螺栓螺母紧固原理
螺栓锁紧原理
拧紧螺栓和/或螺母时，放射状锯齿紧紧 咬住接触面，使SOLID-LOCK垫圈固定 住，只允许大齿面间的相对移动。螺栓/ 螺母的任何松动趋势都被大锯齿的这种楔 入效果所阻止，从而达到锁紧效果
当用扳手拆卸螺栓时，两片SOLIDLOCK垫圈之间的抬升距离大于因螺纹滑 动引起的螺栓/螺母抬升的距离。 因此 SOLID-LOCK垫圈能够有效锁紧处于任 何振动或动力负载中的紧固件。
齿错动，会有“咔嗒”的声音
测 4、用肉眼观察接触面会发现由垫圈的
放射状锯齿造成的清晰压痕。
试
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5
为了确保SOLID-LOCK垫圈独特的楔入制锁功能，接 触面的硬度不能超过SOLID-LOCK垫圈的硬度
• 钢制垫圈，完全 硬化，HV>435 • 不锈钢垫圈，表 面硬化，HV>520
1、拧紧一个由SOLID-LOCK垫圈锁紧 的螺栓，然后拆卸
硬 2、在拆卸过程中，大锯齿间一定会发
生滑动
度 3、当螺母/螺栓松开时，由于两个大锯
❖ 振动测试符合DIN65151 标准，是用来测试和对比 螺栓连接处安全性的极佳 方法。
❖ 被测试螺栓在被迫横向运 动两百万次；
❖ 由负载传感器持续测量夹 紧力度的变化
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3
强度
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4
硬度
SOLID-LOCK的特点
安全性能 最高
安装、拆卸 容易
防止由于震动和动力负载 引起的松动
无论预紧力高低都具 有良好的锁紧效果
锁紧效果不受润滑 的影响
拧紧技术原理及应用介绍
拧紧技术原理及应用介绍拧紧技术是指通过施加力矩将螺纹连接件（如螺栓、螺母等）固定在一起的工艺和方法。
它广泛应用于机械制造、汽车制造、航空航天、船舶、建筑等各个行业中。
拧紧技术的原理是利用预紧力，即把螺栓与螺母的一侧转动，使其产生正向或反向的力，在力矩的作用下，使螺纹连接件互相牢固地连接在一起。
拧紧技术的概念包括一系列参数，如加矩、螺纹粘接、拉伸控制等。
首先，拧紧技术的主要参数是加矩。
在拧紧过程中，螺栓和螺母需要施加的力矩，称为加矩。
加矩是拧紧力和转动角度的乘积，表示了螺纹连接部件的受力情况。
一般情况下，加矩的大小与预紧力呈正相关关系，即加矩越大，预紧力越大。
其次，拧紧技术还要考虑螺纹粘接。
螺纹粘接是指在螺栓和螺母连接过程中，由于摩擦力和变形等因素，使之产生一定的阻力，从而防止连接部件松动。
螺纹粘接需要合理控制加矩的大小，以确保连接部件既不会松动，也不会损坏。
最后，拧紧技术还需要考虑拉伸控制。
拉伸是指螺栓或螺母在连接过程中产生的拉力。
拉伸受力状态对螺纹连接的稳定性和可靠性起着重要影响。
在拧紧过程中，需要控制螺栓或螺母的拉伸量，以确保其在工作过程中不会发生断裂。
拧紧技术的应用非常广泛。
首先，在机械制造领域，拧紧技术应用于各种各样的螺纹连接件，如螺栓、螺母、螺旋桨等。
通过合理的拧紧技术，可以确保机械设备的正常运行和安全性。
其次，在汽车制造领域，拧紧技术用于汽车组装过程中的各种连接件。
如引擎的连接螺栓、底盘的固定螺栓等。
通过科学的拧紧技术，可以保证汽车的性能和安全性。
现在汽车生产线上已经广泛应用了自动拧紧技术，提高了生产效率和质量。
再次，在航空航天领域，拧紧技术被广泛应用于飞机的制造和维修过程中。
飞机的安全性和可靠性非常重要，连接件的拧紧紧固强度必须得到严格控制。
因此，拧紧技术在飞机制造中起着至关重要的作用。
最后，在建筑领域，拧紧技术用于建筑结构的连接，如钢结构中的螺栓连接。
拧紧技术的应用能够保证建筑结构的稳固性和安全性，提高建筑结构的抗震性能。
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。
螺栓连接方式
螺栓连接方式1. 引言螺栓连接是一种常见的连接方式，广泛应用于工程领域。
它通过螺纹的转动和摩擦力来实现零件的紧固，具有结构简单、拆卸方便、可重复使用等特点。
本文将全面、详细、完整地探讨螺栓连接方式的原理、分类、设计要点以及常见问题等内容。
2. 原理螺栓连接是利用螺纹的力学原理来实现零件的紧固。
通过给定的预紧力，使螺栓受到拉力，从而达到紧固效果。
其原理主要包括以下几个方面：2.1 螺纹力学原理螺纹连接的紧固力主要是由于螺纹摩擦力和剪切力之间的相互作用。
当螺纹受到外力作用时，螺纹的摩擦力会产生一个抵抗力矩，使得零件之间产生压紧力，从而实现紧固效果。
2.2 摩擦系数螺纹连接的紧固力大小与摩擦系数有关。
摩擦系数的大小会直接影响紧固力的大小。
在设计螺栓连接时，需要考虑材料的表面粗糙度以及润滑剂的使用，以获得合适的摩擦系数。
2.3 预紧力预紧力是螺栓连接中一个重要的参数。
通过对螺栓进行预紧力的施加，可以使螺纹间产生压力，从而增加紧固力并提高连接的可靠性。
合理选择预紧力的大小，是螺栓连接设计中需要考虑的重要因素之一。
3. 分类螺栓连接方式根据不同的特点和应用场景，可以分为以下几类：3.1 螺纹连接螺纹连接是最常见的一种螺栓连接方式。
它包括内螺纹连接和外螺纹连接两种形式。
内螺纹连接主要用于连接螺纹孔，外螺纹连接主要用于连接螺纹柱。
3.2 键连接键连接是一种将两个零件通过键和键槽相互连接的方式。
它可以提供较大的刚性和承载能力，常用于承受大功率和高转速的传动轴。
3.3 弹性连接弹性连接是指通过弹性元件将两个零件连接起来的方式。
其优点是具有一定的缓冲和减震能力，可以在两个零件之间起到阻尼的作用。
3.4 焊接连接焊接连接是指通过焊接工艺将两个零件连接起来的方式。
它具有高强度和永久性连接的特点，常用于承受较大载荷和振动的结构部件。
4. 设计要点在进行螺栓连接的设计时，需要考虑以下几个要点：4.1 螺纹尺寸合理选择螺纹的尺寸和螺距，可以根据连接的要求和零件的材料性能，来确定螺纹的尺寸，以保证连接的可靠性和承载能力。
螺纹连接防松的原理
螺纹连接防松的原理螺纹连接防松的原理是通过起到自锁作用的力矩，使得螺纹连接中的螺母紧固在螺栓上，防止其自行松动。
主要有以下几个方面的原理：1. 摩擦力原理：螺纹连接中，螺纹的外侧滑动摩擦力能够产生一定的摩擦力矩，使得螺纹连接更加牢固。
螺栓与螺母之间的接触面是通过摩擦而不是直接的接触，因此摩擦力的大小直接影响着螺纹连接的牢固性。
2. 形状力锁紧原理：螺纹的形状通常是螺旋状的，螺栓和螺母之间的螺纹相互契合，形成形状力，增加了连接的摩擦力和锁紧力。
螺纹连接的结构设计使得螺纹在紧固过程中产生轴向力和切向力，通过形状力的牵引作用，使其在螺纹连接中形成自锁效应。
3. 压力力锁紧原理：螺纹连接中紧固过程中的压力力锁紧原理是指由于螺母在螺纹连接过程中受到一定压力，使其产生一定的压力力矩，从而达到紧固松动的效果。
紧固力的大小取决于螺纹直径、螺纹参数和材料强度等因素，借助于这种压力力锁紧原理，螺纹连接能够在一定程度上防止松动。
4. 螺距角自锁原理：螺纹连接中，螺栓和螺母之间的螺纹具有一定的螺距角，通过这一角度的设计，使得连接时形成自锁效应。
螺纹的螺距角决定了螺母在受到外力时所产生的预紧力和锁紧力，通过合理设计螺距角可以提高螺纹连接的可靠性和防松能力。
5. 预紧力原理：螺纹连接的紧固过程中，施加预紧力可以达到一定的防松效果。
预紧力是指在螺纹连接中施加在螺栓上的力，通过合理地施加预紧力，使得连接中产生高于运行力的紧固力，从而提高连接的抗松动能力。
综上所述，螺纹连接防松的原理主要包括摩擦力原理、形状力锁紧原理、压力力锁紧原理、螺距角自锁原理以及预紧力原理。
这些原理通过相互作用，在螺纹连接中形成自锁效应，使得螺母紧固在螺栓上，从而防止松动，保证连接的牢固性。
螺栓螺母紧固原理讲解课件
螺栓的类型
六角头螺栓
十字槽盘头螺栓
应用广泛，头部呈六角形，通过旋转 来拧紧。
头部为十字形，用于需要高强度的连 接。
内六角螺栓
头部为内六角形，用于需要防止松动 的场合。
螺母的类型
六角螺母
最常见的螺母类型，与六角头螺 栓配合使用。
方螺母
四角形，常用于需要防止松动的场 合。
蝶形螺母
准备合适的工具，如 螺丝刀、扳手等。
清理螺栓和螺母的表 面，去除油污和杂质。
螺栓螺母的安装步 骤
将螺栓插入需要紧固的孔中，确保其 位置正确。
使用合适的工具，如扳手或螺丝刀， 将螺母拧紧。
将螺母放置在螺栓上，确保其位置正 确。
螺栓螺母的拆卸步 骤
使用合适的工具，如扳手或螺丝刀，将螺母松开。 将螺母从螺栓上取下。
紧固原理的基本要素
螺栓和螺母的设计、材料、尺寸、表 面处理以及连接方式等。
紧固原理的重要性
01
02
03
提高机械性能
通过紧固连接，可以有效 地提高物体的机械性能， 如强度、刚度和稳定性等。
保证安全性
紧固连接可以防止物体在 受到外力作用时发生松动 或分离，从而保证安全性 和可靠性。
简化装配和维修
通过螺栓和螺母的紧固连 接，可以方便地装配和维 修机械和设备，提高生产 效率。
使用专用的润滑剂对螺栓螺母进 行润滑，减少摩擦和磨损。
定期对螺栓螺母进行清洗，清除 残留的污垢和杂物。
注意不要使用对螺栓螺母有腐蚀 作用的清洗剂。
CHAPTER 06
螺栓螺母紧固原理案例分析
案例一：桥梁工程中的紧固应用
总结词
桥梁工程中，螺栓螺母的紧固应用至关 重要，直接关系到桥梁的安全性和稳定性。
螺栓防松的原理
螺栓防松的原理
螺栓防松的原理是通过增加螺栓与螺母之间的摩擦力来防止螺栓自行松动的现象。
这种方法通常使用锁紧剂或止动垫片等材料。
锁紧剂是一种涂覆在螺栓螺母表面的化学物质，它可以增加螺栓和螺母之间的摩擦力。
当螺栓被拧紧后，锁紧剂会在螺栓和螺母的接触面形成一个坚固的化学键。
这样，在振动和震动的环境下，锁紧剂能够防止螺栓自行松动。
止动垫片是另一种常用的防松装置，它通常位于螺栓和螺母之间。
止动垫片的表面通常有一层粗糙的纹理，这样可以增加螺栓和螺母之间的摩擦力。
当螺栓被拧紧时，止动垫片会被压紧，形成一个稳固的垫片结构，有效防止螺栓自行松动。
除了锁紧剂和止动垫片，还有其他一些防松装置，如弹簧垫片和锁紧螺母等。
这些装置都通过增加螺栓和螺母之间的摩擦力或锁紧力，防止螺栓松动。
总的来说，螺栓防松的原理主要是利用摩擦力或锁紧力来增加螺栓和螺母之间的连接强度，从而防止螺栓在振动和震动环境下自行松动。
紧固器原理
紧固器原理
紧固器原理是指通过一定的机械原理，将两个或多个物体紧密地连接在一起的装置。
紧固器广泛应用于各种机械设备、建筑工程、汽车、航空航天等领域，是现代工业生产中不可或缺的一部分。
紧固器的原理主要是利用力的平衡原理，通过施加一定的力，使得两个物体之间的接触面积增大，从而达到紧密连接的目的。
常见的紧固器有螺栓、螺母、螺钉、螺柱等。
螺栓是一种常见的紧固器，它由螺杆和螺母组成。
螺杆是一种带有螺纹的长条状物体，螺母则是一种带有螺纹的圆柱形物体。
当螺杆和螺母相互拧紧时，由于螺纹的作用，两个物体之间的接触面积增大，从而达到紧密连接的目的。
螺钉是一种类似于螺杆的紧固器，它通常用于连接薄板或木材。
螺钉的原理与螺杆相似，通过螺纹的作用，将两个物体紧密连接在一起。
螺柱是一种类似于螺杆的紧固器，它通常用于连接机械设备中的零部件。
螺柱的原理与螺杆相似，通过螺纹的作用，将两个物体紧密连接在一起。
除了以上几种常见的紧固器外，还有许多其他类型的紧固器，如弹簧垫圈、卡环、销子等。
这些紧固器的原理也都是基于力的平衡原理，通过施加一定的力，将两个或多个物体紧密连接在一起。
紧固器原理是现代工业生产中不可或缺的一部分。
通过合理地选择和使用紧固器，可以保证机械设备的正常运行，提高生产效率，降低生产成本。
螺栓螺母紧固原理讲解
概述
任何两个用螺纹连接的部件
连接部件
和
螺栓和螺母
的
功能和工作原理
连接部件和工作原理
连接部件 连接部件中间放入垫片 用螺栓使部件连接在一起
连接部件和工作原理
压力 螺栓被正确紧固 部件之间产生夹紧力 垫片被压紧， 并在连接件之间起到 密封效果
压力
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：
压力
垫片种类
常用垫片种类
金属缠绕垫片(SWG) 广泛应用于高温、高压的环境，不同的设计、金 属和非金属材料的组合能使之应用于多种不同场 合，抗腐蚀、抗有毒物质能力较强 . 环状金属垫片(RTJ) 最初应用于石油石化行业，适用于高温、高压的应用， 例如石油挖掘开采、阀、管道、高压反应容器 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
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。 螺栓应力必须足够大以抵抗部件在使用过程中各种使部件分离的应力，但同时 应力也不能太大而造成连接件的损坏
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
1
1
8
4 3 4
5
8 3
12
1
5 9
4
10 7 6 2 11
3
6
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。
螺母锁紧方式
螺母的锁紧方式“ 螺母的锁紧方式主要有不可拆卸式、依靠增大摩擦力、机械固定等多种方式来起到防松止动的作用，其中依靠增大摩擦力来起到锁紧作用的螺母广泛应用于各个行业。
在正式介绍螺母的锁紧作用之前，我们首先了解下摩擦力在螺纹紧固中的重要力学作用。
”一、斜面原理-螺纹紧固件原理螺纹紧固件的基本力学原理借用了斜面原理，它展示出了摩擦力对螺纹紧固的重要意义。
斜面原理：假设一个物体置于水平面呈β角的斜面上，我们将沿斜面方向推动这个物体，若此斜面为光滑表面，即不考虑摩擦力因素，物体处于匀速直线运动状态时，其平行于斜面的下滑力等于其向上的推力。
若想使物体加速运动，必将需要一个大于GSINβ的力。
若β角较小，GSINβ的力也就越小，也就是说倾斜角越小，我们需要的力就越小。
这就是所谓的斜面原理。
那么请思考螺纹与斜面原理有什么关系？螺纹的拧紧过程就好比在斜面上推重物，我们将斜线看做是螺纹线的展开，物体的重量相当于螺栓的预紧力F。
同时连接副在实际工作中，斜面上存在着摩擦力，有效的安装力=F*SINβ+F*COSβ*u。
其中的摩擦力公式为f=FN*u。
FN即为F*COSβ，螺纹接触面的正压力，u则为摩擦系数。
根据整体计算方法可看出预紧力、螺纹间的摩擦系数以及螺纹升角都是影响有效安装力的重要因素。
当我们要达到某一预紧力，可以适当减小其摩擦系数，亦或降低其螺纹升角。
从斜面原理中我们可以看出摩擦力在螺纹连接副中起到重要的力学作用。
二、螺母的锁紧方式螺母的锁紧方式主要有不可拆卸式、靠增大摩擦力、机械固定式。
不可拆卸式a.冲点铆接冲点铆接是使紧固件产生局部变形以达到防止连接松脱的目的。
其操作方法是将紧固件拧紧后，用冲点铆接的方法使螺栓（或螺钉）螺母产生局部变形，阻止其相互运转。
此种方法虽然防松效果可靠，但是对紧固件本身具有一定的破坏性，多用于不需拆卸的使用环境。
b.锁紧粘合剂的粘结这是一种通过螺纹表面涂覆粘合剂，经固化后可使相互配合的螺纹紧密粘合以防止螺纹连接松脱的防松形式。
螺栓拉伸预紧的原理
螺栓拉伸预紧的原理
螺栓拉伸预紧的原理是通过施加一定的拉力，使螺栓表面产生形变，从而在连接两个工件时产生摩擦力和压力，实现紧固的目的。
具体原理如下：
1. 螺栓材料的弹性变形：当施加拉力时，螺栓材料会产生弹性变形，螺栓会拉伸并存储弹性势能。
2. 摩擦力的产生：螺栓和螺母之间的接触面产生摩擦力，阻止工件之间的相对运动。
通过施加适当的预紧力，使摩擦力达到一定的大小，可以保证螺栓连接在正常工作状态下不发生松动。
3. 压力的产生：螺栓的拉伸力可以产生压力，使连接点产生足够的压力，将工件紧密地连接在一起。
经过预紧后，螺栓会在连接点产生压力，实现紧固效果。
需要注意的是，螺栓拉伸预紧时，需要控制施加的拉力大小，以免过大或过小。
过大的拉力可能导致螺栓断裂，过小的拉力可能无法满足连接的要求。
因此，在实际应用中，需要根据对螺栓连接要求的了解和计算，选择适当的预紧力。
螺丝并帽的原理
螺丝并帽（通常称为螺母）的原理基于螺纹的配合和摩擦力。
螺丝并帽通常与螺栓（带有外螺纹的圆柱体）配合使用，通过螺纹的相互咬合来紧固连接两个或多个带有通孔的零件。
螺母的外形通常为六角形，这样的设计便于使用工具（如扳手）进行旋转，而其内部则为内螺纹，与螺栓上的外螺纹相匹配。
以下是螺丝并帽工作的基本原理：
1. 斜面原理：螺纹可以看作是一种斜面，当螺栓旋入螺母时，斜面的作用会使螺栓沿着螺纹轴线方向移动，从而产生紧固力。
2. 摩擦力：螺纹之间的咬合产生了摩擦力，这个摩擦力是防止螺栓和螺母松动的主要因素。
当螺栓越紧，螺纹之间的压力就越大，产生的摩擦力也就越强，连接就越稳定。
3. 数学原理：螺纹的设计遵循特定的数学规律，包括螺纹的角度、间距等，这些都是经过精确计算的，以确保螺栓和螺母能够精确配合，提供足够的紧固力。
综上所述，螺丝并帽的原理主要是利用螺纹的配合和摩擦力来实现紧固的目的，而螺母的六角形设计则是为了方便使用工具进行操作。
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。
两个螺母紧固的原理
两个螺母紧固的原理
螺母是一种常见的紧固件，它通常与螺栓或螺钉一起使用，用于连接和固定两个或多个物体。
螺母的紧固原理是利用螺纹的摩擦力和拉伸力来实现的。
而两个螺母紧固的原理则是在这个基础上进一步发挥了作用。
两个螺母紧固的原理是指在一个螺栓或螺钉上同时安装两个螺母，以增加紧固力和稳定性。
这种紧固方式通常用于需要高强度和高精度的场合，如机械制造、航空航天、汽车制造等领域。
在两个螺母紧固的过程中，第一个螺母被紧固在螺栓或螺钉的一端，第二个螺母则被紧固在第一个螺母的另一端。
当两个螺母被旋紧时，它们之间的摩擦力会增加，从而增加了紧固力。
此外，由于第二个螺母被紧固在第一个螺母的另一端，它可以防止第一个螺母松动或旋转，从而提高了紧固的稳定性。
两个螺母紧固的原理还可以通过调整两个螺母之间的距离来实现不同的紧固效果。
如果两个螺母之间的距离较小，那么它们之间的摩擦力会更大，从而增加了紧固力。
如果两个螺母之间的距离较大，那么它们之间的摩擦力会减小，从而减少了紧固力。
因此，在实际应用中，需要根据具体情况来选择合适的螺母间距。
两个螺母紧固的原理是一种常见的紧固方式，它可以增加紧固力和稳定性，适用于需要高强度和高精度的场合。
在实际应用中，需要
根据具体情况来选择合适的螺母间距和紧固力，以确保紧固效果的可靠性和稳定性。
螺母的工作原理
螺母的工作原理
螺母是机械设备中常用的紧固件之一，它的主要作用是固定连接、传递力量、调节高度、防止松动和承受载荷。
以下是螺母工作原理的详细解释：
1. 固定连接：螺母可以通过与螺栓或其他紧固件的配合，将两个或多个部件紧密地固定在一起。
当螺栓穿过被连接件时，螺母可以拧紧，使得螺栓在被连接件之间形成预紧力，从而实现固定连接的作用。
2. 传递力量：螺母可以传递螺栓上的力量，使得螺栓可以完成拉伸、压缩、弯曲等动作。
当螺栓上施加一个力时，螺母将这个力传递到被连接件上，使被连接件之间产生相应的位移或形变。
3. 调节高度：在一些机械设备中，螺母可以用来调节高度。
例如，在汽车悬挂系统中，螺母可以用来调节减震器的行程和高度，从而调整车辆的悬挂性能。
4. 防止松动：螺母在拧紧后，可以在螺栓和被连接件之间形成预紧力，使得螺栓不容易松动。
这种预紧力的作用可以增加螺栓与被连接件之间的摩擦力，从而有效地防止松动。
5. 承受载荷：螺母可以承受一定的载荷，例如拉力、压力和剪切力等。
当螺栓上施加一个载荷时，螺母将这个载荷传递到被连接件上，并与之共同承受这个载荷。
综上所述，螺母的工作原理是通过固定连接、传递力量、调节高度、防止松动和承受载荷等作用，实现机械设备中的紧固和固定。
在选择和使用螺母时，需要根据实际情况和要求选择合适的规格和材料，以确保其正常工作和可靠性。
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部件的使用工况
对防腐蚀的要求 阴极保护 装饰作用 适合安装的方法
含有垫片的连接
垫片压紧
包含有垫片的部件安装
压力 螺栓被正确紧固 部件之间产生夹紧力 垫片被压紧， 并在连接件之间起到 密封效果
螺栓的紧固工具
螺栓的紧固工具
液压扭矩扳手
液压站
液压油管
扭矩紧固顺序
• 负载集中（偏载）
当在施加扭矩时，我们通常是一个接一个的对螺栓进行紧固。在这种情况下会产生负载集中。
为了避免这种情况，我们需要采用特定的步 骤来对螺栓进行紧固，即使用设定的扭矩分 阶段、用特定的模式对螺栓进行紧固。 对螺栓施加渐进的、统一的扭矩。
谢谢大家，再见！
– 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
扭矩紧固的优缺点
优点
– 一个扳手+不同的套筒能满足尺 寸不同的螺栓的安装或拆卸需 求 – 标准螺栓/螺柱，标准长度 – 便于操作 – 工具成本较低 – 中空扳手可以应用在安装空间 狭小的位置
案例2
• 8月下旬，甘肃 瓜州北大桥地区 连续大风，造成 某在建风场的一 个1.5MW机组发 生倒塌事故。 事 故原因：机组安 装时螺栓力矩出 现问题，大风时 螺栓承受剪切力， 且超过载荷极限 发生断裂，导致 机组倒塌。
尾声：
本课程就讲到这里，如果有 什么问题，欢迎大家踊跃的提出 来，我们共同探讨学习。 同时也希望各位在各自的工 作岗位上能像雄鹰一样自由的翱 翔。
• 扭矩拧紧形式
– 使用扳手时: 2 - 3 个螺纹高于螺母上表面
1
8
3 4
1
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2
2
7
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
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
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。 螺栓应力必须足够大以抵抗部件在使用过程中各种使部件分离的应力，但同时 应力也不能太大而造成连接件的损坏
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 50mm A/F M36 x 4 55mm A/F M39 x 4 60mm A/F 小于M33 的螺栓 A/F 尺寸大约可计算为： 1.5 x 螺栓直径
A/F = 对边尺寸
螺栓的涂层
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
我们先拧紧1、2号螺栓，然后是3、4号 在这种情况下，3、4号螺栓会分享1、2号螺
1
栓的部分应力
1、2号螺栓因此会产生些许的松动，但当连 接件是由更多的螺栓进行紧固时，这种分享
4
3
应力的情况会被中和减少
2
扭矩紧固顺序
20 40 60 80 100 120
扭矩 - Lb Ft
(施加的力)
扭矩紧固 – 润滑
举例:
• 2.5 英寸 (M64) 的螺栓 • 拧紧螺栓需要194,400 lbf (865kN) • 润滑情况 - 干燥系数= 0.225 • 拧紧时所需要的扭矩 11,136 lbs.ft (15.4 kNm) • 二硫化钼润滑剂 - 干燥系数= 0.1 • 拧紧时所需要的扭矩 5,707 lbs.ft (7.37 kNm)
• 有许多材料可以适合制造紧固件，对材料的选择基本是根据许多不同因 素，例如： 应用的场合 对负载的要求 (材料强度)
安装的方法
螺母和螺栓的标识
• 六角螺母和螺栓的标识
螺母材料等级 螺母 AF 尺寸 (对边尺寸)
螺栓材料等级
螺栓直径 螺栓上表面 刻有型号等标示
螺母下表面 平整的接触面
螺母和螺栓的标识
缺点
– 紧固件的润滑非常重要 – 耗时 – 垫片的负载不平均 – 扭转应力的产生 – 需要合适的反作用力臂点
案例1
•2012年9月5日，在 托克逊风电场调试 中的明阳风电机组 倒塌，事故造成人 员1死3伤，并且机 组报废。具明阳风 电介绍，此次事故 原因初步分析为风 机安装施工过程中 存在基础螺栓紧固 不当冰雨当地特殊 突发风况相互作用 所致。
生产商
第一个数 =1/100 螺栓材质公称 抗拉强度 100×8 = 800 N/mm2
第二个数 =螺栓材质的屈强比值 0.8 两数相乘得出屈服应力 800*0.8 = 640 N/mm2
公制螺纹
螺栓能承载的拉力载荷速算*：面积** X 屈服应力
*准确的数值还需要考虑润滑等其他因素 **面积应为应力截面积， 速算用直径可参考0.85-0.92螺栓标准直径
40% 螺纹之间的摩擦力
扭矩紧固 – 润滑
摩擦点
在螺母表面使 用润滑剂
在螺纹上涂上 润滑剂
仅在螺柱/螺栓紧固部分的尾 部
扭矩紧固 – 润滑
11 10 9 8 7 6 5 4 3 2 1 0
螺栓残余应力 (Tons)
使用钼润滑脂 mu = 0.1 Nhomakorabea轻型润滑油 mu = 0.15 干燥，无润滑 mu = 0.2
离
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
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
塑性范围 极限抗拉强度
螺栓失效
破坏点
应变
应力
螺栓材料
• 在对紧固件进行拧紧时，了解紧固件材料的强度标准是非常必要的
•
压力容器或管道通常需要垫片来防止泄露
扭矩紧固
扭矩紧固
• 什么是扭矩? 作用力使物体绕着支点转动的趋向
旋转
力
扭矩紧固
• 什么是扭矩紧固? 通过旋转紧固件的螺母部分来对紧固件施加预紧力的应用
紧固件的拉伸 (预紧力)
扭矩紧固
我们测量施加的扭矩
我们想要测得的是夹紧力
扭矩紧固
施加的扭矩
减去
摩擦损失 等于
• 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
+/- C
o
压力
侧向应力
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。
螺母和螺栓的标识
螺栓和螺母的标识
两种常见的螺纹形式: 英制尺寸：3/4-8*3”
8 TPI
米制尺寸: M20-3.5*150
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
紧固不足
螺栓由于振动 或循环载荷而松脱
紧固过度
裂纹
法兰转动 颈缩
垫片接触面损坏
垫片过度压紧
没有压紧力
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
螺栓原理
螺栓原理
• 介绍 • 第一次就正确紧固 • 什么是螺栓连接 • 螺栓和螺母的功能和工作原理 • 有垫片的螺栓连接 • 小结
连接完整性 – 目标
受控紧固
‘第一次就正确紧固’
安全性
重做的成本 过度紧固 没有紧固 潜在的事故隐患 排放 / 污染 可靠性
灾难
概述
任何两个用螺纹连接的部件
连接部件
和
螺栓和螺母
的
功能和工作原理
连接部件和工作原理
连接部件 连接部件中间放入垫片 用螺栓使部件连接在一起
连接部件和工作原理
压力 螺栓被正确紧固 部件之间产生夹紧力 垫片被压紧， 并在连接件之间起到 密封效果
压力
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：
压力
垫片种类
常用垫片种类
金属缠绕垫片(SWG) 广泛应用于高温、高压的环境，不同的设计、金 属和非金属材料的组合能使之应用于多种不同场 合，抗腐蚀、抗有毒物质能力较强 . 环状金属垫片(RTJ) 最初应用于石油石化行业，适用于高温、高压的应用， 例如石油挖掘开采、阀、管道、高压反应容器 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