螺栓連接緊固原理介紹

螺栓連接緊固原理介紹王**********2015.09目錄螺栓連接原理螺栓緊固方法認(rèn)識螺栓一二三螺栓使用注意事項四一、認(rèn)識螺栓螺栓的定義：由頭部和螺桿（帶有外螺紋的圓柱體）兩部分組成的一類緊固件。螺栓的分類：頭部形狀：六角頭、圓頭、方形頭、沉頭等；螺紋長度：全螺紋和半螺紋；螺紋牙型：三角形、梯形、管形等；螺紋旋向：右旋和左旋一、認(rèn)識螺栓一、認(rèn)識螺栓螺栓的規(guī)格：(GB/T1237)螺栓尺寸圖一、認(rèn)識螺栓螺栓的螺紋規(guī)格決定了所使用扳手的規(guī)格(GB/T4388)螺紋直徑d/mm對邊尺寸s/mm扳手尺寸S/mm螺紋直徑d/mm對邊尺寸s/mm扳手尺寸S/mmM588M182727M61010M203030M81313/14M223232M101716/17M243636M121918/19M274141M142222M304646M162424M365555一、認(rèn)識螺栓螺栓的性能等級(GB/T3098.1-2010)螺栓的性能等級標(biāo)號會印在其頭部，一般用X.Y表示X*100=此螺栓材質(zhì)的公稱抗拉強(qiáng)度值，單位：MPaX*100*(Y/10)=此螺栓的屈服強(qiáng)度值，單位：MPa性能等級分3.6、4.6、4.8、5.6、6.8、8.8、9.8、10.9、12.9等10余個等級高強(qiáng)度螺栓：指的是性能等級為8.8級及以上的螺栓，其材質(zhì)為低碳合金鋼或中碳鋼并經(jīng)熱處理（淬火、回火）普通螺栓：其余通稱普通螺栓，可分為精制螺栓（A、B級：5.6或8.8）和粗制螺栓（C級），性能等級一般為4.6或4.8二、螺栓連接原理螺栓連接：螺栓與螺母配合，用于緊固連接兩個帶有通孔的元件，屬于可拆卸連接。螺栓連接類型，根據(jù)螺桿與通孔的配合程度可分為：普通螺栓連接：裝配后孔與桿間有間隙，結(jié)構(gòu)簡單，裝拆方便，可多次裝拆，應(yīng)用較廣鉸制孔螺栓連接：裝配后無間隙，主要承受橫向載荷，也可作定位用孔比螺桿大0.5mm-1mm孔比螺桿大0.3mm-0.5mm二、螺栓連接原理螺栓連接的工作原理胡可定律：固體材料受力之后，材料中的應(yīng)力與應(yīng)變(單位變形量)之間成線性關(guān)系應(yīng)力應(yīng)變塑性范圍極限抗拉強(qiáng)度螺栓失效破壞點彈性范圍屈服強(qiáng)度二、螺栓連接原理螺栓連接受力分析(一)螺栓抗剪連接：主要靠螺栓桿與孔壁互相擠壓傳力螺栓抗拉連接：主要靠螺栓緊固后的預(yù)緊力當(dāng)被連接構(gòu)件的剛度較大且螺栓對稱布置時，則每個螺栓將平均承擔(dān)作用在連接處的拉力；當(dāng)被連接構(gòu)件的剛度較小時，則連接處翼緣會發(fā)生彎曲變形，產(chǎn)生杠桿力。FNF只受剪力只受拉力

剪力和拉力共同作用二、螺栓連接接原理螺栓連接受力力分析(二)除了剪切力和和拉力之外，，還會受到：：振動、溫度度、側(cè)向應(yīng)力力（風(fēng)力、流流量、壓力等等）、負(fù)載的的改變等其他他的一些作用用力壓力壓力側(cè)向應(yīng)力振動+/-oC緊固不足緊固過度螺栓由于振動或循環(huán)載荷而松脫墊片接觸面損壞沒有壓緊力法蘭轉(zhuǎn)動墊片過度壓緊裂紋頸縮三、螺栓緊固固方法螺栓緊固方法法有三種：扭矩緊固法：其原理是扭扭矩大小和軸軸向預(yù)緊力之之間存在一定定關(guān)系。該緊緊固方式操作作簡單、直觀觀，目前被廣廣泛采用轉(zhuǎn)角緊固法：：旋轉(zhuǎn)角度與與螺栓伸長量量和被擰緊件件松動量的總總和大致成比比例關(guān)系，因因而可采取按按規(guī)定旋轉(zhuǎn)角角度來達(dá)到預(yù)預(yù)定擰緊力的的方法屈服點緊固法法：理論目標(biāo)標(biāo)是將螺栓擰擰緊到剛過屈屈服極限點應(yīng)力應(yīng)變塑性范圍極限抗拉強(qiáng)度螺栓失效破壞點彈性范圍屈服強(qiáng)度三、螺栓緊緊固方法扭矩緊固法法通過旋轉(zhuǎn)緊緊固件的螺母部分來對緊緊固件施加加預(yù)緊力所施加的力力矩符合5-4-1規(guī)則通過螺桿的拉伸來獲得預(yù)緊力施加扭矩在螺紋上涂上潤滑劑在螺母表面使用潤滑劑僅在螺柱/螺栓緊固部部分的尾部部潤滑栓頭摩擦螺紋摩擦預(yù)緊力通常情況50%40%10%栓頭加潤滑45%40%15%螺紋加潤滑50%30%20%螺紋有缺陷50%45%5%三、螺栓緊緊固方法螺栓緊固順順序原則按先中間、、后兩邊、、對角、順順時針方向向依次、分分階段緊固固一般分兩段段緊固：第第一步擰50%左右右的力矩；；第二步擰擰100%的力矩螺栓末端應(yīng)應(yīng)露出螺母母外1~3個螺距四、螺栓使使用注意事事項1、準(zhǔn)備螺螺栓裝配前前應(yīng)檢查螺栓栓、螺母是是否干凈、、生銹，有有無毛刺、、磕碰；檢查被連接接件與螺栓栓、螺母接接觸的平面面，是否與與螺栓孔垂垂直；還應(yīng)檢查螺螺栓與螺母母配合的松松緊程度2、螺母和和平墊圈裝裝配時，螺螺母和墊圈圈均反面靠近被連接接件螺母標(biāo)有字字樣的一面面為正面，，墊圈圓滑滑一面的為為正面3、施力操操作要領(lǐng)(僅供參考考)：螺栓規(guī)格d/mm施加扭矩M/N.m操作要領(lǐng)螺栓規(guī)格d/mm施加扭矩M/N.m操作要領(lǐng)M63.5只加腕力M1671加全身力M88.3加腕力肘力M20137加全身重量M1016.4加全身臂力M24235加全身重量M1228.5加上半身力四、螺栓使使用注意事事項4、螺栓連連接的防松松，關(guān)鍵在在于防止螺紋副副的相對轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)動，常見的螺螺栓放松方方法有三種種：摩擦防松彈簧墊片防松雙螺母防松自鎖螺母防松機(jī)械防松開口銷防松松止動墊片防防松永久防松沖邊法防松松粘合防松四、螺栓使使用注意事事項5、螺栓拆拆卸常見問問題擰松管道、、閥門的法法蘭盤螺栓栓時：應(yīng)先松遠(yuǎn)離離身體的一一半螺栓，，使殘存的的油、汽、、水從對面面排出，以以防被噴淋淋、燙傷螺栓有膠水?dāng)Q不開的情情況：大多數(shù)膠水水是有機(jī)溶溶液，可以以用香蕉水水或酒精浸浸泡半個小小時，或用用酒精棉花花蓋在螺栓栓上，時間間長點，就就可將膠水水溶解螺栓生銹擰不開的情情況：噴WD-40，等半小時時后，噴霧霧會滲透到到螺栓中間間溶解銹塊塊其他方法：：震動、潤潤滑、火烤烤、電鉆螺栓滑牙擰不開的情情況：可用腐蝕性性溶液，把把螺栓慢慢慢腐蝕掉，，如稀硫酸酸、鹽酸金屬用酸，，塑料用堿堿四、螺栓使使用注意事事項6、螺栓使使用常見誤誤區(qū)①以粗代細(xì)細(xì)：一些重要聯(lián)聯(lián)接件，如如傳動軸、、飛軸等，，其螺栓多多用細(xì)牙螺螺紋細(xì)牙螺栓螺螺距和外角角較小，具具有強(qiáng)度高高、自鎖性性能好等優(yōu)優(yōu)點，承受受沖擊、振振動和交換換載荷的能能力強(qiáng)用粗牙螺栓栓代用后，，易松動或或脫、拆斷斷，造成事事故②孔隙不配配：承受橫向載載荷和剪切切力作用的的螺栓（如如傳動軸螺螺栓、飛輪輪螺栓），，它們與螺螺栓孔的配配合為過渡渡配合，裝裝配應(yīng)結(jié)實實可靠，又又能承受側(cè)側(cè)向力在裝配中若若不注意檢檢查，螺栓栓與螺栓孔孔之間出現(xiàn)現(xiàn)較大間隙隙時仍然安安裝，結(jié)果果有可能發(fā)發(fā)生螺栓松松動或切斷斷事故四、螺栓使使用注意事事項6、螺栓使使用常見誤誤區(qū)③加厚螺母母：錯誤觀點：：加厚螺母母可以增加加螺紋的工工作圈數(shù)，，從而提高高聯(lián)接件的的可靠性其實螺母越越厚，各圈圈螺紋間的的載荷分布布越不均勻勻，越容易易導(dǎo)致連接接件松動④一母多墊墊：(≥2個)有時會出現(xiàn)現(xiàn)裝配后的的螺栓過長長現(xiàn)象，于于是有人便便在一個螺螺栓上裝上上許多彈簧墊圈在緊固過程程中彈簧墊墊圈受力不不均，有的的會折斷，，使螺栓的的預(yù)緊力下下降或者者產(chǎn)產(chǎn)生生偏偏心心載載荷荷，，降降低低了了螺螺栓栓的的連連接接可可靠靠性性四、、螺螺栓栓使使用用注注意意事事項項6、、螺螺栓栓使使用用常常見見誤誤區(qū)區(qū)⑤墊墊圈圈過過大大：：(GB/T97.1-2002表1中中M5~M36：：墊墊圈圈內(nèi)內(nèi)徑徑大大于于螺螺紋紋大大徑徑0.3mm~1mm)錯誤誤做做法法：：由由于于缺缺少少合合適適的的墊墊圈圈，，便便用用內(nèi)內(nèi)徑徑較較大大的的墊墊圈圈代代替替這樣樣螺螺栓栓頭頭部部下下面面與與墊墊圈圈接接觸觸面面積積小小，，墊墊圈圈的的承承壓壓力力或或鎖鎖止止力力下下降降，，在在振振動動和和沖沖擊擊載載荷荷作作用用下下，，螺螺栓栓易易松松動動⑥扭扭矩矩不不符符：：錯誤誤觀觀點點：：認(rèn)認(rèn)為為螺螺栓栓應(yīng)應(yīng)““寧寧緊緊不不松松””，，于于是是便便有有意意識識地地加加大大螺螺栓栓的的擰擰緊緊力力矩矩造成后果：導(dǎo)導(dǎo)致螺栓滑扣扣，甚至擰斷斷錯誤做做法：：對于于需用用扭矩矩擰緊緊的重重要螺螺栓，，又圖圖省事事用活活動扳扳手去去擰造成后后果：：因扭扭矩不不足而而松動動，釀釀成故故障四、螺螺栓使使用注注意事事項6、螺螺栓使使用常常見誤誤區(qū)⑦鎖止止不當(dāng)當(dāng)：重重要螺螺栓裝裝配后后應(yīng)采采取防防松裝裝置鎖鎖止采用開開口銷銷鎖止止時，，常見見的錯錯誤是是用過過細(xì)的的開口口鎖或或半片片開口口鎖鎖鎖止采用彈簧墊墊圈鎖止時時，常見的的錯誤是墊墊圈開口錯錯距過小，，失去彈性性