子的功能呢？若林进行了一番冥思苦想。
他想到的方法，是在一个螺丝钉上使用呈“凹”“凸”形状的两种螺母。下方呈凸状的螺母，在加工时中心稍许错动（偏心加工），起到楔子的作用。上方呈凹状的螺母，则不作偏离中心的加工（圆形加工），于是形成了锤子揳打楔子的功能。（图2）这样的两个螺母合二为一，松动问题就迎刃而解了。
Saper lock螺母。本人18号在展会看到的，嘛，螺母结构为下半部分功丝，上半部分内嵌弹簧。螺栓旋入一定程度时，撑开弹簧，由于被撑开的弹簧嵌入螺纹，旋出则不能。需要旋出时，使用普通的套筒套入螺母的头部，套筒内壁压缩弹簧露出螺母的末端，即可以轻松退出(具体发生了什么没明白，厂家不愿意给我样品，没仔细研究，大家看下图和下面的宣传视频脑补吧)。
1.最早期的时候会有一些比较简单的防松方式，比如说螺栓、螺母在安装好之后，再拧入一个螺母背上，因为两个螺母松动的力矩不一样，起到防松的效果；
2.还是比较早期的时候，会使用一些比较暴力的手段，比如安装好了后用錾子将螺栓螺母结合后部的螺纹破坏掉，自然就松不了了，但是也同样取不下来了；
3.后来出现了一些填充物锁紧，就是在螺栓或者螺母的螺纹部位填入一些如橡胶、尼龙等弹性物质，在安装的时候依靠扳拧力矩强制促使填充物变形，由于填充物的弹性使得防松可靠性提高；
4.还有一种对于防松要求不是很严格的安装部位，有采用涂胶的方式来防松的，具体也很好理解，安装好了之后用强力胶水将螺母和螺栓粘住；
5.依靠外来物质防松，就如问题中提到的螺母+弹垫+止动垫片的方式。另外类似的应用比较广泛的方式是开口销防松。开口销就是类似于一个放大了的针，螺栓提前在螺纹靠近尾部一段加工一个径向通孔，螺母开槽。在安装好了以后将开口销穿过螺栓上的孔，卡在螺母的槽内，再将开口销尾部掰变形。 还有一种是用保险丝防松的，应用在多个螺栓/螺母安装在较近位置时，就是在螺栓或螺母上面加工小孔，待安装好了以后穿入细铁丝，将几个安装在一起的螺栓/螺母连在一起，然后拧紧铁丝。
6.楔形螺纹防松，这个是国外的一个专利，原理是将螺母的螺纹加工成一个特殊的形状，在安装好了之后，利用预紧力在螺纹接触面上的力学分解提供防松力。
简单的说就是将螺栓/螺母的某一段螺纹进行可控变形，然后安装的时候靠安装力矩再强行回复，依靠金属的弹性变形防松，这种方式里面有很多种类别，但终究目的都是让螺纹产生变形。
这种方式有以下优点：1,.防松性能可靠，尤其是对于一些复杂工况，如高温、振动等；2.可拆卸，重复使用性能好，按照航空标准来说，据本人臆测（仅仅是猜的哈）最起码可以保证重复拆卸15次后还具有良好的防松效果；
就现在来说，防松的方式数不胜数，而且未来还必将增加更多的方式，最主要的关键点在于根据实际情况来进行选择。
机械设备中螺栓连接一旦松懈，会引起螺栓脱落导致重大安全隐患，或螺栓松弛预紧力下降导致螺栓连接疲劳寿命大大缩短。因此在设计中要选用适当的防松措施保证螺栓在实际使用中不松脱。设计中常用的防松措施有如下几种：
双螺母防松也称对顶螺母防松，当两个对顶螺母拧紧后，两个对顶的螺母之间始终存在相互作用的压力，两螺母中有任何一个要转动都需要克服旋合螺纹之间的摩擦力。即使外载荷发生变化，对顶螺母之间的压力也一直存在，因此可以起到放松作用。
自锁螺母一般是靠摩擦力，其原理是通过压花齿压入钣金的预置孔里，一般方预置孔的孔径略小于压铆螺母。运用螺母与锁紧机构相连，当拧紧螺母时，锁紧机构锁住螺栓螺纹。
螺纹锁固胶是由（甲基）丙烯酸酯、引发剂、助促进剂、稳定剂（阻聚剂）、染料和填料等按一定比例配合在一起所组成的胶黏剂。
串联钢丝防松是将钢丝穿入螺栓头部的孔内，将各螺栓串联起来，起到相互牵制的作用。这种放松方式非常可靠，但拆卸比较麻烦。
高强度螺栓连接一般是不需要额外施加防松措施的，因为高强度螺栓一般都要求施加一个比较大的预紧力，这么大的预紧力使螺母与被连接件之间产生强大的压力，这种压力会产生阻止螺母转动的摩擦扭矩，因此螺母不会松脱。
我来说说一个上面和教科书都没有的方法吧，定扭矩螺栓，在井下有应用。我也没有见过，老师上课和我们提过，然后我又去查的论文。
其螺栓本身不能防松，而是有一个端帽，正常状态下不能活动；当螺栓拉力不足时，端帽可以被转动。然后有专门的维护人员用定扭矩扳手补扭矩。
连杆（图二中的应力杆）几乎不受力，可视为长度不变。而螺栓主体在不同拉力作用下，长度会有小小的变化。由此螺栓松弛时便产生了额外的间隙，块（其实就是端帽）便可以活动。
--------------------------有同学在评论里表示没看懂，别急----------------
注意图二的b段，整个装置的原理就是利用胡克定律测量b段长度（这其实相当于一次取样，有了b段也就可以得到整个螺栓的受力情况，也就没必要关心剩下的螺纹和螺母部分）。
螺母松弛→螺栓工作长度增加→螺栓拉力下降→螺栓b段缩小→应力杆（连杆）长度不变→由此被螺栓和应力杆夹住的端帽（块）防松→端帽可以转动。
补充一种用于重型机械及高负荷有强冲击和震动场合的高强度螺栓预紧方法，原理是使用超高压手动液压泵给特制的液压拉伸螺母提供压力并利用活塞螺母将螺栓拉长（弹性变形），然后旋紧预紧螺母即可获得稳定可靠的预紧力，详细见下图（GIF）。
要说防松螺栓，中国人2012年发明的固特牢螺栓，目前是世界第一的。所述的固特牢螺栓，在技术和设计上，较其他螺栓有着显著的先进性、优越性，实质的进步性和技术上的可靠性。该螺栓已经被国家知识产权局授权了发明专利。
本发明专利的技术优势是：能完全克服频繁震动场合使用普通螺栓紧固件所造成的螺栓松动问题。只要使用该螺栓紧固器件，将永远不会松脱！且在需要检修等认为需要拆卸的时候，亦可轻松完成。
1， 该样品业经国家紧固件产品质量监督检验中心依据标准GB/T10431-2008 对固特牢螺栓进行检验，重要的防松指标，残余轴力达到88.48%；而居于原世界第一的日本的哈德洛克螺母残余轴力才达到83.3%；令人十分高兴。
2， 2014年11月22日，在第八届国际发明展览会上，固特牢螺栓被大会评为国际发明银牌奖；
3， 2015年10月27日，在中国第21届发明展览会上，固特牢螺栓被大会评为全国发明银牌奖；
4， 固特牢螺栓的技术优势是：完全克服频繁震动场合使用普通螺栓紧固件所造成的螺栓松动问题。只要使用该螺栓紧固器件，将永远不会松脱！且在需要检修等认为需要拆卸的时候，亦可轻松完成。
5， 固特牢螺栓比较其他螺栓，精密度高、使用方便、安全可靠、外观整洁、省弃平垫弹簧垫，节省原材料成本，节约开资。
常见的机械防松方法：利用开口销、止动垫片及串钢丝绳等。机械防松的方法比较可靠，对于重要的联接要使用机械防松的方法。下面分述如下。
①弹簧垫片防松弹簧垫圈材料为弹簧钢，装配后垫圈被压平，其反弹力能使螺纹间保持压紧力和摩擦力，从而实现防松
②对顶螺母防松利用螺母对顶作用使螺栓式中受到附加的拉力和附加的摩擦力。由于多用一个螺母，并且工作不十分可靠，目前已经和少使用了。
③自锁螺母防松螺母一端制成非圆形收口或开缝后径向收口。当螺母拧紧后，收口胀开，利用收口的弹力使旋合螺纹间压紧。这种防松结构简单、防松可靠，可多次拆装而不降低防松性能。
①槽形螺母和开口销防松槽形螺母拧紧后，用开口销穿过螺栓尾部小孔和螺母的槽，也可以用普通螺母拧紧后进行配钻销孔。
②圆螺母和止动动垫片使垫圈内舌嵌入螺栓（轴）的槽内，拧紧螺母后将垫圈外舌之一褶嵌于螺母的一个槽内。
③止动垫片螺母拧紧后，将单耳或双耳止动垫圈分别向螺母和被联接件的侧面折弯贴紧，实现防松。如果两个螺栓需要双联锁紧时，可采用双联止动垫片。
④串联钢丝防松用低碳钢钢丝穿入各螺钉头部的孔内，将各螺钉串联起来，使其相互制动。这种结构需要注意钢丝穿入的方向，
②粘合防松通常采用厌氧胶粘结剂涂于螺纹旋合表面，拧紧螺母后粘结剂能够自行固化，防松效果良好。
我们公司生产的产品是为动车转向架配套的。主机厂指定我们使用一种德国的专利防松螺母，叫FS全钢防松螺母。这种防松螺母还用在动车制动盘上。我们测试数据显示防松效果很不错。这种螺母国内能买到就是价格小贵。结构图如下：
Nord-Lock员工路过，表示这东西有一个关键词叫“性价比”。欢迎私信我探讨问题以及产品试用。
Hardlock防松脱的原理，无非是通过偏心凸台使凹螺母和凸螺母的螺纹轴线发生平移错位，以此在螺杆螺纹上施加了一对径向力，该对径向力增大了螺母螺纹和螺杆螺纹之间的压力，产生了额外的静摩擦力，阻止螺母松脱。但Hardlock螺母制造成本会较高。
深圳自紧螺母的防松脱技术，依靠螺母与垫圈之间与螺纹升角不同的螺旋面，在沿螺纹轴线上产生一对拉伸力，增大了螺母与螺杆螺纹之间的静摩擦力，以此来阻止螺母松脱。深圳自紧螺母成本会比Hardlock低一些。
固特牢的防松脱技术是利用类似涨塞的原理，使螺母旋进时涨裂螺杆预制的轴向缝隙，改变螺杆截面形状，增加螺杆螺纹与螺母螺纹的压力，产生防松脱的静摩擦力。固特牢的成本应该比hardlock更高。
以上只是技术原理，但放松脱的关键是在高振动环境下的防松脱，因此还要在振动环境下衡量防松脱效果。
hardlock的关键是，偏心凸台相当于凸轮，锁紧螺母就相当于顶杆停留在凸轮的最高点。通常hardlock这个最高点不是稳定点，那么理论上hardlock的凹螺母有从预紧位置滑落的可能性，如果那样hardlock螺母就会失效。因此hardlock的技术诀窍在于如何保证不从“凸轮”的最高点滑落。
深圳自紧螺母的关键是如何阻止螺母与垫圈之间的螺旋松脱。这其实又回到螺纹防松脱技术的问题上了，可以把螺母与垫圈之间的螺旋面看作是另一个螺纹。
固特牢的防松脱效果从原理上看，在三个技术中可能是最好的，但在螺杆上沿轴向开狭缝会降低其螺杆强度，用户必须为其应用的特殊性修改产品设计，使螺杆直径更大一些。另外成本高是它的弱点。
但是，从原理上看，Hardlock在耐受水平振动方面较弱，而深圳自紧螺母在耐受垂直振动方面更弱。
螺母防松脱技术不容易成功，主要是预紧力与旋程之间的关系过于陡直，螺母在轴线一点点的位移就对应了很大的预紧力增量，而一旦稍微失去一点预紧力，螺纹之间的静摩擦力就会巨减，螺母松脱就非常迅速了。从这点看，固特牢的防松脱效果虽然与预紧力无关，是一种优秀的技术，但预紧力与旋程的陡直关系与前二者是一样的。这也是固特牢宣称保持预紧力88%的原因。
根据以上分析，必须有新的防松脱技术原理才有可能达到理想的防松脱效效果，而且成本不能高，才有利于推广。
