防松垫圈失效以后，振动怎样把螺母退出来

防松垫圈失效以后，螺母并不是被振动直接抖开的，而是螺纹在反复打滑中自己沿螺旋方向退出来。弹簧垫圈被预紧力压平以后，它的弹力相对螺栓拉力已经很小，锁紧力矩基本消失。此后如果连接受到垂直于螺栓轴线的横向振动，被夹紧的零件之间发生微小滑移，螺纹牙面的摩擦力会在滑移的瞬间降下来。牙面上的螺旋斜面就推动螺母转过一个很小的角度。每个循环转一点，螺母最终退出。

沿着螺栓轴线的振动主要是把拉力反复加减，螺纹牙面不一定发生切向滑动，螺母不容易转。垂直于轴线的振动才会让结合面打滑，这是螺母退出的主要条件。同样的垫圈失效，装在几乎没有横向位移的位置可以很久不松，装在有交变剪切的位置会很快退出。看松脱发生在哪一类载荷上，比只说机器振动大更能对上原因。

垫圈被压平，锁紧力矩就不存在了

开口弹簧垫圈靠扭曲的形状在压平过程中给螺母一个附加的力。螺栓达到正常预紧时，垫圈通常已经被压到贴平，剩余的弹性力远小于预紧力，阻止螺母转动的力矩接近消失。垫圈若再被压断或裂开，连这点弹性也没有。拆下来若垫圈是平的、开口已经被拉直或折断，它在松脱之前就已经不起锁紧作用。螺母是在没有锁紧力矩的情况下，单独面对后来的横向振动。

齿形垫圈靠齿嵌入支承面来抵抗转动。齿被压溃、支承面被刮出光槽以后，嵌入消失，效果和弹簧垫圈被压平一样，都是锁紧力矩没了。光槽说明齿已经滑过，不是还咬着。两种垫圈的失效形貌不同：一个是被压平或折断，一个是齿磨秃。继续使用同一类垫圈而不改变横向滑移，新垫圈会以同样的方式再失效。

横向振动让螺纹副周期性打滑

预紧力把螺纹牙面压在一起，静摩擦够大时，螺母不会自己转动。横向滑移一旦发生，牙面从静摩擦进入滑动，摩擦力下降。螺纹是一个小角度的斜面，只要牙面在滑，斜面就有一个沿松脱方向的分量。振动每造成一次滑移，螺母就沿松脱方向挪一个微小角度。滑移停止时摩擦恢复，螺母停在新的位置，下一次再挪。这就是螺母一圈圈退出的机理，而不是垫圈弹力把螺母弹开。

预紧力越高，结合面越不容易打滑，螺纹也就越不容易进入这种滑动。垫圈失效本身不一定立刻让预紧力消失，但少了锁紧力矩之后，一旦开始有微小退出，预紧力下降，打滑变得更容易，退出会越来越快。所以常常看到螺母先保持很久，然后在较短时间里明显松动。开始退出之后的加速，是预紧力下降和打滑互相加强的结果。只把螺母重新拧紧、横向滑移仍在，循环会再来一次。

结合面之间如果本来就有间隙或垫片太软，横向位移更大，牙面更容易滑。硬连接、预紧足够时，同样的外力可能只引起弹性变形而不打滑，螺母不退。把软垫片换成刚性接触并保持预紧，退出会停止，即使不再加那种已经压平无效的弹簧垫圈。位移能不能大到打滑，比垫圈还在不在更决定会不会松。弹簧垫圈压平以后留下的那一点厚度，有时还会增加结合面的弹性，让打滑更容易发生。

螺母已经退出数牙，垫圈碎片留在结合面里，说明锁紧件先失效，然后横向振动完成了退出。螺母只是扭矩下降但还停在原位，可能是预紧松弛而还没有开始转动，要看标记线有没有错开。标记线错开才是转出来的，标记线没动只是拉力下降，机理不同，后者不一定是振动退出。用标记线判断有没有转动，避免把蠕变松弛和振动退出当成同一件事去加同一种垫圈。

有效的防松是在牙面上保持附加力矩，或者让螺母在结构上不能转动，而不是依靠已经被压平的弹簧垫圈。横向振动仍然存在时，应当减小结合面的滑移或采用不会被一次预紧就压没的锁紧方式。把已经退出的螺母拧回去并换一个同样的开口垫圈，锁紧力矩仍会在预紧时消失，振动条件没变，螺母还会退。要同时去掉反复打滑的条件，退出才会停。

垫圈平了、断了或齿秃了，说明锁紧力矩已经没有。标记线随时间错开，说明螺母在转，原因是横向打滑而不是轴向抖动。只发生在有交变剪切的部位，和这个机理一致。预紧力一开始就不足时，不需要垫圈失效也会进入打滑，所以还要核对当初的拧紧是否达到应有的轴力。垫圈、标记线和载荷方向三样对照，才能说明是失效以后的振动把螺母退了出来。