1引言
為了防螺釘脫落，解決小螺釘脫落后不易尋找的問題或避免脫落后造成的不良后果，在艦船配套產品上的一些經常需要維修拆卸的面板（或蓋板）安裝場合廣泛采用了不脫出螺釘（Crewswithwaistedshank），我國也早就形成了相應的技術標準：如GB/T837-1988開槽盤頭不脫出螺釘等，并且分別給出了各種不脫出螺釘的結構尺寸規范。然而，標準中并沒有對不脫出螺釘的聯接結構形成相應的技術規范。
由于不脫出螺釘的結構特殊性，其聯接與普通螺釘是有卻別的。然而，設計人員往往忽視與普通螺釘是有區別的。如：
事件1：某產品面板安裝的不脫出螺釘存在安裝難、拆卸難、面板壓不平等問題并發現螺釘擰過頭形成“滑絲”假象。
事件2：某控制柜蓋板不脫出螺釘在現場防脫卡簧大量脫落，試驗完成后螺釘遺失較多。
2不脫出螺釘結構特點分析
以常用的開槽盤頭不脫出螺釘為例，圖1為GB/T837-1988開槽盤頭不脫出螺釘的結構示意圖。
從圖中可見，不脫出螺釘在結構上依次由大于螺紋大徑的螺釘頭（外徑dk）、小于螺紋小徑的束腰（直徑ds）及螺紋（大徑d）三部分組成，螺釘頭起到壓緊被連接件作用，束腰部分起防脫作用，螺紋部分起聯接作用。顯然，螺釘結構本身并不具備防止脫落的功能，螺釘的防脫出功能是要靠與被連接件（即蓋板或面板）之間的聯接結構來實現的，即通過一定結構將螺釘的束腰部分（waistedshank）卡在被連接件安裝孔上來實現防脫出功能。
從不脫出螺釘標準尺寸規格表中可以發現，螺紋部分長度b≈螺紋直徑d*1.5，螺紋規格大螺紋長度也越長，螺紋長度基本上是滿足連接強度的最小長度，而對螺釘工程長度L沒有規定，從螺紋長度限制也可以看出不脫出螺釘聯接結構的嚴格要求。
3不脫出螺釘聯接方式分類
為了使螺釘掛在被連接件上不脫出，在結構上一般采取兩種方式：
（1）絲扣防脫（如圖2所示）：被連接件安裝孔上帶有與螺釘螺紋規格一致的螺紋，；螺釘選旋入后被掛在被連接件上，不會自然脫出，上述事例1即為該結構：
（2）卡式防脫（如圖3所示）：被連接件安裝孔為大于螺桿外徑的光孔，螺釘通過彈性卡套、彈性擋圈卡或卡簧固定在被連接件上（圖中為彈性擋圈防脫結構示意圖），如不拆卸彈性擋圈，螺釘則無法從被連接件孔中脫出，上述事例2為該結構。
圖2和圖3中，h1為被連接件及彈性擋圈總厚度，h為防脫出結構內表面至連接螺孔上表面之間的距離，H為被連接件（含外墊圈）外表面至連接螺孔下表面的距離（即連接構件總厚度），b為螺釘旋入長度。
4連接結構正確的技術條件
雖然標準中沒有說明，但從不脫出螺釘防脫結構特點及螺紋長度較小的特點可以發現，不脫出螺釘的聯接結構是由嚴格要求的。
如果被連接件僅用一個螺釘固定，由于在擰緊或擰松螺釘的過程中，被連接件會與螺釘一起旋轉，防脫螺釘與普通螺釘在安裝結構上除防脫結構外或許沒有特出要求，然而，被連接件往往被卡在被連接件上，被連接件同時受到多個螺釘約束，被連接件無法隨單個螺釘的旋轉而旋轉。
正因為不脫出螺釘具有被卡在連接件上、螺紋尺寸有限以及通常有多個螺釘同時連接一組構件的特征，不脫出螺釘的聯接結構必須滿足以下三個技術條件：
（1）螺釘在被連接件上的串動量應等于或略大于螺釘的螺釘的擰入量，以保證螺釘能擰入連接件螺孔內，這是保證連接有效的基本條件。即：L≥h1+2b
（2）防脫結構內表面至連接螺孔上表面之間的距離英等于或略大于螺釘的旋入量，以保證在拆卸時螺釘順利擰入和擰出連接螺孔。即h≥b
這是保證被連接件上防脫結構不發生干涉，保證順利安裝的必要條件。否則，絲扣防脫結構在螺釘擰入時，其它螺釘會被頂住，造成被連接件變形、擰入困難或絲扣受損，工人操作時只好多個螺釘同時逐步擰入，在螺釘退出時，螺釘的螺紋部分在沒有完全從連接螺孔中退出之前就被連接件螺孔中，形成螺扣自鎖，拆卸相當困難，強行拆卸會造成螺釘損壞；卡簧防脫結構在螺釘退出時會碰到被連接件防脫結構反面，形成被連接件的頂壓，強行拆卸時，卡簧會沿螺紋被擰出，最后使螺釘防脫結構失效。
（3）螺釘長度不能超出連接構件的總厚度，以使螺釘擰緊后螺紋部分正好在連接螺孔內，這是保證不脫出螺釘有效連接的另一基本條件。即L≤H回頭再看，標準規范中之所以將螺釘的螺紋長度規定為滿足聯接強度的最小長度，正是考慮到避免聯接結構進一步復雜化的需要，而這一規范也決定了其聯接結構的嚴謹性。另外需要注意的是，不脫出螺釘不是防松螺釘，不能將防脫出與防松兩個概念混為一談，防松結構應另行考慮。
5問題事例原因分析
通過以上分析，前面提到的事例中的問題產生的原因也就很清楚了：
事例1中，由于防脫結構內表面至連接螺孔上表面之間的距離h太小（可能根本未考慮），面板螺紋與連接螺孔螺紋形成干涉，從而造成的螺釘擰入擰出都很困難、甚至無法拆卸、面板安裝不平等問題，同時由于螺釘長度超出了連接構件的總厚度，螺紋部分被擰到了螺孔外面，形成“滑絲”假象。
事例2中，防脫結構內表面至連接螺孔上表面之間的距離h不夠，安裝蓋板時，四個螺釘需要同時逐步擰入；拆卸蓋板時，四個螺釘同時退出，操作人員不知道存在結構問題，往往注意拆卸螺釘，拆卸時彈性擋圈頂住蓋板后繼續旋轉，使擋圈沿螺紋退出，造成防脫失效，螺釘脫落。
6結束語
總之，螺釘雖小，但不同的螺釘有不同的規范要求，應該引起設計人員的足夠重視，既要熟悉標準規格，還要分析其結構特點：在安裝作業過程中，操作人員發現問題應及時發現并反饋問題，不應蒙混過關，否則會造成操作困難，功能失效，甚至造成重大重量事故。
為了防螺釘脫落，解決小螺釘脫落后不易尋找的問題或避免脫落后造成的不良后果，在艦船配套產品上的一些經常需要維修拆卸的面板（或蓋板）安裝場合廣泛采用了不脫出螺釘（Crewswithwaistedshank），我國也早就形成了相應的技術標準：如GB/T837-1988開槽盤頭不脫出螺釘等，并且分別給出了各種不脫出螺釘的結構尺寸規范。然而，標準中并沒有對不脫出螺釘的聯接結構形成相應的技術規范。
由于不脫出螺釘的結構特殊性，其聯接與普通螺釘是有卻別的。然而，設計人員往往忽視與普通螺釘是有區別的。如：
事件1：某產品面板安裝的不脫出螺釘存在安裝難、拆卸難、面板壓不平等問題并發現螺釘擰過頭形成“滑絲”假象。
事件2：某控制柜蓋板不脫出螺釘在現場防脫卡簧大量脫落，試驗完成后螺釘遺失較多。
2不脫出螺釘結構特點分析
以常用的開槽盤頭不脫出螺釘為例，圖1為GB/T837-1988開槽盤頭不脫出螺釘的結構示意圖。
從圖中可見，不脫出螺釘在結構上依次由大于螺紋大徑的螺釘頭（外徑dk）、小于螺紋小徑的束腰（直徑ds）及螺紋（大徑d）三部分組成，螺釘頭起到壓緊被連接件作用，束腰部分起防脫作用，螺紋部分起聯接作用。顯然，螺釘結構本身并不具備防止脫落的功能，螺釘的防脫出功能是要靠與被連接件（即蓋板或面板）之間的聯接結構來實現的，即通過一定結構將螺釘的束腰部分（waistedshank）卡在被連接件安裝孔上來實現防脫出功能。
從不脫出螺釘標準尺寸規格表中可以發現，螺紋部分長度b≈螺紋直徑d*1.5，螺紋規格大螺紋長度也越長，螺紋長度基本上是滿足連接強度的最小長度，而對螺釘工程長度L沒有規定，從螺紋長度限制也可以看出不脫出螺釘聯接結構的嚴格要求。
3不脫出螺釘聯接方式分類
為了使螺釘掛在被連接件上不脫出，在結構上一般采取兩種方式：
（1）絲扣防脫（如圖2所示）：被連接件安裝孔上帶有與螺釘螺紋規格一致的螺紋，；螺釘選旋入后被掛在被連接件上，不會自然脫出，上述事例1即為該結構：
圖2絲扣防脫結構示意圖
（2）卡式防脫（如圖3所示）：被連接件安裝孔為大于螺桿外徑的光孔，螺釘通過彈性卡套、彈性擋圈卡或卡簧固定在被連接件上（圖中為彈性擋圈防脫結構示意圖），如不拆卸彈性擋圈，螺釘則無法從被連接件孔中脫出，上述事例2為該結構。
圖3彈性擋圈防脫結構示意圖
圖2和圖3中，h1為被連接件及彈性擋圈總厚度，h為防脫出結構內表面至連接螺孔上表面之間的距離，H為被連接件（含外墊圈）外表面至連接螺孔下表面的距離（即連接構件總厚度），b為螺釘旋入長度。
4連接結構正確的技術條件
雖然標準中沒有說明，但從不脫出螺釘防脫結構特點及螺紋長度較小的特點可以發現，不脫出螺釘的聯接結構是由嚴格要求的。
如果被連接件僅用一個螺釘固定，由于在擰緊或擰松螺釘的過程中，被連接件會與螺釘一起旋轉，防脫螺釘與普通螺釘在安裝結構上除防脫結構外或許沒有特出要求，然而，被連接件往往被卡在被連接件上，被連接件同時受到多個螺釘約束，被連接件無法隨單個螺釘的旋轉而旋轉。
正因為不脫出螺釘具有被卡在連接件上、螺紋尺寸有限以及通常有多個螺釘同時連接一組構件的特征，不脫出螺釘的聯接結構必須滿足以下三個技術條件：
（1）螺釘在被連接件上的串動量應等于或略大于螺釘的螺釘的擰入量，以保證螺釘能擰入連接件螺孔內，這是保證連接有效的基本條件。即：L≥h1+2b
（2）防脫結構內表面至連接螺孔上表面之間的距離英等于或略大于螺釘的旋入量，以保證在拆卸時螺釘順利擰入和擰出連接螺孔。即h≥b
這是保證被連接件上防脫結構不發生干涉，保證順利安裝的必要條件。否則，絲扣防脫結構在螺釘擰入時，其它螺釘會被頂住，造成被連接件變形、擰入困難或絲扣受損，工人操作時只好多個螺釘同時逐步擰入，在螺釘退出時，螺釘的螺紋部分在沒有完全從連接螺孔中退出之前就被連接件螺孔中，形成螺扣自鎖，拆卸相當困難，強行拆卸會造成螺釘損壞；卡簧防脫結構在螺釘退出時會碰到被連接件防脫結構反面，形成被連接件的頂壓，強行拆卸時，卡簧會沿螺紋被擰出，最后使螺釘防脫結構失效。
（3）螺釘長度不能超出連接構件的總厚度，以使螺釘擰緊后螺紋部分正好在連接螺孔內，這是保證不脫出螺釘有效連接的另一基本條件。即L≤H回頭再看，標準規范中之所以將螺釘的螺紋長度規定為滿足聯接強度的最小長度，正是考慮到避免聯接結構進一步復雜化的需要，而這一規范也決定了其聯接結構的嚴謹性。另外需要注意的是，不脫出螺釘不是防松螺釘，不能將防脫出與防松兩個概念混為一談，防松結構應另行考慮。
5問題事例原因分析
通過以上分析，前面提到的事例中的問題產生的原因也就很清楚了：
事例1中，由于防脫結構內表面至連接螺孔上表面之間的距離h太小（可能根本未考慮），面板螺紋與連接螺孔螺紋形成干涉，從而造成的螺釘擰入擰出都很困難、甚至無法拆卸、面板安裝不平等問題，同時由于螺釘長度超出了連接構件的總厚度，螺紋部分被擰到了螺孔外面，形成“滑絲”假象。
事例2中，防脫結構內表面至連接螺孔上表面之間的距離h不夠，安裝蓋板時，四個螺釘需要同時逐步擰入；拆卸蓋板時，四個螺釘同時退出，操作人員不知道存在結構問題，往往注意拆卸螺釘，拆卸時彈性擋圈頂住蓋板后繼續旋轉，使擋圈沿螺紋退出，造成防脫失效，螺釘脫落。
6結束語
總之，螺釘雖小，但不同的螺釘有不同的規范要求，應該引起設計人員的足夠重視，既要熟悉標準規格，還要分析其結構特點：在安裝作業過程中，操作人員發現問題應及時發現并反饋問題，不應蒙混過關，否則會造成操作困難，功能失效，甚至造成重大重量事故。
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