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日本「永不松动」螺母即使公开图纸,也无人能仿制?中国有突破吗

2024-01-27科学

一般来说对于商品的命名,不使用的 绝对化的词语 ,因为产品质量如果无法达标会让消费者有落差感,从而影响口碑,但日本有一款产品却非常自信,名叫「HARDLOCK螺母」, 可翻译为「永不松动」螺母

【你甚至可以在官网看到这种螺母技术的详细介绍】

日本很早就 自信地公开了相关原理的图纸, 他们认为即便如此也没有国家能够仿制。

说到技术仿制,中国称第二,估计没有国家能说自己第一,那么中国能够仿制这种螺母吗?

HARDLOCK螺母原理

HARDLOCK螺母的 设计极具创新性 ,它采用了 双螺母系统, 即一个普通的螺母上方搭配一个具有锁定功能的偏心螺母。

【直接看图通俗易懂】

这种独特的组合能够在极端条件下,包括高振动和重负载的环境中, 有效地防止螺纹连接部件的自然松动。

具体来说,HARDLOCK螺母 首先依靠底部的标准螺母进行初步的紧固, 类似于传统螺丝连接的方式。

确保连接件被固定之后,接下来在标准螺母的顶部安装一种特殊的 偏心锁定螺母, 与普通螺母的螺纹轴心线对齐不同,偏心螺母的螺纹轴心线被设计成有意的偏移。

当偏心螺母被旋紧时,其 偏心造成的螺纹间断面压紧底螺母的螺纹, 在两个螺母之间形成一个 对拉的楔形效应。

这种楔形的作用力阻碍了任何潜在的逆转运动,即使在强烈振动的情况下,也不会使螺母松动。

结合上述原理,我们可以举一个日常生活中易于理解的例子:设想一个 常见的门闩 ,通常通过插入一个与插孔精密匹配的金属棒来锁住门。

在HARDLOCK螺母的例子中,底部螺母就像是插孔,而偏心螺母就像是一个稍微偏大的金属棒。

当你试图将这个偏大的金属棒插入插孔时,它会产生强大的劲力去抵抗金属棒的推动。

这个劲力就是保持门闩关闭的关键,同样,偏心螺母在被压入底部螺母螺纹的过程中,产生了一种 「楔紧」的效果 ,具体表现为强大的内部张力,从而实现对连接件的有效锁紧。

中国能仿制吗?

虽说咱们知道了HARDLOCK螺母的原理,但是 想要进行仿制并非简单的事情。

HARDLOCK螺母的独到之处在于它的 设计思想, 这不仅是指偏心锁紧螺母的设计概念,而是 这种设计如何转化为实际效能 的整个过程。

它的设计包含了 精细的工程计算 ,确保偏心螺母在受力时 能产生恰如其分的楔紧效果, 确保螺丝连接不会因振动或应力变化而自行松动。

这种设计和优化过程往往需要长时间的研究与实验,以确保产品的稳定性和效力。

因此,制造HARDLOCK螺母需要 高度精确的加工技术 来确保偏心螺母与底部螺母之间能配合得当,这需要 高精度的机械设备和控制工艺。

这样的设备和技术投入较大, 不是所有制造商都能够承担

再者,HARDLOCK螺母的设计和品牌 受到严格的专利保护 ,在国际上,通过专利法,HARDLOCK公司保护了其螺母独特设计的知识产权。

专利权意味着 其他公司在法律许可范围之外不能制造、销售或以其他方式使用这一设计。

硬件至今仍在享有专利保护,使得其他制造商在没有授权的情况下无法合法地制造和销售复制品。

最后,HARDLOCK的品牌知名度和市场信誉是建立在长期的产品质量和可靠性基础之上,并非简单仿制即可取代。

即使某个仿制品在技术上得到接近,其 市场表现和用户信任度 也难与原创者相提并论。

尽管想要仿制HARDLOCK螺母是困难的,但也并不代表着完全不可能,如果仅考虑到自用,我们还是能够做到的。

事实上,HARDLOCK螺母看上去是多么高大上的东西,其本质上就是中国古代工匠发明的楔子。

【传统木楔】

关于楔子的工艺技术,中国早就累积了上千年的时间,拥有更多成熟的实用案例, 想要仿制还不简单?

但问题在于,自己仿制了还不行,人家日本早就将市场开拓了出去,包括美国在内的发达国家航空、航天领域,都在广泛使用此类螺母。

所以 仿制品的市场前景并不广阔,经济价值并不算大。

也就是说,并非日本的「永不松动」螺母无人能仿造,而是没有必要仿造。

更何况对于中国来说,如何打造出属于自己的「永不松动螺母」,才是重点所在,且我们已有相关突破,也不需要的日本螺母。

中国技术也很可靠

比如说,中国现在使用 的自锁型螺母 就具有很高的可靠性。

自锁型螺母是 专为防止由于振动或扭矩作用导致连接松动的专用硬件组件。

它们通过不同的物理机理增加了螺丝连接的摩擦或形成了一种干预,从而抵御螺母由于逆时针方向的动力作用而自行松开的倾向。

其中 尼龙自锁螺母 内部有一个尼龙衬套,当螺栓螺入螺母时,尼龙插件被螺栓螺纹挤压,从而产生额外摩擦力以对抗螺母的自行逆转。

尼龙材料具有 良好的弹性, 能够在多次拧紧和松开后保持一定的锁紧效果。

尼龙自锁螺母目前被广泛运用于 航天、坦克、农业机械等各类机械设备当中, 震动寿命是普通螺母的几倍甚至几十倍。

除此之外,弹簧自锁螺母同样可靠,它不仅不会松动,而且安全起来非常方便, 实用价值极高

当然,除了这些比较听上去难以理解的技术之外,中国还有一种固定技术也十分可靠,并且延续了数千年的时间—— 卯榫结构

这种技术广泛运用于我国各类建筑当中,经过时间的考验,证明了它的优越性。

参考资料

【1】HARDLOCK官网:【为什么HARDLOCK防松螺母不会松动】

【2】HARDLOCK官网:【为什么需要使用HARDLOCK防松螺母】