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日本永不松动螺母,为何原理公开也无法模仿?

有这样一句话,深深地刺激着国人的神经:“就算给你原理和图纸,你也造不出‘日本永不松动的螺母’!”然而,我可以肯定地告诉大家,只要有图纸,我们中国人绝对有能力制造出这种螺母。

网络上,许多自媒体为了吸引眼球,不惜使用“语不惊人死不休”的标题,打击国人的信心。但实际上,这种螺母并非只有中国人无法制造,即使是日本人自己,或者与日本同样拥有深厚制造业功底的德国人,也无法复制。

那么,哈德洛克螺母的秘诀究竟是什么呢?

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若林克彦,一个日本的公司职员,曾在一次展会上带回了一些样品,其中一种防回旋螺母引起了他的兴趣。这种螺母使用不锈钢钢丝作为卡子,防止松动,结构复杂且价格昂贵。

若林克彦发挥了日本人的工匠精神,思考如何制造出既简单又便宜的螺母。1961年,他设计出了一种防回旋螺母,他称之为“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。

若林克彦创办了自己的公司——富士精密制作所,来生产和销售他的新型螺母。这种螺母很快在市场上获得了成功。若林克彦对他的设计非常有信心,因此打出了“绝不松动的螺母”的广告。

然而,一些客户投诉说U螺母在挖掘机和打桩机上出现了松动的现象。为了坚持自己的“绝不松动”的信念,若林克彦离开了自己创办的公司,开始寻找改进的方法。

1973年,若林克彦在路过自家附近的住吉大社时,看到了高大的牌坊,突然想到了“如果楔入那样的楔子,就不会松动”。于是,他根据这个原理,设计出了一种锤子、楔子与螺母一体的结构。

他设计出用两个螺母配合一起达到楔锤一体的效果。其防松原理是:上图中的1号螺母是一个凸螺母,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2号螺母是一个正常的中心圆加工件。当它们装配在一起时,如上图所示,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构,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1974年成立了另一家公司——哈德洛克(Hard Lock)工业株式会社,来生产和销售这种增加了榫头的螺母。这种价格比普通螺母高出4到5倍的防松螺母,若林克彦花了很长时间才成功推向市场。

日本最大的铁路公司JR也采用了Hard Lock螺母,并且全面用于日本新干线。经过时间的验证,Hard Lock螺母成了全世界唯一的绝不松动的螺母,数据表明,这款螺母经过3万次的震动依旧可以不松动。

Hard Lock螺母不仅在日本应用广泛,还在世界上的桥梁和建筑当中被广泛使用,其模仿者也变得越来越多。

若林克彦将“U螺母”事业几乎无偿地出让给了公司的有关人员,还将“Hard Lock螺母”的设计图纸公布在网上。但是,Hard Lock螺母保持优良性能的秘诀却始终不得为外人所知。

哈德洛克公司在网页上说: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HardLock螺母无法被模仿的关键所在。

大家都可以猜测,如果材质不过关,在受到侧向压力的螺纹一旦失稳,Hard Lock螺母怎能不松?而材质和偏心量的千千万万种组合,哪一个才是适当的?

但是,如果在图纸上注明了话,我想一个普通车工也能加工出来吧!只是,这一点点诀窍,就如在发动机上画的那条线一样,值99%的钱!

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  • 原文链接https://page.om.qq.com/page/O6JaMAcCqazV1Tz2kuiRIoRg0
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