談緊固件的結構特點及其應用
2019-12-4 來源:-- 作者:劉瀟 朱正發
螺紋緊固件是機械裝配中中最常見的聯結件, 常見在機械設備上有很多種螺紋緊固件,螺栓和螺母則是螺紋緊固件中用途最廣的零件。據粗略統計,國內外約有四萬多品種、數百萬種各種形式規格的緊固件,它們的使用場合和環境更是千變萬化。緊固件作為主機、部件的連接件,與主機一起承擔著主體的基本性能、構件基本功能的各項要求,必須適應高溫。高壓。低溫。震動。腐蝕、重載、交變應力、抗剪切抗扭轉等各種場合。然而,緊固件失效引發事故的概率是非常高的,因此用于制造緊固件的材料必須事先有嚴格的選擇。我國目前雖然是一個緊固件生產大國,也是世界上第一產鋼大國,但是緊固件用鋼的開發生產發展起步較遲。冷鐓鋼的品種規格都比較少,不能滿足目前緊固件生產的內需和出口的需求。近年來,國內不少緊固件企業由于產品質量問題接二連三地遭遇客戶高額索賠。誠然,諸多的質量問題是因材料不合格引起的。如何正確選擇緊固件用材料成為緊固件企業日益關注的課題之一。
1.緊固件的功用特點及其類型
緊固件由于體積小、種類多,又是為主機配套的小零件,常常被人忽視。有人認為不就是螺絲螺帽嗎?拿過來擰上就行了。其實不然,緊固件雖小卻很重要,缺了它,小到眼鏡,大到飛機,只能是一堆零部件而已,如若選用不當,還會出現機械故障和人身事故。因此,對緊固件的選用成了使用者和設計者關注的問題,尤其是飛機、火箭、汽車、火車等運載工具和大型工程更是如此。
緊固件螺栓組的聯接受力:不同情況下受力不同,單一的拉力或轉矩、或復合力。如:不運動的殼體聯結,主要拉力;純旋轉運動的兩個零件的連接,除預緊力形成的拉力外,工作時主要轉矩形成的剪切力;純直線運動的兩個零件的連接,除預緊力形成的拉力外,工作時的純剪切力;如起重機底座螺栓承受的傾翻力矩,最遠端的受力最大。各個螺栓的受力情況也與實際情況有關,一般是均勻的,但一旦一個失效,其它的將逐個受到不均衡的力,這是實際設計、制造、裝配要求預緊力均勻、對稱設計、對稱把緊等等具體要求的原因所在。
在工程設計中高強度螺栓端板連接通常簡化為T型件,T型件模型有三種可能的破壞形式,破壞形式取決于螺栓和T型件翼緣之間的相對強弱關系。第一種破壞形式出現在薄翼緣和螺栓相對較強的T型件連接,屬于薄翼緣破壞形式,到達極限狀態時,在T型件翼緣螺栓孔處和T型件冀緣根部達到屈服彎矩而破壞,產生撬力;第二種破壞形式出現在中等厚度又緣而螺栓強度適中的T型件連接,屬于中等厚度翼緣破壞形式,破壞時螺栓達到極限抗拉強度而破壞,在T型件翼緣根部達到屈服彎矩,產生撬力;第三種破壞形式出現在厚翼緣而螺栓相對較弱的T型件連接,屬于厚翼緣破壞形式,快速鉚釘螺栓達到抗拉極限狀態而拉斷,T型件翼緣仍處在彈性范圍,幾乎不發生彎曲變形,此時撬力可忽略不計。
緊固件的品種類型特點:緊固件的強度等級分為很多種,如鋼結構連接用螺栓性能等級分3.6、4.6、4.8、5.6、6.8、8.8、9.8、10.9、12.9等10余個等級,其中8.8級及以上螺栓材質為低碳合金鋼或中碳鋼并經熱處理(淬火、回火),通稱為高強度螺栓,其余通稱為普通螺栓。
螺紋末端形式不一, 存在平端、短圓柱端、長圓柱端、錐端、截錐端、凹端、刮削端等多種形式的螺紋末端。緊固件的表面處理方式存在電鍍、涂覆、氧化3種方式。
螺栓性能等級標號有兩部分數字組成,分別表示螺栓材料的公稱抗拉強度值和屈強比值。例如,性能等級4.6級的螺栓,其含義是:螺栓材質公稱抗拉強度達400MPa級;螺栓材質的屈強比值為0.6;螺栓材質的公稱屈服強度達400×0.6=240MPa級性能等級10.9級高強度螺栓,其材料經過熱處理后,能達到:螺栓材質公稱抗拉強度達1000MPa級;螺栓材質的屈強比值為0.9;螺栓材質的公稱屈服強度達1000×0.9=900MPa級。螺栓性能等級的含義是國際通用的標準,相同性能等級的螺栓,不管其材料和產地的區別,其性能是相同的,設計上只選用性能等級即可。
根據平面圖形的形狀,緊固件的螺紋可分為三角形、矩形、梯形和鋸齒形螺紋等。根據螺旋線的繞行方向,緊固件的螺紋可分為左旋螺紋和右旋螺紋,規定將螺紋直立時螺旋線向右上升為右旋螺紋,向左上升為左旋螺紋。機械制造中一般采用右旋螺紋,有特殊要求時,才采用左旋螺紋。根據螺旋線的數目,可分為單線螺紋和等距排列的多線螺紋。為了制造方便,螺紋一般不超過4線。
緊固件的表面顏色種類繁多,目前存在藍白色、黃色、彩色、黑色、綠色、銀灰色等。表面鍍層環保性含六價鉻和不含六價鉻。緊固件的頭部形狀存在多種形式,例如六角頭、六角法蘭、十字槽六角頭、內梅花圓柱頭、內l2角圓柱頭、盤頭。螺栓頭對邊寬度存在韓系和GB 2種系列。
緊固件的墊圈的種類繁多,例如平墊、錐墊、彈墊、波墊、彈墊和平墊組合。對以上各因素加以排列組合后,成為種類相乘的關系,形成很多種形式的緊固件,每個因素應用較少的類型可以大大減少緊固件的種類。被緊固件設計時,未同時考慮緊固件,事后要求更改緊固件,以適應已有的被緊固件,造成很多非標件。解決這一問題的措施是設計被緊固件時同時考慮緊固件。
摩擦型高強螺栓連接面設計接觸面寬闊,承壓力多集中在孔邊緣、有效工作面小、沖擊強,具有典型的抗動力載荷性;摩擦涂層層薄、持力層深,給摩擦面涂層設計和施工帶來一系列問題;摩擦面不易保護,施工執行標準不統一,采用常規設計方案和施工方法很難滿足工期要求;施工技術方面,面臨著各行業參照標準不一、預制等級不一、質量要求不一、認識偏差及主觀誤判,施工參數迥異及防腐與規范施工等諸多施工關鍵技術的偏差。
緊固件螺栓是應用廣泛的可拆連接緊固件,一般與螺母配套使用。由于螺栓連接具有易裝拆可重復使用的特點,因此應用非常廣泛。但其缺點是在振動、沖擊、載荷變動和溫差過大的情況下,螺栓連接往往會產生松動而導致機械故障。因此在選用螺栓連接時,除考慮螺栓的材料、性能以及特點、用途外,還應考慮如何防松問題,這也是螺栓選用的重要方面。而對于重要的螺栓連接,還應規定需要的預緊力或擰緊力矩的大小,因為這關系到螺栓連接的可靠性。
現在看來,選用緊固件不單是使用者和設計者的事,而其選用的標準、要求,就是對制造者的標準要求,只有制造者生產的緊固件符合選用者的要求,出廠產品才能被選用。
2.緊固件螺紋的主要參數和連接特點
所謂螺紋就是將一直角三角形繞在直徑為三角形底邊的圓柱表面上,使三角形底邊與圓柱體的底邊重合,則三角形的斜邊在圓柱體表面形成一條螺旋線。三角形的斜邊與底邊的夾角,稱為螺旋線升角。若取一平面圖形,使其平面始終通過圓柱體的軸線并沿著螺旋線運動,則這平面圖形在空間形成一個螺旋形體,稱為螺紋。要區分不同的螺紋,就要掌握說明螺紋特點的一些參數。
螺紋是一種在固體外表面或內表面的截面上,有均勻螺旋線凸起的形狀。根據其結構特點和用途可分為三大類:普通螺紋牙形為三角形,用于連接或緊固零件。普通螺紋按螺距分為粗牙和細牙螺紋兩種,細牙螺紋的連接強度較高;傳動螺紋牙形有梯形、矩形、鋸形及三角形等;密封螺紋用于密封連接,主要是管用螺紋、錐螺紋與錐管螺紋。
螺紋配合是旋合螺紋之間松或緊的大小,配合的等級是作用在內外螺紋上偏差和公差的規定組合。對統一英制螺紋,外螺紋有1A、2A和3A三種螺紋等級;內螺紋有1B、2B和3B三種等級全部都是間隙配合。等級數字越高,配合越緊。在英制螺紋中,偏差僅規定1A和2A級,3A級的偏差為零,而且1A和2A級的等級偏差是相等的。等級數目越大公差越小。
1A和1B級,非常松的公差等級,其適用于內外螺紋的允差配合;2A和2B級,是英制系列機械緊固件規定最通用的螺紋公差等級;3A和3B級,旋合形成最緊的配合,適用于公差緊的緊固件,用于安全性的關鍵設計。對外螺紋來說,1A和2A級有一個配合公差,3A級沒有。1A級公差比2A級公差大50%,比3A級大75%,對內螺紋來說,2B級公差比2A公差大30%。1B級比2B級大50%,比3B級大75%。
公制螺紋,外螺紋有三種螺紋等級:4h、6h和6g,內螺紋有三種螺紋等級:5H、6H、7H。在公制螺紋中,H和h的基本偏差為零。G的基本偏差為正值,e、f和g的基本偏差為負值。
以廣泛應用的圓柱普通螺紋為例,螺紋的主要參數如下:
大徑d(外徑)(D):與外螺紋牙頂相重合的假想圓柱面直徑——亦稱公稱直徑。
小徑(內徑)d1(D1):與外螺紋牙底相重合的假想圓柱面直徑,在強度計算中作危險剖面的計算直徑。
中徑d2:在軸向剖面內牙厚與牙間寬相等處的假想圓柱面的直徑,近似等于螺紋的平均直徑 d2≈0.5(d+d1)。
螺距P:相鄰兩牙在中徑圓柱面的母線上對應兩點間的軸向距離。
導程(S):同一螺旋線上相鄰兩牙在中徑圓柱面的母線上的對應兩點間的軸向距離。
線數n:螺紋螺旋線數目,一般為便于制造n≤4;螺距、導程、線數之間關系:L=nP。
螺旋升角ψ:在中徑圓柱面上螺旋線的切線與垂直于螺旋線軸線的平面的夾角。
牙型角α:螺紋軸向平面內螺紋牙型兩側邊的夾角;牙型斜角β指螺紋牙型的側邊與螺紋軸線的垂直平面的夾角。對稱牙型。
螺紋是螺紋聯結和螺旋傳動的關鍵部分,機械中常用螺紋特點如下:
三角形螺紋:牙型角大,自鎖性能好,而且牙根厚、強度高,故多用于聯接。常用的有普通螺紋、英制螺紋和圓柱管螺紋。
普通螺紋:國家標準中,把牙型角α= 60°的三角形米制螺紋稱為普通螺紋,大徑d為公稱直徑。同一公稱直徑可以有多種螺距的螺紋,其中螺距最大的稱為粗牙螺紋,其余都稱為細牙螺紋,粗牙螺紋應用最廣。細牙螺紋的小徑大、升角小,因而自鎖性能好、強度高,但不耐磨、易滑扣,適用于薄壁零件、受動載荷的聯接和微調機構的調整。
英制螺紋:牙型角α= 55°,以英寸為單位,螺距以每英寸的牙數表示,也有粗牙、細牙之分。主要是英、美等國使用,國內一般僅在修配中使用。
圓柱管螺紋;牙型角α= 55°,牙頂呈圓弧形,旋合螺紋間無徑向間隙,緊密性好,公稱直徑為管子的公稱通徑,廣泛用于水、煤氣、潤滑等管路系統聯接中。
矩形螺紋:牙型為正方形,牙型角α= 0°,牙厚為螺距的一半,當量摩擦系數較小,效率較高,但牙根強度較低,螺紋磨損后造成的軸向間隙難以補償,對中精度低,且精加工較困難,因此,這種螺紋已較少采用。
梯形螺紋:牙型為等腰梯形,牙型角α= 30°,效率比矩形螺紋低,但易于加工,對中性好,牙根強度較高,當采用剖分螺母時還可以消除因磨損而產生的間隙,因此廣泛應用于螺旋傳動中。
鋸齒形螺紋:工作面的牙側角為3°,非工作面的牙側角為30°,兼有矩形螺紋效率高和梯形螺紋牙根強度高的優點,但只能承受單向載荷,適用于單向承載的螺旋傳動。螺紋牙強度高,用于單向受力的傳力螺旋;如螺旋壓力機、千斤頂等。
3.緊固件的材料種類及螺紋連接的基本類型和聯接件
適合制造螺紋緊固件的材料品種很多,常用材料有低碳鋼Q215、10號鋼和中碳鋼Q235、35、45號鋼。對于承受沖擊、振動或變載荷的螺紋聯接件可采用低合金鋼、合金鋼如15Cr、40Cr、30CrMnsi等。對于特殊用途如防銹蝕、防磁、導電或耐高溫等的螺紋聯接件可采用特種鋼或銅合金、鋁合金等。伹目前市場上緊固件主要由碳鋼、不銹鋼、銅三種材料制造。
碳鋼中碳的含量區分低碳鋼,中碳鋼和高碳鋼以及合金鋼。低碳鋼C%≤0.25%國內通常稱為A3鋼。國外基本稱為1008,1015,1018,1022等。主要用于4.8級螺栓及4級螺母、小螺絲等無硬度要求的產品。中碳鋼0.25%<C%≤0.45% 國內通常稱為35號、45號鋼,國外基本稱為1035,CH38F,1039,40ACR等。主要用于8級螺母、8.8級螺栓及8.8級內六角產品。高碳鋼C%>0.45%。目前市場上基本沒使用。
合金鋼是在普碳鋼中加入合金元素,增加鋼材的一些特殊性能:如35、40鉻鉬、SCM435,10B38。芳生螺絲主要使用SCM435鉻鉬合金鋼,主要成分有C、Si、Mn、P、S、Cr、Mo。
不銹鋼的性能等級:45,50,60,70,80。主要分奧氏體(18%Cr、8%Ni)耐熱性好,耐腐蝕性好,可焊性好。A1,A2,A4馬氏體、13%Cr耐腐蝕性較差,強度高,耐磨性好。C1,C2,C4鐵素體不銹鋼。18%Cr鐓鍛性較好,耐腐蝕性強于馬氏體。目前市場上進口材料主要是日本產品。按級別主要分SUS302、SUS304、SUS316。
銅材中,常用材料為黃銅鋅銅合金。市場上主要用H62、H65、H68銅做標準件。材料中各類元素對鋼的性質的影響如下:碳(C)提高鋼件強度,尤其是其熱處理性能,但隨著含碳量的增加,塑性和韌性下降,并會影響到鋼件的冷鐓性能及焊接性能;錳(Mn)提高鋼件強度,并在一定程度上提高可淬性。即在淬火時增加了淬硬滲入的強度,錳還能改進表面質量,但是太多的錳對延展性和可焊性不利。并會影響電鍍時鍍層的控制;鎳(Ni)提高鋼件強度,改善低溫下的韌性,提高耐大氣腐蝕能力,并可保證穩定的熱處理效果,減小氫脆的作用;鉻(Cr)能提高可淬性,改善耐磨性,提高耐腐蝕能力,并有利于高溫下保持強度;鉬(Mo)能幫助控制可淬性降低鋼對回火脆性的敏感性,對提高高溫下的抗拉強度影響很大;硼(B)能提高可淬性,并且有助于使低碳鋼對熱處理產生預期的反應;礬(V):細化奧氏體晶粒,改善韌性;硅(Si):保證鋼件的強度,適當的含量可以改善鋼件塑性和韌性。
螺紋連接基本類型如下:一是螺栓聯接:被聯接件的孔中不切制螺紋,裝拆方便。普通螺栓聯接螺栓與孔之間有間隙,由于加工簡便,成本低,所以應用最廣。鉸制孔用螺栓聯接被聯接件上孔用高精度鉸刀加工而成,螺栓桿與孔之間一般采用過渡配合,主要用于需要螺栓承受橫向載荷或需靠螺桿精確固定被聯接件相對位置的場合;二是雙頭螺柱聯接:使用兩端均有螺紋的螺柱,一端旋入并緊定在較厚被聯接件的螺紋孔中,另一端穿過較薄被聯接件的通孔。適用于被聯接件較厚,要求結構緊湊和經常拆裝的場合;三是螺釘聯接:螺釘直接旋入被聯接件的螺紋孔中,結構較簡單,適用于被聯接件之一較厚,或另一端不能裝螺母的場合。但經常拆裝會使螺紋孔磨損,導致被聯接件過早失效,所以不適用于經常拆裝的場合;四是緊定螺釘聯接:將緊定螺釘擰入一零件的螺紋孔中,其末端頂住另一零件的表面,或頂入相應的凹坑中。常用于固定兩個零件的相對位置,并可傳遞不大的力或轉矩。
螺紋連接聯接件如下:
螺紋聯接件品種很多,大都已標準化。常用的標準螺紋聯接件有螺栓、螺釘、雙頭螺柱、緊定螺釘、螺母和墊圈。 普通螺栓 六角頭:小六角頭,標準六角頭,大六角頭。
螺栓有圓柱頭(內六角)鉸制孔螺栓——螺紋部分直徑較小螺栓,粗制、精制——機械制造中常用;雙頭螺栓有兩端帶螺紋 A型有退刀槽,施入端長度也各有不同;B型無退刀槽。
螺釘種類繁多,半圓頭,一字槽,平圓頭,十字槽。按頭部形狀:六角頭頭部起子槽;內六角孔;圓柱頭;一字加十字槽;沉頭,要求全螺紋,要求螺紋部分直徑較粗。
緊定螺釘錐端適于零件表面硬度較低不常拆卸常合,末端:平端接觸面積大、不傷零件表面,用于頂緊硬度較大的平面,適于經常拆卸;圓柱端壓入軸上凹坑中,適于緊定空心軸上零件的位置,適于較輕材料和金屬薄板。
自攻螺釘:由螺釘攻出螺紋。
螺母有六角螺母:標準,扁、厚圓螺母(與帶翅墊圈)+止退墊圈——帶有缺口,應用時帶翅墊圈內舌嵌入軸槽中,外舌嵌入圓螺母的槽內,螺母即被鎖緊。螺母粗制、精制,粗制平墊、精制 A型;普通墊圈、斜墊 B型帶倒角。
墊圈有:防松墊圈(彈簧墊圈)起防松作用,帶翅墊圈等
4.緊固件的裝配技術和選用事項
緊固件螺栓連接是一種在機械類產品、尤其是在汽車制造業中有著廣泛應用的,既十分重要又很有代表性的結構。螺栓連接有很多種形式,但在確保其裝配、連接的可靠性這一基本點上則是一致的,不過針對不同的連接方式往往還需要區別對待,主要反映在對待某些特殊的技術指標上會有所側重。緊固件螺栓裝配的技術要求:要認真檢查所使用的螺栓、螺母的材質、型式、尺寸和精度是否符合有關的技術要求。對用于高溫、高壓和重要場合的合金鋼螺栓、螺母要特別仔細、認真、驗證合格證和抽查記錄,其要求應符合GBJ235-82《工業管道工程施工及驗收規范金屬管道篇》工業管道工程施工及驗收規范金屬管道篇國家標準的規定。在同一法蘭上使用的螺栓和螺母,選用時其材質和規格應一致,不允許有材質不同和規格不一的螺栓、螺母混入。
螺栓、螺母不允許有裂紋、皺折、彎曲、亂扣、磨損和腐蝕等缺陷。螺栓擰到閥體法蘭或螺母擰在螺栓上時應無明顯的晃動和卡阻現象。舊螺栓、螺母應認真清洗,除去油污和銹斑等異物;新的螺栓、螺母應除銹、清洗毛刺。裝配前,應在螺紋部分涂布鱗片狀石墨粉或二硫化鉬粉,可減少擰緊力,又便于以后拆卸。配對螺栓、螺母的材料強度等級不應相同,一般螺母的材料強度等級較螺栓低一級。自制的螺栓、螺母和無識別鋼號的螺栓、螺母,應打上材質標記鋼號,鋼號應打在螺栓的光桿部位或頭部,螺母打在側面,以便于檢查鑒別。
螺栓擰緊的順序:螺栓的擰緊程度和次序,對閥門裝配質量和法蘭密封有著十分顯著的影響。螺栓擰緊按照規定的次序,對稱均勻,輪流擰緊。當每根螺栓都初步上緊得力后,應立即檢查法蘭或填料壓蓋是否歪斜,測量法蘭之間間隙是否一致,及時糾正。然后對稱輪流擰緊螺栓,擰緊量不得過大,每次以1/4~1/2圈為宜,一直擰到所需要的預緊力為止。也要特別注意,不得擰得過緊,以免壓鎖墊片,擰斷螺栓。最好用測力扳手按設計計算的預緊力擰緊,一般修理時以擰到法蘭密封不漏為準。前后再檢查法蘭間隙應一致,并保持2mm以上。
在緊固件的連接中,可靠性問題的一個重要因素是預緊力,也就是擰緊緊固件時加在連接組件上的力。預緊力的大小取決于許多因素,其中包括緊固件的材料、加工光潔度、螺栓頭的形狀和潤滑狀況等。在擰緊緊固件以增加其預緊力時,作用在緊固件上的扭應力將降低了緊固件在屈服點以前的抗拉應力。螺母的防松方法:閥門上防止螺母松動的方法,常采用鎖緊螺母、彈簧墊圈、止動墊圈、開口銷等零件。緊固件螺母螺栓連接過程中保證載荷的重要性。不可否認,對于那些通用螺母和位于一般工件上的螺孔,指標對產品質量帶來的風險、影響是很小的,因此“保證載荷”通常不一定檢測,從而往往容易被忽視。但其實,應注意到支架上的螺孔還不是真正意義上的螺母。相比一般的螺母,它的剛性、強度更差。在德國大眾,這一類零件被稱為是“帶有螺紋孔的鋼板”,而形成的薄板狀螺栓連接與一般的螺栓連接有相當大的差別。為此,德國大眾汽車公司專門編寫了企業標準V帶有螺紋孔的鋼板的要求。這個標準雖然十分簡短,但其中就有一段的敘述,明確地引用上述ISO898-2的要求,需進行“保證載荷”的測試。在緊固件的機械性能中,還有一項針對螺母的重要指標,“保證載荷”是在當螺栓連接承受軸向預緊力時,對其中螺母的螺紋部分的工作可靠性予以確認。保證載荷的試驗方法是:在被檢的螺孔中擰人標準螺栓,然后在其上沿螺母軸線方向施加規定的載荷,鉚釘螺母應能夠承受該載荷而不得脫扣滑牙、變形或斷裂,當卸載后,應能用手將螺母旋出。
選用緊固件連接時,要區分是受拉連接還是受剪連接,或者是受拉并受剪的連接。這三種連接的受力情況、結構細節、防松方法、裝配工藝、預緊程度、提高強度的措施等,都有差異。選用連接時,采用受拉緊固件還是受剪緊固件,主要由被連接的結構形式和載荷狀況決定。
選用螺栓組連接時,要選擇好螺栓的數目和安排好各個螺栓的位置。對于具有對稱性的被連接部分,螺栓的布置也應有對稱性;對于非對稱性的被連接部分,則要根據結構和力的流向而相應地安排傳力點。不論被被連接部分和螺栓的布置有無對稱性,都盡可能使需要傳遞的工作載荷——拉力或剪力這螺栓組的形心位置線,也就是通過被連接部分在力矩作用下的旋轉或翻轉趨勢時所繞的軸線。螺栓的形心盡可能與連接接合面的形心重合。
一般情況下,螺栓組連接中各個螺栓的材料和規格尺寸都相同。對于不受結構限制的非對稱性螺栓組,或各個螺栓受力相差甚大的螺栓組,有時根據受力情況采用不同材料和規格尺寸的螺栓,例如機件結構中某些構件和軸銷支座的螺栓組連接。螺栓組中各個螺栓的布置還應考慮螺栓孔加工和連接裝配的方便。螺栓連接中,各個材料和規格尺寸相同的螺栓,要用相同的預緊力擰緊,并應按合理的順序擰緊各個螺栓,以保證被連接部分接合、貼緊和受壓均勻。對于重要的連接,應規定需要的預緊力或擰緊力矩的大小,并在擰緊連接時嚴格控制。應多采用先進、準確的控制預緊力的裝配工具和測量方法。每個螺栓連接都應有防松措施。防松的要領在于防止螺紋副的初始相對轉動,而不是防止螺母對于被連接部分的轉動。必要時,可采用雙重防松措施。
在螺母處應有足夠的扳手空間。螺栓頭部處也應有足夠的扳手空間或特殊的結構,以便在擰緊連接時將頭部扭緊;或者采用在螺栓端部扭緊的方法,對于處于不甚開敞處的連接,更需要考慮安裝和擰緊的可能與方便。連接中螺栓的間距和連距,其最小值和最大值,都應按選用規范和經驗規定。螺帽螺紋部分在螺母支承面以下的余留長度和伸出螺母的長度,都應按標準。在受拉螺栓連接,要有一定的余留螺紋。在受剪螺帽的連接,此余留螺紋的長度應盡可能小,可以采用補償墊圈容納螺紋收尾,以使被連接部分的孔壁全長都與螺帽桿接觸,在傳遞橫向力的受剪螺帽連接,沿傳力方向的螺帽不宜超過6個,以免各個螺栓受力不均。在傳遞旋轉力矩的受剪螺栓組連接和傳遞翻轉力矩的受拉螺栓組連接,合理安排螺栓位置有可能使各個螺栓受力相差不過大,使受力最大螺栓的工作剪力或接力小些。對于受剪螺栓連接,可考慮用各種抗剪裝置以分擔剪力而使連接變為受拉螺栓連接,例如用襯套、齒墊、銷等。
5.結束語
隨著交通工具的越來越發達與文化科技的發展,世界正在開始融合成一個大家庭。企業的競爭也開始走向世界化。隨著我國振興裝備制造業進程的不斷推進,產業升級速度不斷加快,我國緊固件行業與世界各國經濟的融合不斷加速,這對我國緊固件行業的產品質量、技術水平提出了越來越高的要求,緊固件行業是否能夠不斷提升其整體水平不僅關系到能否縮短我國汽車、重大技術裝備與國外先進水平的總體差距,還關系到包括人民生活在內的整個國民經濟的發展水平。我國的緊固件行業仍為發展中行業,大而不強,與美國、日本、歐洲發達國家的差距較大。所以我國緊固件企業要提高技術等級,必須先從設備改進、技術提高著手,生產高端的緊固件,取代進口產品,這是緊固件企業的一個有利趨向。
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