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螺纹联接的特点:
(1)螺纹拧紧时能产生很大的轴向力;
(2)它能方便地实现自锁;
(3)外形尺寸小;
(4)制造简单,能保持较高的精度。
类型 |
特点和应用 |
螺栓连接 |
用于连接两个较薄零件。在被连接件上开有通孔。普通螺栓的杆与孔之间有间隙,通孔的加工要求低,结构简单,装拆方便,应用广泛。铰制孔螺栓(GB/T 27)孔与螺杆常采用过渡配合如H7/m6,H7/n6。这种连接能精确固定被连接件的相对位置。适于承受横向载荷,但孔的加工精度要求较高,常采用配钻,铰 |
双头螺栓连接 |
用于被连接件之一较厚,不宜于用螺栓连接,较厚的被连接件强度较差,又需经常拆卸的场合。在厚零件上加工出螺纹孔,薄零件上加工光孔,螺栓拧入螺纹孔中,用螺母压紧薄零件。在拆卸时,只需旋下螺母而不必拆下双头螺栓。可避免大型被连接件上的螺纹孔损坏 |
螺钉连接 |
螺栓(或螺钉)直接拧入被连接件的螺纹孔中,不用螺母。结构比双头螺栓简单,紧凑。用于两个被连接件中一个较厚,但不需经常拆卸,以免螺纹孔损坏 |
紧定螺钉连接 |
利用拧入零件螺纹孔中的螺纹末端顶住另一零件的表面或顶入另一零件上的凹坑中,以固定两个零件的相对位置。这种连接方式结构简单,有的可任意改变零件在周向或轴向的位置,以便调整,如电器开关旋钮的固定 |
沉头螺钉 |
用于强度要求不高,螺纹直径小于10mm的场合。螺钉头部或局部沉入被连接件,这种结构多用于要求外表面平整的场合,如仪表面板 |
自攻螺钉 |
用于连接强度要求不高的场合。但一般应先预先制出底孔。若采用带钻头部分的自钻自攻螺钉,则不需预制底孔,用于有色金属,木材等 |
木螺钉连接 |
一般用于木结构的连接。木质件视其材质的硬度和木螺钉的长度,可以不预制或制出一定大小,深度的预制孔 |
自攻锁紧螺钉连接 |
其螺纹为弧形三角界面,螺钉经表面淬硬,可拧入金属材料的预制孔中,挤压形成内螺纹。挤压形成的内螺纹比切制的提高强度30%以上。螺钉的做小抗拉强度为800MPa。自攻锁紧螺钉有低拧紧力矩,高锁紧性能,已在家用电器,电工和汽车行业中大量使用 |
紧固件-组合件连接 |
垫圈与外螺纹紧固件由标准间专业厂生产后组装成套供应。我国于1988年发布了23个紧固件组合件生产标准。这种连接件使用方便,省时,安全可靠,常用于紧密采用紧固件连接的场合,如电器柜的接线柱 |
螺纹紧固件几乎在所有的机械设备上使用,因此,螺纹联接技术是确保机械系统可靠性的最重要技术之一。由于频繁使用,螺纹紧固件已成为最标准化的零部件之一。在ISO和JIS之类的通用标准中已经提供了螺栓、螺母以及垫片等按其尺寸(公称直径、长度、头部形状等)和强度等级分类的零件目录表。因此,只需从标准中选择,任何规格的螺纹紧固件很容易使用。带来的结果是螺纹紧固件变成了一种非常简便的零件,通过“单纯的选择”就可以“设计”。
螺纹连接紧固件一般分为两大类:1.标准件 2.非标件 这两大类还要再细分:有螺栓、螺钉、螺母、垫圈、挡圈、销、铆钉等等很多大类。 做美国螺栓螺母,美...
螺纹连接紧固件一般分为两大类:1.标准件 2.非标件这两大类还要再细分:有螺栓、螺钉、螺母、垫圈、挡圈、销、铆钉等等很多大类。做美国螺栓螺母,美制螺栓螺母,美标螺栓螺母,一定要拥有美国螺丝标准.你应该...
螺纹紧固件有有螺栓、螺钉、螺母、垫圈、挡圈、销、铆钉等等很多大类.常用的螺纹紧固件称呼及常见的使用方法:螺栓 Bolt &n...
螺纹连接是一种广泛使用的可拆卸的固定连接,具有结构简单、连接可靠、装拆方便等优点。传统的螺纹检测方法是利用螺纹量规进行接触或利用万能工具显微镜进行人工测量,工作量大,工作效效率规的低,测量结果易受人为影响。
根据平面图形的形状,螺纹可分为三角形、矩形、梯形和锯齿形螺纹等。根据螺旋线的绕行方向,可分为左旋螺纹和右旋螺纹,规定将螺纹直立时螺旋线向右上升为右旋螺纹,向左上升为左旋螺纹。机械制造中一般采用右旋螺纹,有特殊要求时,才采用左旋螺纹。根据螺旋线的数目,可分为单线螺纹和等距排列的多线螺纹。为了制造方便,螺纹一般不超过4线 。
螺纹可以被定义为一个围绕圆柱的斜面并与斜面等效。反之,螺纹的展开就是一个斜面。自锁现象,指的是如果作用于物体的主动力的合力Q的作用线在摩擦角之内,则无论这个力怎样大,总有一个全反力R与之平衡,物体保持静止。
反之,如果主动力的合力Q的作用线在摩擦角之外,则无论这个力多么小,物体也不可能保持平衡。这种与力大小无关而与摩擦角有关的平衡条件称为自锁条件。物体在这种条件下的平衡现象称之自锁现象。摩擦角与自锁现象法向反力N与摩擦力F的合力R称为支持面对物体的全反力。 即摩擦力F达到最大值Fmax时,这时的夹角a也达到最大值b,把b称为摩擦角 。
螺纹紧固件设计手册
螺纹紧固件设计手册 1. 螺纹紧固件设计概述 螺纹紧固件依据头部、杆部、尾部及螺纹形式的不同,有非常多的种类;同时,螺 栓/螺母的强度等级及表面处理也是多种多样的, 工程师将依据需求来选择、 设计紧固件。 一个完整的设计,需要进行如下设计校核: 1)螺纹连接轴向预紧力设计计算 2)螺栓规格及强度等级选择 3)配合螺母的等级及内螺纹啮合长度确定 4)螺栓长度确定 5)表面处理选择 6)头部形式及装配空间确认 7)装配工艺试验验证 2. 螺纹连接预紧力设计计算 螺栓 /螺母连接是通过完成装配后, 产生一定的轴向预紧力, 来保证被连接件的固定, 或传递载荷或密封等功能。 在设计选择螺栓 /螺母时, 对于关键的联结部位, 首先必须确 认需要螺栓提供的轴向预紧力的范围。 在确定预紧力时,应考虑下列因素: ——最小预紧力满足功能要求 ——最大等效应力不超过螺栓的破坏应力 ——螺栓的应力幅不超过疲劳极限
谈螺纹紧固件连接的防松
螺纹紧固件是机器和设备中常见的零部件,螺纹紧固件的防松对于螺纹紧固件甚至机器设备的正常工作有着重要的影响作用。文章首先对螺纹紧固件连接松动发生的原因进行科学的分析,并在此基础上梳理出常见的螺纹紧固件连接的防松措施,期待对读者有一定的启发作用。
StandardTitle in Chinese: 螺纹紧固件紧固通则
英文标准名称: General rules of tightening for threaded fasteners
发布日期 IssuanceDate: 1997-5-29
实施日期 ExecuteDate: 1997-12-1
首次发布日期 FirstIssuance Date: 1997-5-29
标准状态 StandardState: 现行
复审确认日期 ReviewAffirmance Date: 2010-7-28
计划编号 Plan No:
代替国标号 ReplacedStandard:
被代替国标号 ReplacedStandard:
废止时间 RevocatoryDate:
采用国际标准号 AdoptedInternational Standard No: JIS B1083:1990
采标名称 AdoptedInternational Standard Name:
采用程度 ApplicationDegree: EQV
采用国际标准 AdoptedInternational Standard: 其他
国际标准分类号(ICS): 21.060.01
中国标准分类号(CCS): J13
标准类别 StandardSort: 基础
标准页码 Number ofPages:
标准价格(元) Price(¥):
主管部门 Governor: 中国机械工业联合会
归口单位 TechnicalCommittees: 全国紧固件标准化技术委员会
起草单位 DraftingCommittee: 机械工业部机械科学研究院
本标准也适用于螺栓-螺母以外的螺纹连接副。本标准不适用于带弹簧垫圈、弹性垫圈的螺纹连接副和使用自攻螺钉、木螺钉,以及使用有效力矩型螺纹紧固件的连接副。
序
译者的话
前言
第1章螺纹联接设计的基本
过程1
第2章螺纹联接的故障现象3
2.1拧紧过程中的故障3
2.2拧紧过程后的故障4
2.3故障的特点和原因5
第3章螺纹紧固件的基本
原理7
3.1螺纹紧固件的力学原理7
3.1.1斜面原理7
3.1.2紧固扭矩与螺栓轴向预紧力
之间的关系8
3.1.3螺栓轴向预紧力与螺栓、被
联接件的弹性变形之间的
关系12
3.1.4外加载荷和施加在螺栓上的
载荷之间的关系14
3.1.5螺栓和被联接件的弹簧
常数19
3.2螺纹紧固件的装配24
3.2.1轴向预紧力作用下螺栓的
屈服24
3.2.2扭矩(紧固)法27
3.2.3塑性区紧固法29
3.2.4其他装配方法31
3.3螺栓的静态失效32
3.3.1螺栓的拉伸断裂32
3.3.2螺栓的剪切断裂32
3.4螺栓的疲劳断裂33
3.4.1疲劳断裂33
3.4.2螺纹的疲劳断裂34
3.4.3偏心载荷作用下的系统
形变图35
3.4.4螺纹的疲劳极限36
3.5螺纹失效38
3.6螺栓的延迟断裂43
3.7被联接件的分离45
3.8被联接件的滑动46
3.9螺栓松动47
3.9.1旋转松动47
3.9.2非旋转松动57
3.9.3防松措施67
3.10螺纹规格72
3.10.1螺纹的基本形状72
3.10.2螺纹牙底的形状73
3.10.3外螺纹的应力面积73
3.10.4支承面面积74
3.10.5螺栓和螺母的力学性能74
3.10.6螺栓头下圆角半径76
第4章螺纹联接设计方法77
4.1确定作用在机器(系统或部件)
上的载荷78
4.2计算作用在螺纹联接系统上的
载荷79
4.3将螺纹联接系统上的载荷分解成
剪切载荷分量、拉伸载荷分量
和偏心量79
4.4防止各种问题发生的研究79
4.4.1与剪切载荷Ws有关的
研究79
4.4.2(纯)拉伸载荷的研究83
4.4.3偏心拉伸载荷的研究85
4.5螺栓尺寸、螺栓强度和紧固扭矩
的确定86
4.6对过度拧紧和应力腐蚀开裂的
研究88
4.7使用样件进行功能验证试验89
第5章螺纹联接可靠性评价
方法90
5.1样品的条件90
5.2试验载荷91
5.2.1概述91
5.2.2最大保证载荷91
5.2.3防滑保证载荷91
5.2.4防松保证载荷91
5.2.5防分离保证载荷92
5.2.6防疲劳保证载荷92
5.2.7温度92
5.3故障分析迹象92
5.3.1是否拧紧92
5.3.2螺栓失效原因93
5.3.3松动及其原因研究93
5.4故障特征99
5.4.1剪切载荷作用下的旋转
松动99
5.4.2拉伸载荷作用下的螺栓
疲劳断裂100
5.4.3蠕变(应力松弛)引起的
松动100
5.5松动的测量方法101
5.5.1残余扭矩的测量方法101
5.5.2螺栓和螺母的松动角度测量
方法102
5.5.3弹簧垫圈上升量测量
方法103
5.5.4检查旋转和滑动存在的
方法103
5.5.5残余轴向预紧力的测量
方法104
5.6轴向预紧力的测量方法104
5.6.1使用超声轴向预紧力测
量仪的方法104
5.6.2使用螺栓贴应变片的测量
方法106
5.6.3使用压力传感器的方法108
5.7螺纹紧固件摩擦系数的测量
方法109
5.7.1样品109
5.7.2测量装置109
5.7.3拧紧速度110
5.7.4螺纹摩擦系数、支承面摩擦
系数和总摩擦系数的
计算110
螺纹紧固件联接工程第6章螺纹联接的检查方法113
6.1紧固扭矩和检查扭矩之间的
关系113
6.2紧固扭矩的检查114
6.3紧固扭矩的监测和记录114
6.4根据轴向预紧力进行的检查114
第7章各类螺纹紧固件的
使用116
7.1垫片116
7.1.1垫片的承载表面功能117
7.1.2垫片的隔离功能117
7.1.3弹簧垫圈的弹簧功能118
7.1.4垫片的必要性120
7.2双头螺柱120
7.3自攻螺钉121
7.4止动部件122
7.4.1螺纹阻力型止动123
7.4.2机械式止动124
7.4.3支承面阻力型止动125
7.4.4胶粘剂125
7.4.5如何评价止动部件的
性能125
7.5双螺母128
7.6粗牙螺纹和细牙螺纹128
7.7支承面角度129
第8章螺纹设计计算实例131
8.1承受剪切载荷的联接系统:曲轴
和飞轮之间的联接131
8.2承受扭转载荷的联接系统:曲轴
和带轮之间的联接137
8.3承受偏心拉伸载荷的联接系统:
连杆和连杆盖之间的联接145
8.4承受惯性力的联接系统:安装
计算机152
8.5承受一次性大冲击载荷的联接
系统:安全带肩带固定器的
安装156
8.6电气功能件的联接系统:车窗
玻璃电动升降器的安装162
8.7暴露于高温下的联接系统:
排气歧管和排气管之间的
联接166
第9章为进一步理解螺纹紧固件
进行的计算练习171
附录185
附录A附图185
附图1~6六角头螺栓(粗牙)
的T-F-μ-σy
图185~188
附图7~12六角法兰面螺栓(细
牙)的T-F-μ-σy
图188~191
附图13~18小六角头螺栓(细牙)的T-F-μ-σy
图191~194
附录B附表194
附表1螺纹中径、底径、应力面积
(As)和牙底横截面积(A3)
一览表194
附表2外螺纹零件(粗牙和细牙
螺纹)轴向拉伸试验中最
小屈服载荷196~197
附表3材料的临界面压198
附表4支承面积Aw(最小值)和
应力面积As比值表199
附表5支承面等效摩擦直径
dw200
附表6接触面的摩擦系数201
附表7不同材料的热膨胀系数α、
弹性模量E和剪切
模量G201
附表8推荐的螺纹临界啮合
长度值203
附表9从维氏硬度值获得的钢铁
材料(光滑试样)强度值
的估算203
附录C符号列表204
参考文献2072100433B