在機械設備的連接部位的設計中大量使用螺栓和螺母配合的緊固方式，這種連接方式成本低，安裝靈活，應用范圍很廣。但是這種連接方式在設備經歷劇烈震動時會發生自動脫落，導致緊固性能失效，設備發生故障。很多的重大質量事故都是因為小小的緊固件松脫引起的。
為了解決緊固件的松脫問題，許多科學家和工程師采用了墊圈、化學涂膠、銷釘、鎖片、尼龍鎖緊、物理變形等多種輔助防松辦法，但是只能起到臨時解決問題的效果，沒有從松脫的根源上解決問題。
螺紋緊固件防松原理的關鍵在于螺紋的結構形狀。美國工程師在研究了緊固件的受力情況及螺紋結構后，重新設計螺母螺紋的幾何形狀，發明了這種現在被稱為變牙型30°楔形的防松螺紋，從根本上解決了緊固件的松脫問題。
A2-70、防松螺母有獨特的螺紋結構，它的陰螺紋的牙底處有一個30°的楔形斜面，當螺栓和螺母相互擰緊時，螺栓的牙尖就緊緊地頂在螺母的變牙型30°楔形螺紋的楔形斜面上，從而產生了很大的鎖緊力。由于牙形的角度改變，使施加在螺紋間接觸所產生的法向力與螺栓軸線成60度角，而不是普通螺紋的30度角。這樣的螺紋形式使變牙型30°楔形螺紋法向壓力遠遠大于扣緊壓力，所產生的防松摩擦力也大大增加。同時，陽螺紋牙頂在與變牙型30°楔形陰螺紋咬合時，牙頂處齒尖發生局部彈性變形，使載荷均勻地分布在接觸的螺旋線全長上（見圖1），避免了普通標準螺紋咬合時，80%以上的總載荷集中作用在第一和第二牙的螺紋面上的現象。因此，變牙型30°楔形螺紋聯結副不僅克服了普通標準螺紋聯結副在振動條件下易于松動的缺點，而且大大延長了螺栓的使用壽命。
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圖1 普通螺紋與變牙型30°楔形螺紋受力圖
中國機械工業通用零部件產品質量監督中心用容克式（JUNKERS）振動試驗機作了橫向負載振動試驗， 變牙型30°楔形螺紋顯示出它具有非常優異的抗振動能力（見圖2 三種螺母的對比）。他們試驗了三種基本的螺母：變牙型30°楔形防松螺母、普通標準螺母和有效力矩鎖緊螺母。用同樣的標準螺栓、同樣的振幅頻率、同樣的緊固負載力矩在同一臺試驗機上試驗，試驗時間為二分鐘。結果普通標準螺母全部松脫；有效力矩鎖緊螺母失去了70%的鎖緊能力；而變牙型30°楔形防松螺母仍然能夠保持75%以上的殘余軸力，驗證了其可靠的自鎖能力。
在以上試驗的基礎上，對三種螺紋的重復使用性作進一步的橫向振動試驗：變牙型30°楔形防松螺母經過力矩扳手反復擰緊和擰松，其鎖緊力仍然不減少，保持螺母原有的鎖緊效果，證明其能夠重復使用；而普通標準螺母和有效力矩鎖緊螺母在幾次擰緊和擰松后，鎖緊力不斷減少直至完全喪失鎖緊能力，證明它們無法重復使用。
上海振高公司生產的變牙型30°楔形防松螺母的防松性能檢測數據見《機械工業通用零部件產品質量監督檢測中心檢驗報告》（通檢委字第101884號）。
1．柴油機
柴油機上的增壓器和排汽岐管等部件的工作溫度高而且震動強烈。化學涂膠或者尼龍鎖緊螺母的緊固方式，在溫度高的狀況下都會失效。雙螺母加止推墊圈的緊固方式，使用效果比前面兩種緊固方式稍好一些，但是安裝麻煩，并且達不到理想的防松效果。
30°變牙型防松螺母的特殊螺紋形狀有效地克服了以上的弱點，擰緊后能夠在高溫下承受強烈的震動。在柴油機上的輸油導管、排汽管、增壓器等部件上改用30°變牙型防松螺母后，有效地解決了螺母在高溫狀態下松動的問題。目前國內如濰柴動力等知名柴油機制造廠，在這些部位都采用了30°變牙型防松螺 母，防松效果非常可靠。
2．工程機械
工 程機械的發動機功率大，工作狀態承受的強大沖擊載荷會引起強烈震動，普通螺紋形式的螺栓螺母在這樣強烈的沖擊震動下會自行松動脫落。為了防止震動引起的緊 固件失效，緊固件生產廠家采取了很多防松措施，比如：化學涂膠，尼龍螺母、壓扁式螺母，預置力矩螺母等等，這些方法起到了一定的防松效果，但是他們有三個 共同的弱點：1）重復使用性差，有的是一次性的，最多也只有5次；2）安裝和維修不方便，裝、卸螺母都要經過多道工序，工時成本高。3）化學涂膠污染環 境，對施工的工人也可能造成職業病傷害。采用30°變牙型防松螺母后，不但防松效果更好，而且裝拆方便，可以多次重復使用，對環境沒有污染，所以逐漸 在工程機械的關鍵部位上推廣應用，目前在工程機械上采用變牙型30°楔形防松螺母的有以下部位：
? 起重機：鋼結構連接、減速箱、小車軌道、吊具、電控柜等部位
? 挖掘機：破碎錘、回轉支撐、履帶
? 攪拌車：支架連接、減速器底座、拖輪等部位
? 震動式壓路機：發動機萬向節、連軸器
? 推土機：履帶、鏟斗、底盤
? 裝載機：傳動系統、底盤
3. 汽車
中 國的汽車企業也開始在汽車上大量采用30°變牙型防松螺紋。中國重汽集團采用30°變牙型螺紋絲錐加工重卡變速箱箱體上的螺紋孔，取消了化學涂膠和鎖 緊墊圈，簡化了裝配工序，解決了螺栓松動的問題。多家汽車公司生產的商用汽車的車輪螺母、推力桿、連軸器、騎馬螺栓和懸掛系統等容易松動的部位都采用了30°變牙型防松螺母。
4.港口起重機
港口起 重機上的小車齒條、軌道壓板、吊具導板、制動器、電纜卷筒和電控柜等設備在工作中承受著巨大的振動負荷，特別是前、后大梁的連接部位在滿負載起升的一瞬 間，經受巨大沖擊和強烈的震動，以前采用尼龍螺母+高強度螺栓+彈簧墊圈+止動墊片+涂膠的組合緊固方法來防松，但是組合緊固件失 效情況仍然時有發生。使用30°變牙型防松螺母后，不但減少了輔助緊固件的使用量，而且螺栓和螺母沒有松動。
5.鐵路設備
中國鐵道部是國內率先引入30°變牙型螺紋技術的單位，隨著這種技術在鐵路機車和軌道上的成功應用，鐵道部在2001年頒布了TB/3019標準。
30°變牙型螺紋技術在鐵路機車上成功使用的典型部位是機車制動系統。制動盤和閘片是機車制動系統內的一組零件，制動性能直接影響到列車的行車安全。以 前采用普通緊固件連接方式，經過幾次試驗，防松性能不可靠。2002年6月，南京中國非金屬礦工業總公司摩擦材料檢測中心按照1：1的比例在制動試驗臺上 進行了東風11機車輪裝式制動盤和閘片的制動試驗。這次試驗的連接螺母全部采用30°變牙型防松螺母，試驗結果證明試驗機車制動盤和閘片摩擦系數穩定 且重復性較好。以160km/h速度一次停車制動時制動盤最高溫度達到252℃，制動盤表面溫度最高達到310℃，在整個試驗過程中螺栓和螺母沒有一個松 動。實驗室的試驗結果和現場的實際使用效果都證明30°變牙型防松螺母在300℃以上的高溫下都表現出可靠而且優秀的防松性能。30°變牙型防松 螺母和標準螺紋的螺栓配合使用，拆裝方便，可以重復使用十次以上。與開槽螺母、鐵絲串連、雙螺母防松等連接方式相比，新的防松方式不但安全可靠，而且制動 盤的維修更方便，可以節省大量維修成本。制動系統是鐵路機車車輛的關鍵部件，工況最惡劣，變牙型30°楔形防松螺母在制動系統上的成功使用促進了這種技術 在鐵路機車上的廣泛應用。
