「它通過振動試驗」這句話裡少了一個數字

那份試驗自己講了它是幹嘛用的，範圍比大家以為的窄

防鬆件的排名來自橫向振動試驗，也就是 Gerhard Junker 在 1960 年代末開始的那一族試驗。 在航太系列裡它被寫成 ISO 16130。它適用範圍裡的兩句話，決定了這一頁後面怎麼讀：

同一節還補了一句：這份標準主要供開發工作使用。 所以這個試驗產出的就是一個排名，而它也只宣稱自己產出一個排名。 問「第二好的墊圈是哪一個」的人，問的正好是這個試驗被設計來回答的問題。 麻煩發生在下一步：把一個名次讀成一段服役壽命。

試驗條件是怎麼定出來的，這才是值得知道的那一段

程序分兩半。後半測你的零件。前半決定它要面對什麼， 而前半做在一個完全沒有防鬆件的接頭上，組裝方式與參數都跟後面一樣。

這句話的意思值得停一下。那個條件不是服役條件，本來也不打算是。 它是「讓一個裸接頭在三百個循環內死掉」所需要的橫向位移量， 而且是在那一台特定的試驗機上量出來的。 撐過它的零件，撐過的是一個刻意調到致命的條件。 拿來做比較是對的做法，拿來當保證就是錯的讀法。

這也解釋了為什麼標準說結果不能在機台之間搬。 那個參考位移是從該台設備自己的剛度分布跑出來的， 所以兩間實驗室測同一片墊圈，除非把條件講清楚，否則施加的嚴苛程度並不一樣。

那組預設數字，以及讓它們可以被改動的那一句

第 7 節給了自鎖元件的典型設定，標準把自鎖元件列為螺帽、墊圈、開口銷與鎖線：

其中兩列值得多看一眼。夾持長度被規定成幾何允許的最短， 而在同樣的沉陷量下，夾持短的接頭丟掉的預力比例最大，這一段寫在 兩種失效都被叫做鬆脫。這個試驗沒有在客氣。

然後是對「要比較兩家說法」的人最要緊的那一句： 試驗條件可以由委託方另行訂定。 標準接著就列出四件事，結果要能重現就必須毫不含糊地寫出來： 初始夾緊力、試驗頻率、有效橫向位移，以及夾具是照什麼扣件長度調的。 這四項就是為什麼兩句「通過振動試驗」不一定可以互相比較，也正是該去要的四項。

整個試驗完全沒有施加軸向載荷

試驗原理只有一段，裡面有一句話常讓人意外。 扣件被鎖到指定的夾緊力，然後承受動態橫向載荷，而 不再施加任何額外的軸向工作力。 被量的是夾緊力隨循環數的變化。

所以一個防鬆件的評等，是在一個除了自己的預力以外什麼都沒承受的接頭上建立的。 這是刻意的，因為它把機制隔離出來：讓螺絲轉的是橫向滑移，不是軸向拉。 這同時也表示，這個試驗對於「同時承受起伏軸向載荷的接頭」什麼都沒說， 那是另一種失效，模型在螺栓是一根彈簧，被夾的東西也是。

結束條件那一串也值得慢慢讀。試驗會在達到指定循環數、螺栓斷裂、 夾緊力完全喪失，或殘餘夾緊力穩定下來的時候結束。 最後那一項不等於夾緊力被守住了。 一個掉到某個比例然後不再掉的接頭，就是穩定了， 而它守住了多少是報告裡的一個數字，不是「通過」這兩個字帶得走的東西。

那這個排名要怎麼用

以上沒有一項讓那個排名變成錯的。 在寫明條件下做的比較試驗是真實的結果，而且遠比意見可靠， 所以本站願意寫「楔形鎖緊墊圈在橫向振動試驗下有效、開口彈簧墊圈沒有」。 標準做的事情是告訴你那是哪一種陳述。

那串裡最好的答案跟以上完全相容。 接頭要求一點都不能轉的話，誠實的做法是選一個禁止旋轉而不是抵抗旋轉的裝置， 而它自己也有代價：你最後拿到的預力，是孔允許的那一個。 每一種對策落在兩種失效模式的哪裡，那張表在 螺絲為什麼會鬆； 每一型墊圈實際在做什麼，在墊圈怎麼選。 至於一種對策曾經被寫進標準、後來又被拿掉的案例，見 雙螺帽。

這一篇不屬於六步中的任何一步。它橫跨各步，或者發生在組裝之後。導致它的那些決定是在哪裡做的，見指定一顆螺絲，那篇寫的是順序，以及為什麼順序做反了是重工。

常見問題

第二好的防鬆墊圈是哪一個？

這個問題正好是橫向振動試驗存在的目的，而 ISO 16130 在適用範圍裡說，它產出的是「在指定條件下對防鬆元件的比較性評估」。同一段也說，依這份標準做的試驗無法對服役載荷下的防鬆行為做出絕對陳述。所以名次拿得到，服役壽命拿不到。用一個名次之前，先問它是在多大的橫向位移下得到的，因為標準把那個值交給各台機台自己定，不是全世界一個數字。

Junker 試驗是什麼？

Gerhard Junker 在 1960 年代末發展出來的那一族橫向振動試驗：讓被夾的兩個件相對滑動，同時記錄夾緊力對循環數的變化。在航太系列裡它被標準化成 ISO 16130。讓螺絲轉起來的是夾緊面之間的滑動，不是軸向的拉。

振動的振幅是怎麼決定的？

先把一個沒有防鬆件的接頭弄死。ISO 16130 要求先用相同參數組裝一個裸接頭，調整行程，找出預力在 300 ± 100 個循環之內完全喪失的那個橫向位移，而且要用新件做三次。那個位移就成為後面那個試驗的條件。另外標準也給了典型設定：M12 以下 ±0,5 mm、以上 ±0,8 mm，頻率 12,5 Hz。

兩家供應商的振動試驗結果可以直接比嗎？

不會自動可比。標準明寫試驗條件可以由委託方另行訂定，接著列出四件事，結果要能重現就必須毫不含糊地寫出來：初始夾緊力、試驗頻率、有效橫向位移，以及夾具是照什麼扣件長度調的。一句沒有帶著這四項的宣稱，跟一句有帶的並不可比。

試驗有對接頭施加工作載荷嗎？

沒有。試驗原理寫的是：扣件鎖到指定夾緊力後承受動態橫向載荷，不再施加任何額外的軸向工作力。這樣做把自鬆的機制隔離出來，同時也表示這個結果對於「同時承受起伏軸向載荷的接頭」什麼都沒說。

參考資料

• ISO 16130:2015 —— 航太系列，螺栓連接在橫向載荷條件下防鬆行為的動態試驗（振動試驗）；第 1 節適用範圍、第 4 節試驗原理、5.3 設備要求、第 6 節參考試驗與驗證試驗、第 7 節試驗設定
• ISO 16047 —— 扣件的扭矩／夾緊力試驗；ISO 16130 唯一的引用標準
• NASA RP-1228 扣件設計手冊 —— 來源討論串貼的那一份，也是本站他處引用的「開口彈簧墊圈評價」的出處
• r/AskEngineers —— 本篇的起點

ISO 16130:2015 讀的是公開的預覽 PDF，預覽含目次與第 1 到第 7 節全文，上面引用的每一句都出自那幾節。預覽在第 8 節「評估」之前結束，所以本頁不報告任何合格判定準則：標準把什麼叫做通過、有沒有指定殘餘夾緊力，我們沒有讀到。第 7 節提到的夾緊力表也在預覽之外，所以這裡只給正文寫出來的那條規則，也就是計算極限夾緊力的 75 %，不給任何表列數值。我們手上沒有任何具名產品的試驗報告，也不對任何產品下判斷。德國鐵路系統的防鬆件標準同樣定義了 Junker 型試驗，我們沒有讀到，本篇沒有一個字引自它。另外更正本站一處：〈螺絲為什麼會鬆〉的參考清單把 ISO 16130 連到目錄號 54151，而那是 ISO 11277，一份土壤品質標準。正確的號碼是 55728，連結已經修好。