螺母松动并脱落的问题自古有之，从19世纪开始，人们就开始尝试改进螺栓和螺母的设计，以预防其松动。尽管理论上的解决方案是确保足够的预紧力以防止接头运动，但在实际操作中，由于难以准确确定作用于连接点的真实力，实现这一点并不总是可行。因此，通常需要采用某种锁紧装置来防止螺母松动。

锁紧螺母是提供抗自松性的常见方式之一，其专利出现于19世纪60年代。这种螺母的一个优点是，在装配时可以通过测量相关扭矩来检查锁紧特征。然而，在横向振动测试中，即使在螺母松动后，仍会保留一部分预紧力。这意味着，这些螺母在测试时会部分松动，但当预紧力达到一定程度时，松动会停止，螺母就不会从螺栓上脱落。

三十年前的研究显示，松动的阻力与当前扭矩的大小紧密相关。拧入扭矩越高，抗自松性就越高。然而，过高的拧紧扭矩可能导致扭转应力传递到螺纹中，从而引发过早屈服，限制了可以实现的更高预紧力。

在横向振动下，这类扭矩型防松螺母并不是真正的“锁紧螺母”，因为它们不能完全阻止旋转。国外学者对此进行了进一步的研究，探索了在存在接头横向运动的情况下，轴向载荷如何影响锁紧螺母的松动特性。

为了研究这类螺母分离的原因，对Junker机器进行了改造，以允许将轴向和横向载荷分别引入接头中。实验结果表明，轴向载荷和横向载荷的组合对流行扭矩螺母的松动有深远的影响。

当轴向载荷超过了标准Junker测试中螺母保留的预紧力时，螺母会继续旋转直到与螺栓分离。在这种情况下，轴向载荷会导致接头分离，即连接件之间会出现间隙。只要保持轴向载荷，螺母就会继续旋转，直到机器停止或螺母分离。

若施加间歇轴向载荷，当载荷高于阈值时，螺母旋转将发生。如果这种负载被反复施加到接头上，螺母就会完全松动，进而从螺栓上脱离。

该研究也适用于普通非锁紧螺母。在横向关节运动存在的情况下，即使非常小的轴向载荷也会导致脱离。横向运动时产生的松动扭矩取决于螺栓预紧力的大小。预紧力越高，松动扭矩越高。对于锁紧螺母，在横向振动下会发生松动，直到松动扭矩被相等大小的锁紧扭矩抵抗。

基于完成的实验和进行的测量，当接头横向运动发生时，施加的轴向载荷会引起锁紧螺母的自松动趋势。这种类型的螺母是否会在接头横向运动时完全松动，取决于所施加的轴向载荷的大小。

通过本次讨论，我们探讨了锁紧螺母在防松领域的研究和实践应用，并揭示了轴向载荷和横向运动对螺母稳定性的影响。希望这些内容能为您在相关领域的研究和应用提供帮助。若您有任何疑问或建议，或需要加入讨论群，请关注我们的微信公众号：GAF螺丝君（GAF-luosijun）。