中职机械-预紧与防松
拧紧扭矩,松脱扭矩和轴向预紧力的关系及防松运用
拧紧扭矩,松脱扭矩和轴向预紧力的关系及防
松运用
1 扭矩与轴向预紧力
扭矩是指机械设备用来传递力量时，利用力转矩的原理，利用力矩的手段在机械产品中控制运动的力量大小的一种物理量。
扭矩可以帮助机械设备精确控制机械力量，从而实现精确操作的要求。
轴向预紧力是机械设备的连接强度的一种量化参数，直接反映了设备连接上元件的夹紧力和质量质量稳定性。
由此可见，对关键性设备，轴向预紧力越高，机械设备的可靠性和使用寿命越高。
2 拧紧扭矩、松脱扭矩及防松运用
拧紧扭矩是指在固定机械元件时用手动或电动工具施加的扭紧力量。
一般采用手工扳手施加，机械元件的拧紧扭矩可以根据螺钉的规格和设备连接部件的特殊要求确定。
松脱扭矩是指在松开机械元件及设备部件时的拆下力量，通常由螺钉材料、螺纹精度、施加拆卸力矩大小及环境温度等因素决定。
为了确保机械设备和关节部件的高可靠性，需要使用防松设备，防止因拆卸及施工时混入尘埃或细微空隙,影响机械元件的短或长期稳定性。
3 扭矩与轴向预紧力的关系
轴向预紧力与扭矩之间存在着一定的关系，扭紧力矩越大轴向预紧力越高，当施加的力矩不足以实现所需的预紧力时，需要选择防松
装置来实现轴向预紧力要求。
尽管采用传统的螺纹连接可以实现紧固，但是减小因施工质量不足而影响设备安全及耐久性的可能性。
综上所述，正确操作扭紧力矩及防松装置对于机械设备连接夹紧预紧力和设
备运行稳定性来说，意义重大。
中职机械专业教育中的机床夹具问题
中职机械专业教育中的机床夹具问题
机床夹具是机械加工中的重要设备，它在机床上固定工件，提供所需的切削条件，确
保工件加工的精度和质量。
在中职机械专业教育中，机床夹具问题是学习和掌握的重点之一。
本文将从机床夹具的类型、使用及维护等方面探讨中职机械专业教育中的机床夹具问题。
机床夹具的类型。
根据夹持方式的不同，机床夹具可以分为机械夹具和液压夹具两大类。
机械夹具主要通过机械力实现对工件的夹持，包括手动夹具、弹簧夹具、螺纹夹具等。
液压夹具则通过液压力实现对工件的夹持，具有夹持力大、夹持稳定等特点。
中职机械专
业教育应该重点讲解夹具的分类和原理，帮助学生了解不同类型夹具的特点和适用范围，
培养学生根据具体加工要求选择合适的夹具的能力。
机床夹具的使用。
在机床操作中，正确使用机床夹具对确保加工质量至关重要。
中职
机械专业教育应该强调学生对机床夹具的正确选择和使用方法的培训。
学生需要学会根据
工件的形状、材料等要求选择合适的夹具，并通过正确的夹具布局保证夹持力的均匀分布。
学生还应该了解夹具的安装和调整方法，掌握夹具螺母、螺杆等部件的动作原理和调整技巧。
学生还需要学会对夹具进行日常维护和保养，定期检查夹具的磨损和松动情况，及时
进行维修和更换，以确保夹具的稳定性和工作效果。
中职机械专业教育中的机床夹具问题是一个重要的教学内容。
通过系统的学习和实践，学生能够了解不同类型夹具的特点和使用方法，培养正确选择和使用夹具的能力，并学会
对夹具进行维护和保养，提高机床加工的效率和质量。
机械设计之锁紧与防松
机构设计——锁紧与防松此处所讲的锁紧与防松仅适于可拆结构。
对不不可拆结构，一般从配合上或用不可拆联接达到要求。
锁紧机构主要工作原理相关是力学上的死点、压力角和摩擦角。
其实际机构非常多，常用的有螺纹锁紧、偏心轮锁紧、斜面锁紧、四杆机构锁紧。
螺纹锁紧是最常用的，其产品已经标准化。
在一般情况下推荐使用。
使用螺纹锁紧时应注意配合的螺纹长度。
一般说来，超过八个牙后多余的配合长度意义不大，少于三个牙则联接不可靠。
螺纹锁紧的一个最大优点是行程长，全行程均可作为有效作用点，且各处增力均匀。
其缺陷是当工作行程要求较长时，操作起来较麻烦。
一般情况下均可采用，但在要求快换的情况下不宜单独使用。
偏心轮锁紧机构能快速锁紧，但其锁紧作用点较为固定且行程很小，对零件精度有一定的要求。
对于塑胶件来说，因其容易产生蠕变而影响锁紧效果。
对于锁紧点常作小范围变动的情况，可能偏心轮与螺纹锁紧配合使用。
斜面锁紧增力较小，行程较小，但行程有一定的调节能力，一般以斜锲的方式使用。
在实际设计中，常利用塑胶的弹性在较小的锁紧力情况下使用。
另外，也常用于调节零件间的间隙。
一般不用于较大锁紧力的情况。
四杆机构锁紧行程可设计得很大，锁紧点较为固定。
对于精度较高的机构可单独使用。
除行程可以设计得较大外其它情况与偏心轮相似。
一般与螺纹锁紧配合使用。
其结构较为复杂，应用于经常使用的快换机构。
除以上常用的锁紧机构外，还有一类机构没有锁紧作用，但能在作用点附近自锁。
这类机构常与锁紧机构配合，扩展锁紧机构的功能。
这类机构除棘轮外没有固定的方式，一般是临时设计。
压力角是机构中不考虑构件的惯性力和不计运动副的摩擦力的情况下,机构运动时从动件所受到的驱动力的作用线与该力作用点处运动的绝对速度方向线之间所夹的锐角。
压力角越大，驱动越困难。
当压力角的余角小于接触面间的摩擦角时，机构就能自锁。
在设计自锁机构时，对摩擦角的取值应是机构工作所有可能环境的最小值。
除此之外，此类机构还要求能在一定情况下能方便的解锁。
联接螺栓的预紧力和防松
联接螺栓的预紧力和防松[关键词]联接螺栓；预紧力；防松[摘要]通过对普通联接螺栓的预紧力和防松问题进行研究分析，得出可靠的确定螺栓预紧力和螺栓防松的方法，对于船舶设计有较好实用价值。
0引言当今世界，随着微电子、航空航天等新兴技术的崛起，它们引起了传统技术领域内如机械制造行业的剧烈变化，对最基本的机械零件之一——紧固件的发展也产生了深远的影响。
螺栓，作为最常用的紧固件之一，在新兴技术的冲击下，顺应着时代的潮流，也不断地更新和发展。
众所周知，螺栓连接是紧固件连接中最基本的一种结构形式，有着构造简单、成本低、安装方便等优点，在现代工业中被广泛应用。
常见的螺栓连接一般都是紧螺栓连接，即安装时需要将螺栓螺母拧紧，只有少数如飞机操纵拉杆的铰链螺栓连接等是松螺栓连接。
紧螺栓连接时，必须考虑螺栓的预紧力问题和防松动问题，这两方面的问题都直接关系到设备的正常运行，不容小视。
目前，船舶设计行业中，船级社对于轴系传动装置中联轴器接合面处的螺栓、对联接螺栓的直径尺寸都有具体要求。
联接螺栓采用紧配螺栓(即铰配螺栓)，一般无预紧力要求；对于联接螺栓采用非紧配螺栓的，则要求“该螺栓安装时的预紧力需提交审查批准”。
至于该预紧力的计算，船级社并未给出具体的指导性意见。
此外，对于船舶上重要的机械设备，如主机、齿轮箱、高弹性联轴器等，船厂也希望设计方能给出联接螺栓的预紧力。
本文旨在给出一个比较可行的、比较合理的螺栓预紧力选取标准，供各位船舶设计人员参考。
1螺栓连接的预紧1.1预紧的目的预紧可以提高螺栓连接的可靠性、防松能力和螺栓的疲劳强度，增强连接的紧密性和刚性。
事实上，大量的试验和使用经验证明：较高的预紧力对于连接的可靠性和被连接的寿命都是有益的，特别对有密封要求的连接更为必要。
当然，俗话说得好，“物极必反”，过高的预紧力，如若控制不当或者偶然过载，也常会导致连接的失效。
因此，准确确定螺栓的预紧力是非常重要的。
1.2预紧力QP的确定普通螺栓的连接，在螺母拧紧时会受到两种应力：一种是由预紧力引起的拉应力；另一种是由螺纹力矩引起的扭转剪应力。
机械设计基础第32讲螺纹联接及螺纹予紧与防松
dd
1、螺栓 普通螺栓 ——六角头，小六角头，标准六角 头，大六角头, 内六角
铰制孔螺栓——螺纹部分直径较小螺母
1155°°~~3300°° rr
辗辗制制末末端端
倒倒角端端
AA型型
dsds
倒倒角角端端
dada dsds dd ee
kk' ' lsls lglg
kk
ll
XX
XX
bb
ss
bbmm
ll
辗辗制制末末端端
l3l3 HH l1l1 l2l2
需经常装拆，一端有螺钉
头，不需螺母，适于受载
dd
较小情况
HH l2l2
5、紧定螺钉联接——拧入后，利用杆末端顶住另一零件表面或 旋入零件相应的缺口中以固定零件的相对 位置。可传递不大的轴向力或扭矩。
(b(b))
(b(b))
特殊联接：地脚螺栓联接 , 吊环螺钉联接
（三）标准螺纹联接件
预紧力F' —— 预先轴向作用力（拉力） 预紧过紧 —— F' 过大，螺杆静载荷增大、降低本身强度
过松 —— 拧紧力F' 过小，工作不可靠
FH 扳手拧紧力矩——T=FH·L
FH—作用于手柄上的力，L——力臂
2、预紧力F'的控制：
测力矩板手——测出预紧力矩，如左图图图44--1122测测力力矩矩扳扳手手 定力矩板手——达到固定的拧紧力矩T时，弹簧受压
辗辗制制末末端端
dsds
BB型型
2、双头螺柱——两端带螺纹
XX
XX
bb
bbmm
ll
A型——有退刀槽 B型——无退刀槽
dd
3、螺钉 与螺栓区别——要求螺纹部分直径较粗;要求全螺纹
机械设计基础 第5章 螺纹联接的预紧和放松
F d12 [ ]
设计问题：
d1 4F [ ]
4
MPa
（mm） →定公称直径d
式中：d1——螺杆危险截面直径（mm） [σ]——许用拉应力 N/mm2 (MPa)
二、紧螺栓联接
——工作前有预紧力F0 (仅研究普通螺栓连接形式)
对于M10～M68粗牙螺纹，则可简化为
T 0.2F0d
d:螺纹公称直径
由上式可得出预紧力与外加力矩的关系
拧紧力矩
• 可通过控制拧紧力矩T的大小， 来控制预紧力
•通常扳手长 L 15d
F L F 15d 0.2F0 d
F0 75F
∴过小螺栓易损坏，一般≥M5
3. 控制预紧力的措施
F0
F0
F0
F0
液压拉伸预紧技术 用液压拉伸器先 将螺 栓拉长，拧螺母，再 放松螺螺栓
二、螺纹联接的防松
螺纹联接，通常满足自锁条件
v
但是在冲击、振动和变载的作用下，预紧力和摩擦 力可能瞬间消失，多次重复后就可能使联接松脱。因 此，必须进行防松，否则会影响正常工作，造成事故。
永久防松 端铆 冲点（破 坏螺纹） 点焊
液压防松螺母
§10-6 螺纹联接的强度计算
强度计算：用多大螺栓，强度够不够
螺纹连接常常用螺栓组 受力分析→找出受力最大的螺栓→理论计算 （螺栓组应大小相同，美观且便于安装） 螺纹部分的塑性变形。
受拉螺栓的失效形式主要是：
15% 20%
螺杆的疲劳断裂。
65%
一、松螺栓联接
工作前不拧紧，无F0，（如吊钩螺栓）
按第四强度理论：
机械设计防松措施
机械设计防松措施引言在机械设计中，防松措施是一项重要的工作。
机械设备在运行过程中，由于振动、冲击等外力的作用，往往会导致连接件松动，从而影响设备的正常运行和安全性。
在机械设计中采取有效的防松措施，能够提高设备的可靠性、稳定性和安全性。
本文将从松动原因分析、防松措施选择和具体实施三个方面来介绍机械设计中的防松措施。
松动原因分析振动振动是导致连接件松动的主要原因之一。
在机械设备运行过程中，由于旋转部件不平衡、轴承失效或外界震动等因素引起的振动会使连接件受到周期性冲击，从而导致连接件松动。
冲击冲击是导致连接件松动的另一个重要原因。
在机械设备运行过程中，由于突然停车、启动或负荷变化等因素引起的冲击会使连接件受到非周期性冲击，从而导致连接件松动。
材料变形材料的弹性变形和塑性变形也是导致连接件松动的原因之一。
在机械设备运行过程中，由于受到载荷作用，连接件所使用的材料会发生变形，从而使连接件产生松动。
防松措施选择在机械设计中，根据不同的应用场景和连接件特点，可以选择不同的防松措施。
下面将介绍几种常见的防松措施。
自锁螺母自锁螺母是一种常用的防松措施。
它在螺纹内部设置有特殊结构，能够通过摩擦力使螺母自行锁紧，并阻止其松动。
自锁螺母适用于频繁拆卸和装配的场合，能够有效地防止连接件松动。
压板固定压板固定是一种简单有效的防松措施。
通过在连接件上设置压板，并利用螺栓或螺钉将压板紧固在连接件上，可以增加连接件之间的摩擦力，从而防止连接件松动。
螺纹锁固剂螺纹锁固剂是一种涂覆在螺纹表面的化学物质，能够增加螺纹间的摩擦力，从而防止连接件松动。
螺纹锁固剂适用于高温、高振动和高冲击环境下的连接件防松。
弹簧垫圈弹簧垫圈是一种通过弹性变形增加连接件摩擦力的防松措施。
将弹簧垫圈安装在连接件之间，可以有效地提高连接件的紧固力，防止连接件松动。
具体实施在机械设计中，具体实施防松措施需要根据具体情况来确定。
下面将介绍几种常见的具体实施方法。
设计合理的连接结构在机械设计中，合理设计连接结构是防止连接件松动的关键。
11、第五章、螺纹联接和键联接(基本知识、预紧与防松)
~3 15 0 ° ° ~3 15 0 ° °
30 ° 30 ° 30 ° 30 ° 15 ° 15 °
30 ° 30 °
a.六角螺母：标准，扁，厚
30 ° 30 °
dd D 1 D 1
D D bb
D D b Hb
DD 1 1
bb
tt
30 ° 30 °
Hs
s
m 30 ° m 30 °
H H
b.圆螺母+止退垫圈 ——带 30 ° 30 ° 有缺口，应用时带翅垫圈内 15 ° dd 15 ° D D 舌嵌入轴槽中，外舌嵌入圆 30 ° bb 30 ° 螺母的槽内，螺母即被锁紧 .
11 22
11 22 33 44
图 44 -12 图 12 测力矩扳手 测力矩扳手
二、螺纹防松
1、防松目的 实际工作中，外载荷有振动、变化、材料高温蠕变等会造成 摩擦力减少，螺纹副中正压力在某一瞬间消失、摩擦力为零， 从而使螺纹联接松动，如经反复作用，螺纹联接就会松驰而失 效。因此，必须进行防松，否则会影响正常工作而造成事故。
T2——螺母环形支撑面上的摩擦阻力矩。
TT 2 2
代入得： 式中： F‘—预紧力；fC—支撑面的摩擦系数； D1—螺母环形支撑面外径；d0—螺母环形支撑面内径。
由于直径过小的螺栓，容易在拧紧时过载拉断，所以对于 重要的联接不宜小于M10~M14。
预紧力QP的控制： 图 44 -12 图 12 测力矩扳手 测力矩扳手 测力矩板手——测出预紧力矩，如左图； 定力矩板手——达到固定的拧紧力矩T时，弹簧受压将自 动打滑，如右图； 测量预紧前后螺栓伸长量——精度较高。
预紧力过紧 —— 拧紧力 F‘ 过大，螺杆静载荷增大、降低本身强度； 过松——拧紧力F‘过小，工作不可靠。
中职机械基础教案：螺纹连接
江苏省XY中等专业学校2022-2023-1教案编号：备课组别机械课程名称机械基础主备教师授课教师课题：§2-3螺纹连接教学目标1. 了解螺纹连接件类型;2. 掌握螺纹连接应用;3. 掌握螺纹连接预紧和放松方法.重点掌握螺纹连接应用难点掌握螺纹连接预紧和放松方法教法讲授法；研讨法；教学设备多媒体；教学环节教学活动内容及组织过程个案补充教学内容复习上讲内容：讲授新课：§2－3 螺纹连接一、螺纹连接件1．六角头螺栓螺栓GB/T 5780M12×50表示：C级六角头螺栓，规格尺寸（螺纹大径d）为12mm，螺栓杆身长度l 为50mm。
2．双头螺柱教学内容螺柱 GB/T 899 M12×50表示：双头螺柱，规格尺寸（螺纹大径d）为12 mm，公称长度l 为50mm。
3．开槽圆柱头螺钉螺钉 GB/T 65 M12×50表示：开槽圆柱头螺钉，规格尺寸（螺纹大径d）为12 mm，公称长度l为50 mm。
4．十字槽沉头螺钉螺钉 GB/T 819.1 M6×20表示：十字槽沉头螺钉，规格尺寸（螺纹大径d）为6mm，公称长度l为20mm。
5．内六角圆柱头螺钉螺钉 GB/T 70.1 M10×35表示：内六角圆柱头螺钉，规格尺寸（螺纹大径d）为10mm，公称长度l为35mm。
6．开槽锥端紧定螺钉教学内容螺钉GB/T 71 M6×15表示：开槽锥端紧定螺钉，规格尺寸（螺纹大径d）为6mm，公称长度l为15mm。
7．六角螺母螺母GB/T6170 M12表示：A级Ⅰ型六角螺母，规格尺寸（螺纹大径d）为12mm。
8．六角开槽螺母螺母GB/T 6179 M16表示：C级Ⅰ型六角开槽螺母，规格尺寸（螺纹大径d）为16 mm。
9．平垫圈垫圈GB/T 95 10表示：平垫圈C级，公称尺寸（与其配套使用的螺栓或螺母的螺纹大径d）为10mm。
10．弹簧垫圈教学内容二、螺纹连接的类型和应用1．螺栓连接，如图（1）所示。
螺纹联接的预紧和防松
螺纹联接的预紧和防松
1. 预紧
按螺纹联接装配时是否拧紧，螺纹联接可分为松联接和紧联接。
松联接在装配时不拧紧，这种联接只在承受外载荷时才受到力的作用，联接时可用普通扳手、风动或电动扳手拧紧螺母，其应用较少。
在实际应用中，绝大多数联接在装配时都需要拧紧，使联接在承受工作载荷之前就受到预紧力的作用。
螺纹联接预紧的目的是增强联接的可靠性、紧密性和防松能力。
预紧时如果预紧力太小，则会使联接不可靠；如果预紧力太大，又会使联接件过载甚至被拉断。
因此，对于一般的联接，可凭经验来控制预紧力的大小。
而对于重要联接，则要严格控制其预紧力，预紧力的大小及扳手力矩可通过计算获得。
预紧时通常采用测力矩扳手如图9-11所示或定力矩扳手来拧紧螺母控制其大小。
2．防松
螺纹联接防松的实质就是防止工作时螺栓和螺母相对转动。
螺纹联接一般采用单线螺纹，满足自锁条件，此外拧紧以后螺母和螺栓头部等支承面上的摩擦力也有防松作用，所以在静载荷和工作温度变化不大时，螺纹联接不会自动松脱。
但在冲击、振动或变载荷作用下，或当温度变化较大时，联接可能松动，甚至松开，其危害很大，因此必须采取防松措施。
常见的防松方法有摩擦防松、机械防松，如表9-2所示。
图9-11 测力矩扳手
表9-2 螺纹联接常用的防松方法。
中职机械基础知识点汇总
冲点法、焊点法、串联钢丝法、粘合法
6-5带传动
一、带传动的类型及特点
常用在高速级，适用于要求传动平稳、传动比不要求准确，远距离传输
二、带传动的工作情况分析：
1、有效拉力F（有效圆周力）—带两边的拉力之差。
F= - ------①
F1=F0+F/2 紧边拉力
齿面点蚀
载荷的多次重复作用
闭式软齿面
齿面胶合
高速重载润滑不当
低速重载润滑油膜破坏
闭式软齿面
齿面磨损
磨粒磨损
开式齿轮
齿面塑形变形
过载严重和起动频繁
软齿面齿轮
六、斜齿圆柱齿轮传动及其受力分析
1、螺旋角β分度圆柱面上的螺旋线的切线与与齿轮轴线之间所夹的锐角(或展开图上斜直线与直母线之间所夹的锐角)称为齿轮的螺旋角β
内凹： 无要求
外凸： < -∆∆=3-5mm ，
2、压力角的确定，压力角ɑ，压力角越大，凸轮从动件的有害分力越大，当有害分力与摩擦系数之积大于有效分力时，从动件不懂，出现自锁。 ɑ≤[ɑ],在凸轮机构坡度较陡的地方校核。
3、基圆半径的确定，几圆半径越小，压力角越大，传动效率越低，
在保证压力角满足条件ɑ≤[ɑ]的前提下，基圆半径尽可能小
四、铰链四杆机构基本类型判别：
1.若机构不满足杆长之和条件则只能成为双摇杆机构
短杆的邻边为机架时为曲柄摇杆机构
（2) 以最短杆为机架时为双曲柄机构
（3) 以最短杆的对边为机架时为双摇杆机构
3、四连杆机构传动特性
（1）、运动死点
1）、压力角α和传动角γ，二者互余，压力角越小，传递效率越高，为了保证机构能正常工作，要限制工作行程的最大压力角 或最小传动角 ，一般设计时应使最小传动角 ≥40°。
机械设计基础 第5章 螺纹联接的预紧和放松
F0
F0
F0
液压拉伸预紧技术 用液压拉伸器先 将螺 栓拉长，拧螺母，再 放松螺螺栓
二、螺纹联接的防松
螺纹联接，通常满足自锁条件
v
但是在冲击、振动和变载的作用下，预紧力和摩擦 力可能瞬间消失，多次重复后就可能使联接松脱。因 此，必须进行防松，否则会影响正常工作，造成事故。
永久防松 端铆 冲点（破 坏螺纹） 点焊
10-5 螺纹联接的预紧和放松
一、预紧 预紧目的：增加 联接的刚性、紧 密性及放松能力。
预
拧紧过程：螺栓受拉，伸长。 1、预紧力 F0
紧
F0
F0 在螺纹连接过程中，预紧力大小要适当。 如气缸盖螺纹连接， F0小缸盖与缸体间出现间隙漏气； F0过大螺栓拉断
F0
一般：碳钢：
S
——屈服极限 MPa
F0
F F∑
FF ∑
F F ∑ F F ∑
a)
b)
m f F0 CF
f ——摩擦系数 m——接合面数 C——可靠性系数
带入上节强度（设计）公式可校核（求d1）
∴螺栓所需的轴向力（即预紧力）应为
CF Fa F0 m f
当 f 0.15 C 1.2 m 1 F0 8F 即，预紧力为横向工作载荷的8倍， 所以螺栓联接靠摩擦力来承担横向载荷时，其尺寸较大。
液压防松Байду номын сангаас母
§10-6 螺纹联接的强度计算
强度计算：用多大螺栓，强度够不够
螺纹连接常常用螺栓组 受力分析→找出受力最大的螺栓→理论计算 （螺栓组应大小相同，美观且便于安装） 螺纹部分的塑性变形。
受拉螺栓的失效形式主要是：
15% 20%
螺杆的疲劳断裂。
联接螺栓的预紧力和防松
联接螺栓的预紧力和防松[关键词]联接螺栓；预紧力；防松[摘要]通过对普通联接螺栓的预紧力和防松问题进行研究分析，得出可靠的确定螺栓预紧力和螺栓防松的方法，对于船舶设计有较好实用价值。
0引言当今世界，随着微电子、航空航天等新兴技术的崛起，它们引起了传统技术领域内如机械制造行业的剧烈变化，对最基本的机械零件之一——紧固件的发展也产生了深远的影响。
螺栓，作为最常用的紧固件之一，在新兴技术的冲击下，顺应着时代的潮流，也不断地更新和发展。
众所周知，螺栓连接是紧固件连接中最基本的一种结构形式，有着构造简单、成本低、安装方便等优点，在现代工业中被广泛应用。
常见的螺栓连接一般都是紧螺栓连接，即安装时需要将螺栓螺母拧紧，只有少数如飞机操纵拉杆的铰链螺栓连接等是松螺栓连接。
紧螺栓连接时，必须考虑螺栓的预紧力问题和防松动问题，这两方面的问题都直接关系到设备的正常运行，不容小视。
目前，船舶设计行业中，船级社对于轴系传动装置中联轴器接合面处的螺栓、对联接螺栓的直径尺寸都有具体要求。
联接螺栓采用紧配螺栓(即铰配螺栓)，一般无预紧力要求；对于联接螺栓采用非紧配螺栓的，则要求“该螺栓安装时的预紧力需提交审查批准”。
至于该预紧力的计算，船级社并未给出具体的指导性意见。
此外，对于船舶上重要的机械设备，如主机、齿轮箱、高弹性联轴器等，船厂也希望设计方能给出联接螺栓的预紧力。
本文旨在给出一个比较可行的、比较合理的螺栓预紧力选取标准，供各位船舶设计人员参考。
1螺栓连接的预紧1.1预紧的目的预紧可以提高螺栓连接的可靠性、防松能力和螺栓的疲劳强度，增强连接的紧密性和刚性。
事实上，大量的试验和使用经验证明：较高的预紧力对于连接的可靠性和被连接的寿命都是有益的，特别对有密封要求的连接更为必要。
当然，俗话说得好，“物极必反”，过高的预紧力，如若控制不当或者偶然过载，也常会导致连接的失效。
因此，准确确定螺栓的预紧力是非常重要的。
1.2预紧力QP的确定普通螺栓的连接，在螺母拧紧时会受到两种应力：一种是由预紧力引起的拉应力；另一种是由螺纹力矩引起的扭转剪应力。
螺纹联接的预紧与防松课件
预紧力控制
采用适当的工具和工艺，如扭矩控制法、伸长量控制法等，确保实际施加的预紧 力符合设计要求。
预紧力的实现方法
机械预紧
通过拧紧螺栓或螺母，使 螺纹联接产生预紧力。
热预紧
利用加热的方法使联接件 受热膨胀，然后在冷却过 程中产生预紧力。
石油化工
用于管道、压力容器等设 备的密封和连接。
02
螺纹联接的预紧
预紧力的作用与要求
预紧力作用
确保螺纹联接在承受工作载荷之前已经紧密结合，防止在装配或使用过程中出 现松动。
预紧力要求
预紧力的大小应适当，过小可能导致联接松动，过大则可能导致联接损坏或降 低其使用寿命。
预紧力的计算与控制
预紧力计算
在更换螺纹联接时，应选择与 原规格相符的配件，确保其正 常工作。
维修和更换后应进行测试，确 保其性能达到要求。
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最大伸长能量理论。
确定载荷
根据实际工作条件确定联接所 承受的载荷，包括预紧力和工 作载荷。
计算应力
根据所选的强度理论和确定的 载荷，计算螺纹联接的应力。
比较与判断
将计算出的应力与材料的许用 应力进行比较，判断是否满足
强度要求。
强度校核的注意事项
考虑温度影响
在实际使用中，温度变化可能对 材料的性能产生影响，因此在强
摩擦防松
粘合剂防松
利用粘合剂将螺纹紧密粘合，如厌氧 胶、环氧树脂等。
利用螺纹间的摩擦力来防止松动，如 涂层防松、螺纹锁固胶等。
防松方法的选用与实施
根据使用环境和工况 选择合适的防松方法。
定期检查和维护，确 保防松措施的有效性。
螺纹紧固件预紧与防松的处理
螺纹紧固件预紧与防松的处理螺纹是机械传动与连接中的主要因素，具有结构紧凑、连接可靠、便于安装和拆卸等诸多优点。
螺纹紧固件通过螺纹可以实现专业化的大批量生产，在保证螺纹紧固件产品质量的同时还能够大大降低生产成本，因而螺纹成为目前机械与工程领域使用最为广泛的一种连接方式。
然而，由于螺纹紧固件产品规格与类型繁多，且影响因素多、变化快,使得一些关键部位的螺纹紧固件极易发生连接松动现象。
因此，必须要采取相应的预紧与防松措施。
螺纹紧固件连接发生松动的主要原因分析1、螺纹紧固件连接发生松动的主要原因分析LI螺纹连接的自松动。
在造成螺纹紧固件松动的所有原因中，螺纹连接的自松动是发生频率最高的一个失效原因。
根据上文对螺纹紧固力的受力情况分析，以及从物理角度考虑，当一个物体处于一斜面上时，其会受到向下的重力、平行于斜面的摩擦力以及垂直于斜面的支持力。
当水平分力大于摩擦力时，物体就会向下滑动。
与这一物理原理相同，螺栓中的螺纹是等距螺旋斜线，螺栓受到压力会分解成水平分力和轴向分力。
当螺栓受到振动时，瞬时的平行分力会超过摩擦力，从而使螺栓开始沿着螺纹旋斜线向下转动。
长期这样，就会造成螺纹紧固件发生松动，连接不紧密。
L2螺纹连接的初始松动。
通常情况下，当螺纹紧固件被拧紧投入使用后，其支承面、螺纹型面、被连接零件的所有接触面等各个接触面的粗糙程度会随着使用的不断磨合而逐渐减小，逐渐变得光滑，尤其是在振动或冲击的环境中。
这一现象的发生会导致螺纹紧固件的连接状态发生变化,预紧力逐渐失效,进而产生松动。
针对这种初始松动现象,不需要马上采取防松处理措施，而应该在其工作一段时间后，通过对其紧固状态的检查与重新拧紧，而使其恢复预紧力。
2、螺纹紧固件紧固力的分析为便于分析，本文主要对矩形螺纹上的受力情况进行分析。
首先，沿着平均直径将矩形螺纹展开，取得斜角与螺纹升角相等的斜面。
然后，将螺母视为承受轴向荷载的滑块，并假设其推力的作用方向与平均直径相切，与拧紧连接副力矩等效。
机械防松的原理及特点
机械防松的原理及特点机械防松是指通过机械原理，提高连接部件的抗松动能力，以确保连接的可靠性和稳定性。
机械防松具有以下原理和特点：原理一：摩擦阻力原理机械防松的一个重要原理是利用连接部件之间的摩擦力产生阻力，防止连接部件松动。
当连接部件受到外力的作用时，由于其表面之间产生了摩擦力，阻碍了连接的相对位移，从而保持了连接的稳定性。
特点一：可靠性高机械防松通过摩擦力的作用，能够有效地保持连接的稳定性。
相比于其他方式如粘结或焊接，机械防松可以实现连接部件的可拆卸，这样在需要维修或更换时能够方便地进行操作，并且不会损坏连接部件。
特点二：适用范围广机械防松适用于各种连接部件的组装，无论是金属材料还是非金属材料，都能够通过机械防松来提高连接的可靠性。
不仅仅适用于工业生产中的设备，也适用于一些日常用品的制造，如汽车、电子产品等。
原理二：弹簧原理机械防松的另一个原理是利用弹簧的力量，在连接部件之间产生压力，确保连接的稳定性。
当连接部件松动时，弹簧会产生弹性变形，向连接部件施加压力，使其重新恢复原来的位置，从而防止连接的松动。
特点三：调整性强机械防松可以通过调整力的大小来适应不同的连接需求。
通过增加或减小弹簧的压力，可以调整连接部件的紧密度，使其适应不同的工作环境和要求。
特点四：施工方便机械防松相对于其他方式来说施工方便快捷。
无需使用其他辅助材料，只需将连接部件进行正确装配，通过机械原理来实现防松效果，节省了施工时间和人力成本。
原理三：锁紧原理机械防松的锁紧原理是通过一定的装配方式，使连接部件在受到外力作用时产生锁紧效果，防止松动。
例如，螺母与螺栓的咬合，通过螺纹的形状和装配方式，形成了一种紧密的连接，能够有效地防止松动。
特点五：环保节能机械防松相对于其他方式如焊接、粘结来说更加环保节能。
在机械防松中，不需要使用额外的粘合剂或焊接材料，减少了对环境的污染和对资源的浪费。
同时，由于机械防松可以实现连接的可拆卸，节省了维修和更换的成本，进一步降低了能源消耗。
高职机械基础知识点总结
高职机械基础知识点总结1、简单机器组成：原动机部分、执行部分、传动部分三部分组成。
2、运动副：使构件直接接触又能保持一定形式的相对运动的连接称为运动副。
高副：凡为点接触或线接触的运动副称为高副。
低副：凡为面接触的运动副称为低副3、局部自由度：对整个机构运动无关的自由度称为局部自由度。
自由度：构件的独立运动称为自由度。
平面机构运动简图：说明机构各构件间相对运动关系的简单图形称为机构运动简图。
4、普通螺纹牙型角为α=60°梯形螺纹牙型角为α=30°矩形螺纹的牙型是正方形。
传递效率最高的螺纹牙型是矩形螺纹（正方形）。
自锁性最好的是三角螺纹牙型。
5、常用的防松方法有哪几种？（1）摩擦防松（2）机械防松（3）不可拆防松。
6、平键如何传递转矩？平键是靠键与键槽侧面的挤压传递转矩。
7、单圆头键用于薄壁结构、空心轴及一些径向尺寸受限制的场合。
8、零件的轴向移动采用导向平键或滑键。
9、联轴器与离合器有何共同点、不同点？联轴器与离合器共同点：联轴器和离合器是机械传动中常用部件。
它们主要用来连接轴与轴，或轴与其他回转零件以传递运动和转矩。
不同点：在机器工作时，联轴器始终把两轴连接在一起，只有在机器停止运行时，通过拆卸的方法才能使两轴分离；而离合器在机器工作时随时可将两轴连接和分离。
10 、有补偿作用的联轴器属于挠性联轴器类型。
11、挠性联轴器有哪些形式？挠性联轴器分为无弹性元件的挠性联轴器和有弹性元件的联轴器。
无弹性元件的挠性联轴器包含（1十字滑块联轴器、齿式联轴器、万向联轴器、链条联轴器有弹性元件的挠性联轴器又分为、弹性套柱销联轴器、弹性柱销联轴器和轮胎式联轴器。
12、离合器分牙嵌式离合器和摩擦式两大类。
13、钢卷尺里面的弹簧采用的是螺旋弹簧。
汽车减震采用的是板弹簧。
14、铰链四杆机构有哪些基本形式？各有何特点？铰链四杆机构有三种基本形式：（1）曲柄摇杆机构（2）双摇杆机构（3）双曲柄机构。
特点：（1）一连架杆能整周回转，另一连架杆只能往复摆动。
预紧力防松应用工况
预紧力防松应用工况
预紧力防松是指在工程或设备中采取措施来防止螺栓等连接件由于外力或振动而松动的现象。
它在各个领域中都有广泛的应用，特别是在航空、铁路、汽车、船舶等交通运输工具以及机械设备等领域。
以下是一些预紧力防松应用工况的相关参考内容：
1. 航空领域
航空领域对于螺栓的预紧力要求非常高，螺栓的松动可能导致飞机零部件的损坏甚至事故。
因此，航空工程中采用了各种防松措施，包括使用防松胶垫片、安装止动螺母、采用预张力螺栓等方式来确保连接件的安全性。
2. 汽车制造
汽车制造过程中需要使用大量的螺栓来连接零部件。
为了确保汽车在行驶过程中螺栓不会松动，汽车制造商通常会采用预紧力防松的方法。
这包括使用锁紧螺母、防松垫圈、螺栓自锁装置等来提供额外的摩擦力，防止螺栓的松动。
3. 机械设备
在机械设备中，由于振动和外力的作用，螺栓容易松动。
这将导致设备的性能下降以及设备故障的发生。
为了解决这个问题，机械设备通常采用预紧力防松措施，如预张力螺栓、防松涂层、锁紧螺母等，确保连接件的可靠性和稳定性。
4. 铁路领域
在铁路车辆领域，螺栓的松动可能引起严重的安全问题。
因此，铁路车辆通常采用预紧力防松方法，如预张力螺栓、应力控制螺栓、冲击紧固装置等，来提供额外的固定力，以防止螺栓的松动。
总之，预紧力防松在工程和设备中的应用非常广泛，它可以确保连接件的安全性和可靠性，防止由于外力或振动导致连接件的松动。
各个领域中采用的预紧力防松措施有所不同，但目的都是为了确保螺栓等连接件的安全性。
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圆螺母加止动垫圈
2. 采用专门防松元件防松(机械防松)
串联钢丝
3. 其他方法防松（破坏螺纹副关系）
涂粘合剂 用冲头冲2~3点 1~1.5P
冲点防松法
粘合法防松
3. 其他方法防松
3. 其他方法防松（唐氏螺纹）
作业布置
1、作业本
①预紧的作用有哪些？ ②防松的方法有哪些？
2、实践题
分析常见的电动车刹车装置中刹线固定的防松方式。
3、迁移知识点的整理
学习任务
任务一：认识预紧和防松
防松的方法：
摩擦力防松
机械防松
破坏螺纹副防松
结构防松
1、利用附加摩擦力防松（摩擦防松）
弹簧垫圈
对顶螺母
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
尼龙圈锁紧螺母
2. 采用专门防松元件防松(机械防松) 开口销与槽形螺母
2. 采用专门防松元件防松(机械防松)
止动垫圈
2. 采用专门防松元件防松(机械防松)
学习任务
任务一：认识预紧和防松
F
测力矩扳手
定力矩扳手
学习任务
任务一：认识预紧和防松
防松的方法：
摩擦力防松
机械防松
破坏螺纹副防松
结构防松
学习任务
任务二：实际运用预紧和防松
项目一：拧紧柴油机缸盖螺母 项目二：固定车轮螺母 项目三：自行车脚蹬防松处理
…… 想一想 ……
项目四：连杆螺杆防松处理
项目五：分析脚轮连接防松措施
螺纹连接的预紧与防松
目标任务
理解螺纹连接 中预紧的目的。
掌握螺纹连接 防松的方法及 运用。
能根据所学解 决螺纹连接防 松问题。
学习任务
任务一：认识预紧和防松
预紧：使被连接件受到压缩，螺栓杆受到拉伸的操作。 预紧力：在螺栓承受工作载荷之前所受到的力。 预紧目的：提高联接的可靠性、紧密性和防松能力。 预紧力的控制：经验、测力矩扳手、定力矩扳手。