螺栓连接紧固原理介绍共23页文档
螺栓螺母紧固原理讲解
• 螺栓残余应力 = 预紧力 螺栓在紧固后剩余的应力
a
28
扭矩紧固
▪ 用扭力扳手施加的力矩会转化成三种力:
1. 拉伸螺栓的作用力 +
2. 克服螺栓螺纹摩擦的作用力 +
3. 螺母和连接部件表面摩擦的作用力
a
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扭矩紧固
50% 螺母支撑面的摩擦力
10% 有用的螺栓残余应力 (极端情况,一般为30%)
• 振动 • 温度的循环作用 • 侧向应力(风力, 流量, 压力等等) • 负载的改变
例如: 当一驾吊车在起吊重物时, 在物体刚离 地 和在半空中承受的负载时不一样的
振动
压力
+/- oC
压力
因此螺栓必须被正确的紧固到正确扭矩以承受会使 连接件分离的附加的作用力
侧向应力
a
9
螺栓和螺母的作用
定义: 螺栓和螺母的主要作用在于将两件构件用准确的作用力连接
▪ 螺母的对边尺寸可由下面的公式计算为 : (螺栓直径x 1.5) +0.125 例如: 1 1/4” 8UN Bolt (1.25 x 1.5) + 0.125 = 2” A/F
A/F = 对边尺寸
对于 M33 到 M85 的米制尺寸螺栓
螺母的A/F 尺寸 每次增加 5mm :
▪ M33 x 3.5
如果工作载荷超过了此数值会导致螺栓失效并造成部件分 离
a
11
螺栓和螺母的工作原理
▪ 螺栓作用类似弹簧
由螺栓连接的部件也类似弹簧
a
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螺栓和螺母的工作原理
▪ 胡克定律
固体材料受力之后,材料中的应力与应变(单位变形量)之间成线性关系
弹性范围
屈服强度
螺栓的原理
螺栓的原理
螺栓是一种常见的紧固件,它的原理和作用在工程领域中起着至关重要的作用。
螺栓的原理主要包括受力分析、摩擦力和螺纹原理。
首先,我们来看螺栓的受力分析。
螺栓在使用过程中主要受到拉力和剪力的作用。
拉力是指螺栓在紧固时所受到的拉伸力,而剪力则是指螺栓在受力时所受到的剪切力。
在实际工程中,螺栓通常用于连接两个或多个零件,通过受力分析可以确定螺栓的尺寸和材料,以确保其在使用过程中能够承受所需的力。
其次,摩擦力也是螺栓原理中的重要部分。
在螺栓的紧固过程中,由于螺纹的
摩擦力,螺栓会产生预紧力,从而使连接的零件产生压力,实现紧固效果。
同时,摩擦力还可以防止螺栓在使用过程中发生松动,保证连接的可靠性。
最后,螺纹原理也是螺栓原理的关键。
螺纹是螺栓的重要组成部分,它通过螺
旋结构使得螺栓能够实现旋转运动,从而实现紧固和松开的功能。
螺纹的设计和加工对螺栓的性能有着重要的影响,合理的螺纹结构可以提高螺栓的紧固效果和使用寿命。
总的来说,螺栓的原理涉及到受力分析、摩擦力和螺纹原理。
通过对这些原理
的深入理解,我们可以更好地选择和使用螺栓,确保工程结构的安全和可靠性。
同时,对螺栓原理的研究也有助于提高螺栓的设计和制造水平,推动工程技术的发展。
螺栓螺母紧固原理讲解
影响因素
接触面的粗糙度、润滑条 件以及紧固力大小都会影 响摩擦力的大小。
弹性变形与塑性变形阶段分析
弹性变形阶段
01
在初始紧固阶段,螺栓和螺母主要发生弹性变形,此时卸载后
变形可恢复。
塑性变形阶段
02
随着紧固力的增加,螺栓和螺母逐渐进入塑性变形阶段,此时
卸载后变形不可恢复。
影响因素
03
材料性质、紧固速度以及温度等因素都会影响弹性变形和塑性
变形的程度。Βιβλιοθήκη 预紧力与松弛现象探讨预紧力概念
预紧力是在紧固过程中施加在螺栓上的初始拉力,用于保证连接 的紧密性。
松弛现象
长时间使用后,由于振动、温度变化等因素,螺栓连接可能会出 现松弛现象,导致预紧力下降。
影响因素
材料蠕变、振动幅度、温度波动以及紧固件的松紧程度等都会影 响松弛现象的发生和发展。
04 影响紧固效果因素剖析
紧固件作用
紧固件在机械设备中起到传递载 荷、保持零件间相对位置以及防 止松动等重要作用。
常见紧固件类型与特点
螺栓连接
螺钉连接
由螺栓、螺母和垫圈组成,通过螺栓的旋 转和螺母的锁紧实现紧固,适用于承受较 大载荷和需要经常拆卸的场合。
利用螺钉直接旋入被连接件的螺纹孔中, 实现紧固连接,适用于连接厚度较薄的零 件。
垫圈
指垫在被连接件与螺母之间的零件。一般为扁平形的金属环,用来保 护被连接件的表面不受螺母擦伤,分散螺母对被连接件的压力。
受力特点及传递方式
受力特点
在紧固过程中,螺栓受到预紧力的作用,此力通过螺栓的轴 向拉伸产生。预紧力的大小直接影响连接的紧固效果和可靠 性。
传递方式
预紧力通过螺栓的轴向拉伸传递到被连接件上,使被连接件 之间产生压紧力,从而实现紧固连接。同时,由于螺栓和被 连接件之间的摩擦作用,预紧力还能产生一定的防松效果。
螺栓连接紧固原理介绍
螺栓的性能等级标号会印在其头部,一般用X.Y表示 X*100=此螺栓材质的公称抗拉强度值,单位:MPa X*100*(Y/10)=此螺栓的屈服强度值,单位:MPa
性能等级分3.6、4.6、4.8、5.6、6.8、8.8、9.8、10.9、12.9 等10余个等级
高强度螺栓:指的是性能等级为8.8级及以上的螺栓,其材质为低 碳合金钢或中碳钢并经热处理(淬火、回火)
普通螺栓:其余通称普通螺栓,可分为精制螺栓(A、B级:5.6或 8.8)和粗制螺栓(C级),性能等级一般为4.6或4.8
二、螺栓连接原理
螺栓连接:螺栓与螺母配合,用于紧固连接两个带有通孔 的元件,属于可拆卸连接。
螺栓紧固顺序原则
按先中间、后两边、对角、顺时针方向依次、分阶段紧固 一般分两段紧固:第一步拧50%左右的力矩;第二步拧100%的力矩 螺栓末端应露出螺母外1~3个螺距
642 1 357
1
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8 12 1
12 8
1 8
9 95
5 5 13
F
F
N
只受剪力
只受拉力
剪力和拉力共同作用
二、螺栓连接原理
螺栓连接受力分析(二)
除了剪切力和拉力之外,还会受到:振动、温度、 侧向应力(风力、流量、压力等)、负载的改变 等其他的一些作用力
紧固不足 螺栓由于振动 或循环载荷而松脱
垫片接触面损坏
紧固过度
裂纹
法兰转动 颈缩 垫片过度压紧
螺栓螺母紧固原理讲解[业界优制]
英制尺寸:3/4-8*3”
米制尺寸: M20-3.5*150
8 TPI
mm (e.g. 3.5)
标准直径 (英寸)
标准直径 (mm)
▪ 螺母的对边尺寸可由下面的公式计算为 : (螺栓直径x 1.5) +0.125 例如: 1 1/4” 8UN Bolt (1.25 x 1.5) + 0.125 = 2” A/F
软式垫片(CNAF)
主要用于较低的压力和温度环境,例如水管、发 动机等
特殊垫片设计
绝缘垫片,能够抗腐蚀。它们大多也能抵御油、气管
道中的杂散电流,增加连接件阴极保护的有效性,减
少电解腐蚀
扶风书屋
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螺栓原理
小结:
▪ 螺栓连接的应用并不只限于管道 ▪ 螺栓在部件连接面产生压紧力 ▪ 螺栓的工作原理是被拉伸然后回缩 ▪ 螺栓仅在弹性范围内工作。不同材料的螺栓的强度性能会有所区别。
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8
使连接件分离的作用力
除了内部的载荷,连接件可能会承受更多的分离载荷,它们包括 但也不局限于:
• 振动 • 温度的循环作用 • 侧向应力(风力, 流量, 压力等等) • 负载的改变
例如: 当一驾吊车在起吊重物时, 在物体刚离地 和在半空中承受的负载时不一样的
因此螺栓必须被正确的紧固到正确扭矩以承受会使 连接件分离的附加的作用力
振动
压力
+/- oC
压力
侧向应力
扶风书屋
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螺栓和螺母的作用
定义: 螺栓和螺母的主要作用在于将两件构件用准确的作用力连接
在一起,以防止在设备运行的过程中出现松动的现象。
紧固不足
螺栓由于振动 或循环载荷而松脱
垫片接触面损坏
螺栓的固定原理有哪些
螺栓的固定原理有哪些螺栓是一种常用的固定连接工具,主要用于连接两个零件,使其形成一个整体。
螺栓的固定原理可以归纳为以下几个方面:1. 机械原理:螺栓的固定原理基于机械原理,即利用螺纹副的互相配合使零件得到紧固。
螺栓通常由螺纹柱和螺母组成,通过转动螺母使螺纹柱进入被连接零件的螺纹孔内,从而产生连接力,使零件互相贴合。
螺栓的固定原理依靠螺纹副的摩擦力和推力,使零件之间产生摩擦力和正向力,从而实现紧固效果。
2. 弹性原理:螺栓的固定原理还基于弹性原理。
螺栓和螺母材料的弹性变形使它们具有一定的吃紧能力,即在正常使用情况下,螺栓和螺母的弹性形变可弥补由于工作负荷和热胀冷缩引起的松动,从而保持连接的紧固状态。
当外部负荷作用于被连接零件时,螺栓和螺母会产生一定的弹性变形,通过压紧被连接零件,从而增加连接的紧固力。
3. 摩擦原理:螺栓的固定原理还基于摩擦原理。
螺纹副的互相配合形成一种摩擦力,通过螺纹的自锁特性,能够防止螺栓在受到震动或振动力的作用下松动。
螺纹副的摩擦力可以抵抗外部震动,并且在震动过程中,螺纹副会由于相对滑动而增大摩擦阻力,使螺栓固定状态更加牢固。
4. 进退原理:螺栓的固定原理还基于进退原理。
当螺栓和螺母的螺纹配合度良好时,通过旋转螺母可以使螺栓进入或退出被连接零件的螺纹孔,从而实现零件的紧固或解开。
在进入和退出的过程中,螺栓和螺母之间的摩擦力和推力起到关键作用,使零件之间形成紧密的连接。
5. 锁紧原理:螺栓的固定原理还基于锁紧原理。
为了增加连接的紧固力,常常使用垫片、弹簧垫片和防松垫片等辅助元件,通过增加摩擦力和正向力,使螺栓和螺母之间的连接更加牢固。
螺栓的固定原理多种多样,以上只是其中的一些常见原理。
这些原理的综合作用使得螺栓能够在工程结构和设备中得到广泛应用,提供牢固的连接和固定效果。
螺栓螺纹的紧固原理是
螺栓螺纹的紧固原理是螺栓螺纹的紧固原理是通过螺纹的相互作用力和摩擦力来实现零件的连接和固定。
螺纹连接是一种常用的力学连接方式,广泛应用于机械设备、车辆、航空航天等领域。
螺蓋中的內螺紋和螺栓中的外螺紋形成螺紋結構。
當螺栓旋轉,外螺紋會沿着內螺紋的方向移動,使螺栓與螺蓋之間產生相對運動。
兩個螺紋面之間的壓力和摩擦力通過這種相對運動來產生。
首先,螺纹紧固原理涉及到的一个重要概念是径向力。
当螺栓旋转时,由于螺纹的斜度和深度,螺纹的半径会产生一个向内的力,并且这个力的方向与螺纹的阻力力矩相反。
这个力会使螺纹与螺母之间产生压力,将它们紧密地固定在一起。
其次,螺纹紧固原理还涉及到摩擦力。
螺纹的摩擦力是紧固力的一个重要组成部分,它是由于螺栓与螺母之间的接触面产生的。
当螺栓被旋转时,螺纹的摩擦力会产生一个阻止螺栓继续旋转的力矩,从而使螺栓固定在一起。
此外,螺纹紧固原理还涉及到拉伸力的作用。
螺栓在紧固过程中受到的最大正应力是由拉伸力引起的。
这是因为螺栓在紧固过程中会受到外部加载的拉伸力,这些拉伸力会沿着螺栓的轴向方向传递,并且在螺栓的断面上产生一个正应力。
这种拉伸力有助于增加螺栓和螺母之间的紧固力,并且使连接更加牢固。
最后,螺纹紧固原理还涉及到预加载力的作用。
预加载力是指在紧固过程中施加在螺栓上的初始加载力。
通过施加预加载力,可以使螺纹连接部件之间的接触面更加紧密,从而增加紧固力和摩擦力,使连接更加牢固。
综上所述,螺栓螺纹的紧固原理是基于螺纹的相互作用力和摩擦力来实现零件的连接和固定。
在紧固过程中,径向力、摩擦力、拉伸力和预加载力一起作用,形成一个紧密的连接,确保连接的可靠性和稳定性。
螺纹连接具有结构简单、使用方便、拆卸性好等特点,广泛应用于各个领域。
螺栓连接紧固原理介绍-精品文档
性能等级分3.6、4.6、4.8、5.6、6.8、8.8、9.8、10.9、12.9 等10余个等级
高强度螺栓:指的是性能等级为8.8级及以上的螺栓,其材质为低 碳合金钢或中碳钢并经热处理(淬火、回火) 普通螺栓:其余通称普通螺栓,可分为精制螺栓(A、B级:5.6或 8.8)和粗制螺栓(C级),性能等级一般为4.6或4.8
螺栓连接紧固原理介绍
王 * ********* 2019.09
目录
一 二
认识螺栓 螺栓连接原理
三
四
螺栓紧固方法
螺栓使用注意事项
2/22
一、认识螺栓
螺栓的定义:由头部和螺杆(带有外螺纹的圆柱体)两部 分组成的一类紧固件。
螺栓的分类:
头部形状:六角头、圆头、方形头、沉头等; 螺纹长度:全螺纹和半螺纹;
弹簧垫片防松 双螺母防松
自锁螺母防松
机械防松 开口销防松
止动垫片防松
永久防松 冲边法防松 粘合防松
16/22
四、螺栓使用注意事项
5、螺栓拆卸常见问题
拧松管道、阀门的法兰盘螺栓时:
应先松远离身体的一半螺栓,使残存的油、汽、水从对面排出, 以防被喷淋、烫伤
螺栓有胶水拧不开的情况:
13/22
三、螺栓紧固方法
螺栓紧固顺序原则
按先中间、后两边、对角、顺时针方向依次、分阶段紧固
一般分两段紧固:第一步拧50%左右的力矩;第二步拧100%的力矩
螺栓末端应露出螺母外1~3个螺距
6 4 2 1 3 5 7
6 1 3 5 4 2
16 8 12 4 4 6 6 8 4 6 10 10 12 8
弹性范围 屈服强度 塑性范围 极限抗拉强度 螺栓失效 破坏点
螺栓拧紧顺序及原理
螺栓拧紧顺序及原理
螺栓拧紧是指在装配过程中使用扭矩工具将螺栓旋紧至预定扭矩的操作。
螺栓拧紧的顺序和原理对于确保装配的紧固性和均匀分布负载非常重要。
以下是常见的螺栓拧紧顺序及原理:
1. 交叉顺序:螺栓拧紧通常按照交叉顺序进行。
即首先选择相邻的两个螺栓进行拧紧,然后再选择离这两个螺栓最远的另外两个螺栓进行拧紧。
这样依次循环直到所有螺栓完成拧紧。
这种顺序能够保证力的均匀分布,防止装配件因受到不均匀力而出现翘曲或损坏。
2. 斜交顺序:在一些特殊情况下,交叉拧紧可能不适用,需要采用斜交顺序。
斜交顺序指的是按照斜线方向依次拧紧螺栓。
这种顺序也能够保证力的均匀分布,但相对于交叉顺序而言,斜交顺序需要更多的拧紧步骤。
3. 应力集中区顺序:对于一些装配件存在应力集中区的情况,需要特殊的拧紧顺序来减小应力集中的可能性。
通常,应力集中区的螺栓应该在其他螺栓之前拧紧,以确保其处于相对较低的应力状态。
4. 控制扭矩:螺栓拧紧的原理是通过控制扭矩来达到预定的装配要求。
拧紧扭矩的选择取决于装配件的材料、尺寸和设计要求等因素。
使用扭矩工具时,需要根据相关规范和要求设置合适的扭矩值,并确保每个螺栓都被拧紧到指定的扭矩值。
总之,螺栓拧紧顺序和原理对于确保装配的质量和可靠性非常
重要。
恰当的拧紧顺序和合理的扭矩控制可以防止螺栓松动、防止装配件变形或损坏,同时确保装配件的正常工作。
螺栓螺母紧固原理讲
螺栓的旋入和旋出是通过旋转螺母来实 现的,当螺母旋转时,螺栓的螺纹与螺 母的螺纹相互咬合,从而带动螺栓旋入
或旋出。
螺栓的头部通常有六角形或其他形状, 用于旋入螺母中。螺栓的长度和直径根 据需要紧固的物体的尺寸和要求进行选
择。
螺母的工作原理
螺母的工作原理是通过其内螺纹结构来实现与螺栓的配合和紧固。当螺 栓旋入螺母中时,螺栓的螺纹与螺母的螺纹相互咬合,形成摩擦力,从 而阻止螺栓从螺母中旋出。
螺栓螺母紧固原理讲
• 引言 • 螺栓和螺母的基本结构 • 螺栓和螺母的工作原理 • 螺栓和螺母的紧固性能 • 螺栓和螺母的应用 • 结论
01
引言
目的和背景
介绍螺栓和螺母的基 本概念和用途
探讨螺栓和螺母紧固 原理的重要性
分析螺栓和螺母在工 业和日常生活中的应 用场景
螺栓和螺母的简介
螺栓
一种金属杆件,一端有螺纹,另 一端有螺母或螺帽,用于紧固两 个或多个物体
THANKS
感谢观看
螺栓和螺母的重要性和作用
螺栓和螺母是机械和工程领域中 常用的紧固件,用于连接两个或 多个部件,并保持它们之间的紧
固状态。
螺栓和螺母具有高强度、高刚度 和耐久性等特点,能够承受各种 复杂环境和载荷条件下的应力,
保证连接的稳定性和可靠性。
螺栓和螺母广泛应用于汽车、航 空航天、建筑、化工等领域,对 于产品的性能和安全性至关重要。
力以保持紧固。
预紧力的选择应根据螺栓和螺母 的材料、规格、表面处理等因素 进行计算,以确保紧固效果和安
全性。
预紧力的过大或过小都会影响紧 固效果,过大会导致螺栓断裂或 滑扣,过小则无法保证紧固效果。
摩擦力
摩擦力是指螺栓与螺母之间的相互作用力,是保持螺、材料性质以及润滑状态等因素。
螺栓螺母紧固原理
螺母材料等级
螺栓上表面刻有型号等标示
螺栓直径
螺母
AF 尺寸(对边尺寸)
螺栓材料等级
螺母下表面平整的接触面
螺母和螺栓的标识
六角螺母和螺栓的标识
8.8
螺母的对边尺寸可由下面的公式计算为:(螺栓直径x 1.5) +0.125例如: 1 1/4” 8UN Bolt (1.25 x 1.5) + 0.125 = 2” A/F
受控紧固
过度紧固没有紧固
安全性
重做的成本
潜在的事故隐患
可靠性
排放 / 污染
灾难
‘第一次就正确紧固’
连接完整性 – 目标
什么是螺栓连接?
我们通常会想到石油石化管道和法兰,但是…
概述
定义: 螺栓和螺母的主要作用在于将两件构件用准确的作用力连接在一起,以防止在设备运行的过程中出现松动的现象。
扭矩拧紧形式使用扳手时: 2 - 3 个螺纹高于螺母上表面
1
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重复以上的步骤3次分别使用1/3, 2/3 和 全额扭矩结束上述步骤后,从1号螺栓开始顺时针对所有螺栓用全额扭矩进行再次的拧紧
扭矩扳手 – 拆卸
拆卸在拧松螺栓时,一般需要比紧固时更高的扭矩这主要是因为腐蚀;螺纹的形变等,所以在拆卸紧固件时所需要的扭矩一般不能被完全正确的计算出来较简单的算法时,在一般情况下拆卸螺栓时最大需要的扭矩是紧固时的250%
扭矩紧固顺序
应力分散 在施加扭矩时,我们通常是一个接一个的对螺栓进行紧固。这会造成应力分散
螺栓锁紧原理
螺栓锁紧原理
螺栓锁紧原理是通过利用螺栓与螺母之间的摩擦力,使其紧密连接并防止松动的一种方法。
具体原理如下:
1. 螺纹结构:螺栓和螺母的外表都有螺纹结构,这种结构能够提供两者之间的紧密连接。
螺纹有不同的形状,常见的有V 型、三角形和方形等等。
2. 摩擦力:当螺栓和螺母之间旋转时,螺纹之间产生的摩擦力能够将它们牢固地锁在一起。
摩擦力是由两者之间接触面的压力和表面粗糙度所决定的。
表面越粗糙,摩擦力越大。
3. 力的传递:当外力作用在螺栓上时,螺栓会受到拉力。
这个拉力会在螺纹周围产生摩擦力,抵抗螺栓向外的运动。
螺母紧密地拧紧在螺栓上,摩擦力会使螺母不易旋转,从而达到锁紧的效果。
4. 扭矩:为了达到一定的紧固力,需要用力拧紧螺母。
拧紧时所施加的力矩被称为扭矩。
过大的扭矩会导致螺栓断裂或松动,而过小的扭矩则无法达到紧固的效果。
5. 使用垫圈:为了提高紧固效果,有时需要在螺栓和螺母之间使用垫圈。
垫圈可以均匀分配紧固力,防止螺栓和螺母之间的直接接触,减少因摩擦力不均匀而引起的松动。
综上所述,螺栓锁紧原理是通过螺纹结构和摩擦力实现的。
正
确地选择使用合适的力矩和垫圈可以确保螺栓的紧固效果,避免松动和断裂的问题。
螺栓的工作原理
螺栓的工作原理
螺栓是一种常见的紧固连接件,它的工作原理主要基于摩擦力和受力分配的原理。
下面是螺栓的工作原理的解释:
螺栓由两部分组成:带有螺纹的螺杆和螺帽。
螺纹是一种螺旋形状的转动表面,可以使螺栓和螺帽通过转动相互连接,并且可以通过旋转调节紧固力。
螺纹的工作原理是利用扭矩产生摩擦力。
当我们旋转螺杆和螺帽时,螺杆的螺纹会进入螺帽的螺纹槽中,两者之间的接触面产生摩擦力。
通过增大旋转力矩,摩擦力也会增大,直到达到一定程度,螺杆和螺帽之间的紧密连接就会形成。
螺栓通过受力分配来承载扭矩和拉力。
螺纹接合后,当施加扭矩时,螺栓会受到扭矩的作用,而产生拉力。
这种拉力会将连接的零部件牢固地固定在一起。
螺栓的拉力通常是沿着螺栓轴线方向,对连接件产生压力,确保其不会松动或分离。
螺栓的工作原理也与螺栓和螺帽之间的预紧力有关。
预紧力是施加在螺栓上的额外力,用来增加连接的摩擦力,并确保连接的牢固性。
预紧力的大小会直接影响螺栓的紧固力和连接的可靠性。
综上所述,螺栓的工作原理是基于摩擦力和受力分配的原理。
通过螺纹的旋转和受力分配,螺栓可以实现紧固连接,确保连结的稳固性和可靠性。
螺栓 原理
螺栓原理
螺栓是一种常见的机械连接件,用于连接两个或多个零件,通过外力将螺母拧紧实现固定。
它的原理可以分为以下几个方面:
1. 原理一:摩擦力
螺栓和螺母之间的连接通过摩擦力来实现。
当螺栓和螺母被拧紧时,由于其表面粗糙度,螺栓和螺母之间会产生一定的摩擦力,使它们无法相对滑动,从而固定住被连接的零件。
2. 原理二:拉伸力
当螺栓和螺母被拧紧后,通过外力施加在螺栓上,螺栓受到拉伸力的作用。
这种拉伸力会使螺栓和螺母之间产生一种相反的表面压力,从而增加了连接的紧密度。
3. 原理三:分散载荷
螺栓连接的零件通常承受着各种载荷,如拉力、剪力、扭矩等。
螺栓连接可以将这些载荷分散到被连接的零件上,使其均匀承受力的作用,从而提高连接的牢固度和稳定性。
4. 原理四:防松功能
螺栓连接还具有防松的功能。
当螺栓被拧紧后,由于螺栓和螺母之间的摩擦力和拉伸力的作用,使其难以自行松开,从而保证了连接的可靠性。
综上所述,螺栓的原理主要包括摩擦力、拉伸力、分散载荷和防松功能等。
它们共同作用,使螺栓能够实现可靠的连接,广泛应用于机械、建筑、汽车等领域。
螺栓接头的基本原理
螺栓接头的基本原理
螺栓接头的基本原理是利用螺纹连接的原理实现连接和拆卸的功能。
螺纹是一种螺旋状的凹槽或凸起,通过它们的互相契合,可以将两个零件牢固地连接在一起。
螺栓接头一般由两部分组成:螺栓和螺母。
螺栓上有螺纹与螺母上的螺纹相互契合。
当螺母旋紧时,螺母上的螺纹会与螺栓上的螺纹相互嵌合,使得螺栓与螺母通过摩擦力和压力得到紧固,从而实现连接。
螺栓接头的基本原理可以总结为以下几点:
1. 螺纹连接原理:通过螺纹的相互契合,使得螺栓和螺母能够紧密连接。
2. 摩擦力作用:螺纹间的摩擦力对连接的牢固性起着重要作用,使得螺栓和螺母能够防止自由松动。
3. 压力作用:螺母的旋紧会产生一定的压力,使螺栓和螺母之间的接触面更加紧密,增加了连接的强度。
4. 可拆卸性:螺栓接头可以通过旋紧和松开螺母来实现连接和拆卸,具有较大的灵活性。
螺栓接头的基本原理使得它在机械和结构领域得到广泛应用,能够实现可靠的连
接,同时便于维护和更换。
螺栓连接紧固原理介绍共23页文档共25页文档
11、不为五斗米折腰。 12、芳菊开林耀,青松冠岩列。怀此 贞秀姿 ,卓为 霜下Байду номын сангаас 。
13、归去来兮,田蜀将芜胡不归。 14、酒能祛百虑,菊为制颓龄。 15、春蚕收长丝,秋熟靡王税。
56、书不仅是生活,而且是现在、过 去和未 来文化 生活的 源泉。 ——库 法耶夫 57、生命不可能有两次,但许多人连一 次也不 善于度 过。— —吕凯 特 58、问渠哪得清如许,为有源头活水来 。—— 朱熹 59、我的努力求学没有得到别的好处, 只不过 是愈来 愈发觉 自己的 无知。 ——笛 卡儿
拉
60、生活的道路一旦选定,就要勇敢地 走到底 ,决不 回头。 ——左
螺栓螺母紧固原理讲解
紧固过度
裂纹
法兰转动 颈缩 垫片过度压紧
第9页,共37页。
螺栓和螺母的作用
在螺栓已经紧固的情况下,部件所承受的工作载荷会降低部件之间的 压紧力
螺栓必须预紧到一个额定的数值以抗衡在部件工作中所承受的所有 载荷
如果工作载荷超过了此数值会导致螺栓失效并造成部件分离
第10页,共37页。
螺栓和螺母的工作原理
▪ 应用的场合
▪ 对负载的要求 (材料强度)
▪ 安装的方法
第13页,共37页。
螺母和螺栓的标识
▪ 六角螺母和螺栓的标识
螺母材料等级
螺栓材料等级
螺栓直径
螺母下表面
平整的接触面
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螺母 AF 尺寸
(对边尺寸)
螺栓上表面
刻有型号等标示
螺母和螺栓的标识
生产商
第一个数 =1/100 螺栓材质公称 抗拉强度 100×8 = 800 N/mm2
软式垫片(CNAF)
主要用于较低的压力和温度环境,例如水管、发 动机等
特殊垫片设计
绝缘垫片,能够抗腐蚀。它们大多也能抵御油、气管
道中的杂散电流,增加连接件阴极保护的有效性,减
少电解腐蚀
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螺栓原理
小结:
▪ 螺栓连接的应用并不只限于管道
▪ 螺栓在部件连接面产生压紧力 ▪ 螺栓的工作原理是被拉伸然后回缩
扭矩紧固顺序
▪ 扭矩拧紧形式
使用扳手时: 2 - 3 个螺纹高于螺母上表面
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螺栓连接原理
螺栓连接原理
螺栓连接原理是一个常用的连接方法,它通过螺纹配合实现零件的固定和拆卸。
螺栓连接通常由两个零件组成,一个是螺栓,另一个是螺母。
在螺栓连接中,螺栓通常具有外螺纹,而螺母则有相应的内螺纹,两者相互配合。
通过旋转螺栓,使其螺纹与螺母的螺纹相互嵌合,从而使两个零件牢固地连接在一起。
螺栓连接的原理基于以下几个基本特点:
1. 螺栓的拉伸性:当螺栓力学性能允许的情况下,旋紧螺母时,螺栓会受到拉伸力的作用,并将连接的零件紧密拉拢。
2. 摩擦力的作用:螺纹配合会产生摩擦力,使螺纹之间的力矩传递到连接的零件上,从而增加连接的紧固力。
3. 接触面的压紧作用:螺栓和螺母在连接时会使连接面产生压力,增加了连接的紧固力,并能够承受一定的外力和振动。
螺栓连接的优点包括:
1. 可拆卸性:螺栓连接可以便于零件的拆卸和更换,适用于需要频繁拆卸的场合。
2. 抗剪强度高:螺栓连接可以承受较高的剪切力和剪切矩,具有较高的连接强度。
3. 适用于不同尺寸的连接:螺栓连接可以根据需要选择不同规格和长度的螺栓及螺母,适用于不同尺寸的连接。
螺栓连接在工程中广泛应用,如汽车制造、航空航天、机械设备等领域。
通过正确选择螺栓和螺母的规格、使用适当的拧紧扭矩以及保持连接面的平整和清洁,可以确保螺栓连接的可靠性和安全性。
螺栓的连接原理
螺栓的连接原理螺栓连接是一种常见的机械连接方式,它通过利用螺纹副的摩擦力和强大的力学性能,实现零件之间的牢固连接。
螺栓连接广泛应用于各种机械设备中,如汽车、航空、船舶、桥梁、建筑等领域。
螺栓连接的原理主要包括以下几个方面:1. 螺纹接触阻力:螺栓连接的基本原理是通过螺纹的斜面,在接触时形成阻力。
当螺栓受到拉力时,螺纹间的摩擦力会阻止接头的相对滑动,从而使连接更加牢固。
2. 弹性变形:在螺栓受到拉力时,由于材料的塑性变形相对较小,主要发生的是弹性变形。
弹性变形使螺纹副的载荷分布均匀,从而减小了连接处的应力集中。
3. 泄漏和松动的防止:螺栓连接的一大优势是它的抗松动能力。
螺纹的斜面角度和接触面积的增加可以有效防止连接部位的松动。
此外,螺栓连接还可以使用垫圈或防松螺纹涂剂等辅助措施来进一步增强其密封性和抗松动性能。
4. 螺纹预紧力:预紧力是指在紧固螺栓连接前施加额外拉力,以提高连接的稳定性和承载能力。
预紧力是通过旋紧螺母或螺栓头来施加的,同时会使螺栓产生弹性变形。
预紧力不仅能使连接更加紧密,还能提高连接处的刚性和抗震性能。
5. 螺栓的材料和尺寸选择:螺栓连接的安全性和可靠性与所选用的材料和尺寸密切相关。
通常情况下,螺栓需要具备足够的强度和韧性,以承受工作负荷和应对意外外力的冲击。
此外,螺纹的尺寸和形状也需要合理选择,以确保连接的可靠性和方便性。
总结起来,螺栓连接的原理可以归纳为螺纹的阻力、弹性变形、抗松动能力、预紧力和材料尺寸的选择。
这些原理相互作用,相辅相成,使得螺栓连接成为一种经济、可靠、易于维修和拆卸的连接方式。
但需要注意的是,在应用螺栓连接时,必须根据具体的工况和要求,合理选择螺栓的类型、尺寸和材料,以确保连接的安全性和稳定性。
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三、螺栓紧固方法
螺栓紧固顺序原则
按先中间、后两边、对角、顺时针方向依次、分阶段紧固 一般分两段紧固:第一步拧50%左右的力矩;第二步拧100%的力矩 螺栓末端应露出螺母外1~3个螺距
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螺栓生锈拧不开的情况:
喷WD-40,等半小时后,喷雾会渗透到螺栓中间溶解锈块
其他方法:震动、润滑、火烤、电钻
螺栓滑牙拧不开的情况:
可用腐蚀性溶液,把螺栓慢慢腐蚀掉,如稀硫酸、盐酸
金属用酸,塑料用碱
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四、螺栓使用注意事项
6、螺栓使用常见误区
①以粗代细: 一些重要联接件,如传动轴、飞轴等,其螺栓多用细牙螺纹 细牙螺栓螺距和外角较小,具有强度高、自锁性能好等优点, 承受冲击、振动和交换载荷的能力强 用粗牙螺栓代用后,易松动或脱、拆断,造成事故
②孔隙不配: 承受横向载荷和剪切力作用的螺栓(如传动轴螺栓、飞轮螺 栓),它们与螺栓孔的配合为过渡配合,装配应结实可靠,又 能承受侧向力 在装配中若不注意检查,螺栓与螺栓孔之间出现较大间隙时仍 然安装,结果有可能发生螺栓松动或切断事故
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四、螺栓使用注意事项
6、螺栓使用常见误区
③加厚螺母: 错误观点:加厚螺母可以增加螺纹的工作圈数,从而提高联接 件的可靠性 其实螺母越厚,各圈螺纹间的载荷分布越不均匀,越容易导致 连接件松动
+/- oC
压力
侧向应力
没有压紧力
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三、螺栓紧固方法
螺栓紧固方法有三种:
扭矩紧固法:其原理是扭矩大小和轴向预紧力之间存在一定关系。 该紧固方式操作简单、直观,目前被广泛采用
转角紧固法:旋转角度与螺栓伸长量和被拧紧件松动量的总和大致 成比例关系,因而可采取按规定旋转角度来达到预定拧紧力的方法
一 认识螺栓 二 螺栓连接原理 三 螺栓紧固方法 四 螺栓使用注意事项
目录
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一、认识螺栓
螺栓的定义:由头部和螺杆(带有外螺纹的圆柱体)两部 分组成的一类紧固件。
螺栓的分类:
头部形状:六角头、圆头、方形头、沉头等; 螺纹长度:全螺纹和半螺纹; 螺纹牙型:三角形、梯形、管形等; 螺纹旋向:右旋和左旋
屈服点紧固法:理论目标是将螺栓拧紧到刚过屈服极限点
弹性范围 屈服强度
塑性范围
螺栓失效
极限抗拉强度 破坏点
应变
应力
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三、螺栓紧固方法
扭矩紧固法
通过旋转紧固件的螺母部分来对紧固件施加预紧力 所施加的力矩符合5-4-1规则
在螺母表面 使用润滑剂
通过螺杆的拉伸 来获得预紧力
施加扭矩
在螺纹上涂 上润滑剂
胡可定律:固体材料受力之后,材料中的应力与应变(单位变形量) 之间成线性关系
弹性范围 屈服强度
塑性范围
螺栓失效
极限抗拉强度 破坏点
应变
应力
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二、螺栓连接原理
螺栓连接受力分析(一)
螺栓抗剪连接:主要靠螺栓杆与孔壁互相挤压传力
螺栓抗拉连接:主要靠螺栓紧固后的预紧力
当被连接构件的刚度较大且螺栓对称布置时,则每个螺栓将平均承担 作用在连接处的拉力;当被连接构件的刚度较小时,则连接处翼缘会 发生弯曲变形,产生杠杆力。
永久防松 冲边法防松 粘合防松
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四、螺栓使用注意事项
5、螺栓拆卸常见问题
拧松管道、阀门的法兰盘螺栓时:
应先松远离身体的一半螺栓,使残存的油、汽、水从对面排出, 以防被喷淋、烫伤
螺栓有胶水拧不开的情况:
大多数胶水是有机溶液,可以用香蕉水或酒精浸泡半个小时, 或用酒精棉花盖在螺栓上,时间长点,就可将胶水溶解
高强度螺栓:指的是性能等级为8.8级及以上的螺栓,其材质为低 碳合金钢或中碳钢并经热处理(淬火、回火)
普通螺栓:其余通称普通螺栓,可分为精制螺栓(A、B级:5.6或 8.8)和粗制螺栓(C级),性能等级一般为4.6或4.8
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二、螺栓连接原理
螺栓连接:螺栓与螺母配合,用于紧固连接两个带有通孔 的元件,属于可拆卸连接。
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一、认识螺栓
螺栓的性能等级(GB/T 3098.1-2019)
螺栓的性能等级标号会印在其头部,一般用X.Y表示 X*100=此螺栓材质的公称抗拉强度值,单位:MPa X*100*(Y/10)=此螺栓的屈服强度值,单位:MPa
性能等级分3.6、4.6、4.8、5.6、6.8、8.8、9.8、10.9、12.9 等10余个等级
螺栓连接类型,根据螺杆与通孔的配合程度可分为:
普通螺栓连接:装配后孔与杆间有间隙,结构简单,装拆方便,可 多次装拆,应用较广
铰制孔螺栓连接:装配后无间隙,主要承受横向载荷,也可作定位 用
孔比螺杆大 0.5mm-1mm
孔比螺杆大 0.3mm-0.5mm
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二、螺栓连接原理
螺栓连接的工作原理
F
F
N
只受剪力
只受拉力
剪力和拉力共同作用
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二、螺栓连接原理
螺栓连接受力分析(二)
除了剪切力和拉力之外,还会受到:振动、温度、 侧向应力(风力、流量、压力等)、负载的改变 等其他的一些作用力
紧固不足 螺栓由于振动 或循环载荷而松脱
垫片接触面损坏
紧固过度
裂纹
法兰转动 颈缩 垫片过度压紧
振动
压力
2、螺母和平垫圈装配时,螺母和垫圈均反面靠近被连接件
螺母标有字样的一面为正面,垫圈圆滑一面的为正面
3、施力操作要领(仅供参考):
1防止螺纹副的相对转动,常 见的螺栓放松方法有三种:
摩擦防松 弹簧垫片防松 双螺母防松 自锁螺母防松
机械防松 开口销防松 止动垫片防松
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16 1
8 12 1
12 8
1 8
9 95
5 5 13
444
14 6 6 6 10 10
3 33
7 7 11 2 2 11 7 2 15
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四、螺栓使用注意事项
1、准备螺栓装配前
应检查螺栓、螺母是否干净、生锈,有无毛刺、磕碰; 检查被连接件与螺栓、螺母接触的平面,是否与螺栓孔垂直; 还应检查螺栓与螺母配合的松紧程度
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一、认识螺栓
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一、认识螺栓
螺栓的规格:(GB/T 1237)
螺栓 GB/T 5782 M12 1.5 80 8.8 A 0
表面处理 产品等级 性能等级 螺杆长度
螺距 螺纹规格 标准编号 产品名称
d
e
b
k
L
s
螺栓尺寸图
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一、认识螺栓
螺栓的螺纹规格决定了所使用扳手的规格(GB/T 4388)