螺纹连接的预紧和防松演示幻灯片
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机械基础课件螺纹连接ppt
铰制孔用螺栓联接
没有明确的价值取向和人生目标，实 现自我 人生价 值就无 从谈起 。人生 价值就 是人生 目标， 就是人 生责任 。每承 担一次 责任
2.双头螺柱联接
用两头均有螺纹的螺柱和螺母 把被联接件联接起来, 被联接件 之一为光孔、另一个为螺纹孔。 适用于被联接件之一厚度很大， 而又不宜钻通孔，但又经常拆 卸的地方。
矩形螺纹
按螺纹的牙型分
三角形螺纹 梯形螺纹
锯齿形螺纹
螺
按螺纹的旋向分
右旋螺纹 左旋螺纹
纹 的
按螺旋线的根数分
单线螺纹 多线螺纹
分 类
按回转体的内外表面分
外螺纹 内螺纹
按螺旋的作用分
联接螺纹 传动螺纹
按母体形状分
圆柱螺纹 圆锥螺纹
没有明确的价值取向和人生目标，实 现自我 人生价 值就无 从谈起 。人生 价值就 是人生 目标， 就是人 生责任 。每承 担一次 责任
标准螺纹联接件
垫圈。用于同一 螺纹直径的垫圈 又分为特大、大、 普通和小的四种 规格，特大垫圈 主要在铁木结构 上使用。斜垫圈 只用于倾斜的支 承面上。
没有明确的价值取向和人生目标，实 现自我 人生价 值就无 从谈起 。人生 价值就 是人生 目标， 就是人 生责任 。每承 担一次 责任
六、螺纹联接的预紧和防松
没有明确的价值取向和人生目标，实 现自我 人生价 值就无 从谈起 。人生 价值就 是人生 目标， 就是人 生责任 。每承 担一次 责任
2.双头螺柱联接
没有明确的价值取向和人生目标，实 现自我 人生价 值就无 从谈起 。人生 价值就 是人生 目标， 就是人 生责任 。每承 担一次 责任
3.螺钉联接
五、标准螺纹联接件
标准螺纹联接件 没有明确的价值取向和人生目标，实现自我人生价值就无从谈起。人生价值就是人生目标，就是人生责任。每承担一次责任
10-5 螺纹联接的预紧和防松
系
Fa
F0
kb F kb kc
F1
F0
km F kb km
F0
1 kb F kb kc
kb和kc分别为螺栓和被连接件的刚度
螺栓的相对刚度 kb
其大小与螺栓和被kb 连kc接件的结构尺寸、材料以及垫
片、工作载荷的作用位置有关
相对刚度较大时，工作载荷作用后，总压力有较大 的增加。
相对刚度尽量小（细长或者中空的螺栓） 相对刚度通过实验测定
一般计算流程：
选定螺纹小径(d1)、查手册选定大径（公称直径）d以 及螺距P
两种连接：
松连接和紧连接
松连接（类型Ⅰ）
不需要将螺纹拧紧，没有预紧力，只考虑轴向 的工作载荷
Fa
[]
d12 / 4
d1是螺纹小径，[σ]是许用拉应力
例10-3 起重吊钩的起吊重量是25kN，吊钩材料为35钢，许用 应力为60MPa，求吊钩尾部螺纹直径。
螺纹的预紧力F0，（横向）工作载荷为F
mfF0 CF
CF Fa F0 mf
C可靠性系数，取1.1~1.3之间；m为接触面数目 如果取f=0.15,C=1.2,m=1时， F0 8F 如果只靠摩擦力来承担横向载荷，预紧力至少是横 向工作载荷的8倍。
改进措施：
1. 采用键、套筒、销承担横向工作载荷。 2. 采用铰制孔螺栓。
rc
d0 dw 或者 4
rc
1 dw3 d03 3 dw2 d02
d0螺栓孔的直径，dw是螺母支撑面的外径
对于M10-M68的粗牙螺纹
T 0.2Fad d螺纹的公称直径
预紧的目的在于增强连接的可靠性和密封性；预紧力的大小 对于螺纹连接的可靠性、强度和密封性都有很大的影响
12螺纹连接预紧和防松(课件)《机械基础》
1）、摩擦防松
使螺纹接触面间始终保持一定的压力，始终有阻止螺旋副 转动的摩擦阻力矩
弹簧垫圈防松、自锁螺母防松、对顶螺母防松
机 械 基 础
螺纹连接的预紧和防松
2）机械防松
用简单的止动件约束螺纹副的相对转动（把螺母和螺栓联成一体
开口销、止动垫圈、串联钢丝防松
机 械 基 础
螺栓
开槽螺母 开口销
装配图
螺纹连接的预紧和防松 止动垫圈防松
机 械 基 础
串联钢丝防松
正确
螺纹连接的预紧和防松
3）永久性防松 焊接
机 械 基 础
铆冲
螺栓连接的强度计算
强度计算的目的：确定防止失效所需的螺栓直径。 强度计算内容，根据其可能的失效形式而定。
螺纹联接的受载形式基本分为：
机
轴向载荷（沿轴线方向）： 采用受拉螺栓
d1
4Fa
式中：d1－螺纹小径（mm）；
－ 螺栓的许用拉应力（Mpa)。
螺栓连接的强度计算
2. 紧螺栓连接
F
机 械
仅受预紧力的螺栓联接
在拧紧时, F`引起的拉应力：
F
4
d12
基
此外，还有拧紧力矩M引起的切应力。
础
经分析推导可知： 0.5
按第四强度理论计算当量应力，则
e 2 3 2 2 3(0.5 )2 1.3
强度条件验算公式：
e
1.3F
d12 / 4
[ ]
设计公式：
d1
1.3 4F
[ ]
F` F
F`
单个螺栓联接的强度计算
分析：由上式可知，当f=0.15,m=1,C=1.2则F`=8F，说明这 螺栓直径大，且在冲击振动变载下工作极不可靠。
使螺纹接触面间始终保持一定的压力，始终有阻止螺旋副 转动的摩擦阻力矩
弹簧垫圈防松、自锁螺母防松、对顶螺母防松
机 械 基 础
螺纹连接的预紧和防松
2）机械防松
用简单的止动件约束螺纹副的相对转动（把螺母和螺栓联成一体
开口销、止动垫圈、串联钢丝防松
机 械 基 础
螺栓
开槽螺母 开口销
装配图
螺纹连接的预紧和防松 止动垫圈防松
机 械 基 础
串联钢丝防松
正确
螺纹连接的预紧和防松
3）永久性防松 焊接
机 械 基 础
铆冲
螺栓连接的强度计算
强度计算的目的：确定防止失效所需的螺栓直径。 强度计算内容，根据其可能的失效形式而定。
螺纹联接的受载形式基本分为：
机
轴向载荷（沿轴线方向）： 采用受拉螺栓
d1
4Fa
式中：d1－螺纹小径（mm）；
－ 螺栓的许用拉应力（Mpa)。
螺栓连接的强度计算
2. 紧螺栓连接
F
机 械
仅受预紧力的螺栓联接
在拧紧时, F`引起的拉应力：
F
4
d12
基
此外，还有拧紧力矩M引起的切应力。
础
经分析推导可知： 0.5
按第四强度理论计算当量应力，则
e 2 3 2 2 3(0.5 )2 1.3
强度条件验算公式：
e
1.3F
d12 / 4
[ ]
设计公式：
d1
1.3 4F
[ ]
F` F
F`
单个螺栓联接的强度计算
分析：由上式可知，当f=0.15,m=1,C=1.2则F`=8F，说明这 螺栓直径大，且在冲击振动变载下工作极不可靠。
《螺纹及螺纹紧固》PPT课件
螺纹及螺纹紧固件
螺纹的定义
当一个平面图形〔如三角形、梯形、矩形等〕绕着圆 柱面作螺旋运动时,形成的圆柱螺旋体称为螺纹.
在圆柱或圆锥外表面上形成的螺纹称外螺纹 在圆柱或圆锥内表面上形成的螺纹称内螺纹
外螺纹
内螺纹
螺纹的分类
❖ 按标准化程度分类螺纹按其参数的标准化程度分 为标准螺纹、特殊螺纹和非标准螺纹.
<1>大径：与外螺纹的牙顶或内螺纹牙底相重 合的假想圆柱面的直径称为大径.大径即为公称直 径.内、外螺纹的大径分别用D、ｄ表示.
<2>小径：与外螺纹牙底与内螺纹牙顶相重 合的假想圆柱的直径称为螺纹小径.内、外螺纹 的小径分别用Ｄ1、ｄ1表示.
<3>中径：它是一个假想圆柱的直径,即在 大径和小径之间,其母线通过牙型上的沟槽和凸 起宽度相等的假想圆柱面的直径称为中径.内、 外螺纹的中径分别用Ｄ2、ｄ2表示.
3. 梯形螺纹 < Tr>
梯形螺纹为常用的传 动螺纹,牙型为等腰梯形 ,牙型角为30°,螺纹种 类代号为Tr.
4. 锯齿形螺纹 <B>
锯齿形螺纹是一种受 单向力的传动螺纹,牙型 为不等腰梯形,一侧边牙 型角为30°,另一边牙型 角为3°,螺纹种类代号为 B.
〔2〕螺纹直径 *公称直径：代表螺纹尺寸的直径〔普通螺纹 以其大径表示,管螺纹用尺寸代号表示〕
<1>普通螺 纹
〔1〕普通螺纹从大径处引出尺寸线,按标注尺寸的 形式进行标;
<2〕普通螺纹的公称直径为螺纹的大径;粗牙普通 螺纹不标注螺距,细牙普通螺纹必须注明螺距；
〔3〕右旋螺纹不标注,左旋螺纹标注代号"LH";
〔4〕普通螺纹必须标注螺纹的公差带代号,公差等 级在前,基本偏差代号在后.中径和顶径的公差带代 号不同时,先注中径、后注顶径的;
螺纹的定义
当一个平面图形〔如三角形、梯形、矩形等〕绕着圆 柱面作螺旋运动时,形成的圆柱螺旋体称为螺纹.
在圆柱或圆锥外表面上形成的螺纹称外螺纹 在圆柱或圆锥内表面上形成的螺纹称内螺纹
外螺纹
内螺纹
螺纹的分类
❖ 按标准化程度分类螺纹按其参数的标准化程度分 为标准螺纹、特殊螺纹和非标准螺纹.
<1>大径：与外螺纹的牙顶或内螺纹牙底相重 合的假想圆柱面的直径称为大径.大径即为公称直 径.内、外螺纹的大径分别用D、ｄ表示.
<2>小径：与外螺纹牙底与内螺纹牙顶相重 合的假想圆柱的直径称为螺纹小径.内、外螺纹 的小径分别用Ｄ1、ｄ1表示.
<3>中径：它是一个假想圆柱的直径,即在 大径和小径之间,其母线通过牙型上的沟槽和凸 起宽度相等的假想圆柱面的直径称为中径.内、 外螺纹的中径分别用Ｄ2、ｄ2表示.
3. 梯形螺纹 < Tr>
梯形螺纹为常用的传 动螺纹,牙型为等腰梯形 ,牙型角为30°,螺纹种 类代号为Tr.
4. 锯齿形螺纹 <B>
锯齿形螺纹是一种受 单向力的传动螺纹,牙型 为不等腰梯形,一侧边牙 型角为30°,另一边牙型 角为3°,螺纹种类代号为 B.
〔2〕螺纹直径 *公称直径：代表螺纹尺寸的直径〔普通螺纹 以其大径表示,管螺纹用尺寸代号表示〕
<1>普通螺 纹
〔1〕普通螺纹从大径处引出尺寸线,按标注尺寸的 形式进行标;
<2〕普通螺纹的公称直径为螺纹的大径;粗牙普通 螺纹不标注螺距,细牙普通螺纹必须注明螺距；
〔3〕右旋螺纹不标注,左旋螺纹标注代号"LH";
〔4〕普通螺纹必须标注螺纹的公差带代号,公差等 级在前,基本偏差代号在后.中径和顶径的公差带代 号不同时,先注中径、后注顶径的;
螺纹连接(机械设计)ppt课件
线数 n －－螺纹的螺旋线数目。
螺距P －－相邻两螺纹牙上对应点
间的轴向距离。
导程 S －－沿螺纹上同一条螺旋线 转一 周所移动的轴向距离，S = nP。
§5-1 螺纹
牙型角a－－在轴向截面内，螺纹牙型两侧边的夹角。
牙型斜角β－－在轴向截面内，螺纹牙型一侧边与螺纹轴线的垂
线之间的夹角。 33
34
螺纹升角y－－螺
牙底
26
螺纹的中径：
一个假想圆柱的直径。该圆柱的母线通 过牙型上沟槽和凸起宽度相等的地方。
牙底
牙顶
小径D1、d1 中径D2、d2 大径 D、d
牙顶 内螺纹
牙底 外螺纹
27
⑶ 螺纹的线数n
沿一条螺旋线形成的螺 纹叫做单线螺纹；沿两条或 两条以上在轴向等距分布的 螺旋线所形成的螺纹叫做多 线螺纹。
单线螺纹
10
螺纹
55°非密封管螺纹
11
螺纹
55°密封管螺纹（R）
55°
牙型角为55 ，牙顶呈圆弧形。螺纹分 布在1:16的圆锥管壁上。内外螺纹配合时 没有间隙，不用填料也可以保证不渗漏， 拧紧时可消除制造误差或磨损所产生的间 隙。
12
螺纹
梯形螺纹(Tr)
30°
牙型为等腰梯型，牙型角为30。梯形 螺纹的效率比矩形螺纹低，但牙根的强度 较高，易于加工，对中性好，当采用剖分 式螺纹时，还可以消除因磨损而产生的间 隙。
42
螺纹各种数据的 查表
标记 M30 M20× 1.5-6g-LTHr24× 10(p5)B40× 32(P8) G1
牙型 螺纹
三角形60
普通度粗牙
名称 螺纹
三角形60
普通度细牙 螺纹
梯形30度
螺距P －－相邻两螺纹牙上对应点
间的轴向距离。
导程 S －－沿螺纹上同一条螺旋线 转一 周所移动的轴向距离，S = nP。
§5-1 螺纹
牙型角a－－在轴向截面内，螺纹牙型两侧边的夹角。
牙型斜角β－－在轴向截面内，螺纹牙型一侧边与螺纹轴线的垂
线之间的夹角。 33
34
螺纹升角y－－螺
牙底
26
螺纹的中径：
一个假想圆柱的直径。该圆柱的母线通 过牙型上沟槽和凸起宽度相等的地方。
牙底
牙顶
小径D1、d1 中径D2、d2 大径 D、d
牙顶 内螺纹
牙底 外螺纹
27
⑶ 螺纹的线数n
沿一条螺旋线形成的螺 纹叫做单线螺纹；沿两条或 两条以上在轴向等距分布的 螺旋线所形成的螺纹叫做多 线螺纹。
单线螺纹
10
螺纹
55°非密封管螺纹
11
螺纹
55°密封管螺纹（R）
55°
牙型角为55 ，牙顶呈圆弧形。螺纹分 布在1:16的圆锥管壁上。内外螺纹配合时 没有间隙，不用填料也可以保证不渗漏， 拧紧时可消除制造误差或磨损所产生的间 隙。
12
螺纹
梯形螺纹(Tr)
30°
牙型为等腰梯型，牙型角为30。梯形 螺纹的效率比矩形螺纹低，但牙根的强度 较高，易于加工，对中性好，当采用剖分 式螺纹时，还可以消除因磨损而产生的间 隙。
42
螺纹各种数据的 查表
标记 M30 M20× 1.5-6g-LTHr24× 10(p5)B40× 32(P8) G1
牙型 螺纹
三角形60
普通度粗牙
名称 螺纹
三角形60
普通度细牙 螺纹
梯形30度
螺栓连接紧固原理介绍精品PPT课件
螺栓连接紧固原理介绍
********* 2015.09
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
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； 螺纹牙型：三角形、梯形、管形等； 螺纹旋向：右旋和左旋
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
8/22
二、螺栓连接原理
螺栓连接的工作原理
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
12/22
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
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
7/22
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。
********* 2015.09
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
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； 螺纹牙型：三角形、梯形、管形等； 螺纹旋向：右旋和左旋
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
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
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。
螺纹联接的基本知识 ppt课件
ddd (a()a()a)
5-2 螺纹连接的类型
一、螺纹连接的基本类型 1、螺栓连接
（2）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，采用基孔制配合铰制孔螺栓连接。
螺栓杆受剪切和挤压 孔和螺杆多采
用基孔制配合： H7/m6，H7/n6
22
5-2 螺纹连接的类型
一、螺纹连接的基本类型 2、双头螺栓连接（Studs ）
螺杆两端无钉头，但均有 螺纹，装配时一端旋入被连接 件，另一端配以螺母。适于常 拆卸而被连接件之一较厚时。 折装时只需拆螺母，而不将双 头螺栓从被连接件中拧出。
23
5-2 螺纹连接的类型
一、螺纹连接的基本类型 3、螺钉连接（Cap Screws ）
适于被连接件之一较厚（上带螺纹孔），不需经 常装拆，一端有螺钉头，不需螺母，适于受载较小情 况。
2
螺纹连接的预紧与防松
3
单个螺栓连接的强度计算
4 螺栓组连接的设计和受力分析
5
提高螺纹连接强度的措施
6
螺旋传动
5
5-1 螺纹连接的基本知识
一、螺纹的类型（Types of Screw Thread）
1、按牙型: 三角形螺纹、管螺纹 —— 连接螺纹 矩形、梯形、锯齿形螺纹—— 传动螺纹
三角形螺纹：粗牙螺纹(coarse thread)——用于紧固件 细牙螺纹(Thury thread)——同样的公称
一、螺纹连接的基本类型
1、螺栓连接(Bolt，washer and nut )
（1）普通螺栓连接
被连接件不太厚，螺杆带钉头，
Байду номын сангаас
通孔不带螺纹，螺杆穿过通孔与螺
母配合使用。装配后孔与杆间有间
《螺纹连接的防松》PPT课件
旋合缝处打冲，利用冲点防松。 冲点可以在端面，也可以在侧 面，冲点中心一般在螺纹的小 径处。 这种防松方法可靠，但拆卸后 连接件也不能再使用。
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12
3）涂胶粘剂
涂胶粘剂的特点及应用 在旋合螺纹间涂以液体胶粘剂，
拧紧螺母后，胶粘剂硬化、固着， 防止螺纹副的相对运动。
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13
That’s all, thank you everyone.
垫圈分别向螺母和被连接件的侧 面折弯贴紧，即可将螺母锁住。 若两个螺栓需要双连锁紧时，可 用双连止动垫圈，使两个螺母相 互制动。 结构简单，使用方便，防松可靠。
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8
3)串联钢丝
串联钢丝的特点及应用 用低碳钢丝穿入各螺纹头部的孔
内，将各螺钉串联起来，使其相 互制动。使用时必须注意钢丝的 穿入方向（上图正确，下图错 误）。 适用于螺钉组连接，防松可靠， 但装卸不便
3. ………………破坏螺纹副运动关系防松。
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1
1.摩擦防松
1）对顶螺母 2）弹簧垫圈 3）自锁螺母
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2
1）对顶螺母
对顶螺母的特点及应用： 两螺母对顶拧紧后，使旋合螺
纹间始终受到附加的压力和摩 擦力的作用。工作载荷有变动 时。该摩擦力仍然存在。旋合 螺纹间的接触情况如右图所示， 下螺母螺纹牙受力较小，其高 度可小些，但为了防止装错， 两螺母的高度取成相等为宜。 结构简单。适用于平稳、低速 和重载的固定装置上的连接。
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3
2）弹簧垫圈
弹簧垫圈的特点及应用； 螺母拧紧后，靠垫圈压平而产生
的弹性反力使旋合螺纹间压紧。 同时垫圈斜口的尖端抵住螺母与 被连接件的支承面也有防松作用。 结构简单、使用方便。但由于垫 圈的弹力不均。在冲击、振动的 工作条件下，其防松效果较差， 一般用于不重要目的：螺纹连接一旦出现松脱，轻者会影响机器 的正常运转，重者会造成严重事故。因此，为了防止连接松 脱，保证连接安全可靠，设计时必须采取有效地防松措施。 防松的根本问题在于防止螺旋副在受载时发生相对转动。防
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3）涂胶粘剂
涂胶粘剂的特点及应用 在旋合螺纹间涂以液体胶粘剂，
拧紧螺母后，胶粘剂硬化、固着， 防止螺纹副的相对运动。
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垫圈分别向螺母和被连接件的侧 面折弯贴紧，即可将螺母锁住。 若两个螺栓需要双连锁紧时，可 用双连止动垫圈，使两个螺母相 互制动。 结构简单，使用方便，防松可靠。
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3)串联钢丝
串联钢丝的特点及应用 用低碳钢丝穿入各螺纹头部的孔
内，将各螺钉串联起来，使其相 互制动。使用时必须注意钢丝的 穿入方向（上图正确，下图错 误）。 适用于螺钉组连接，防松可靠， 但装卸不便
3. ………………破坏螺纹副运动关系防松。
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1
1.摩擦防松
1）对顶螺母 2）弹簧垫圈 3）自锁螺母
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2
1）对顶螺母
对顶螺母的特点及应用： 两螺母对顶拧紧后，使旋合螺
纹间始终受到附加的压力和摩 擦力的作用。工作载荷有变动 时。该摩擦力仍然存在。旋合 螺纹间的接触情况如右图所示， 下螺母螺纹牙受力较小，其高 度可小些，但为了防止装错， 两螺母的高度取成相等为宜。 结构简单。适用于平稳、低速 和重载的固定装置上的连接。
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3
2）弹簧垫圈
弹簧垫圈的特点及应用； 螺母拧紧后，靠垫圈压平而产生
的弹性反力使旋合螺纹间压紧。 同时垫圈斜口的尖端抵住螺母与 被连接件的支承面也有防松作用。 结构简单、使用方便。但由于垫 圈的弹力不均。在冲击、振动的 工作条件下，其防松效果较差， 一般用于不重要目的：螺纹连接一旦出现松脱，轻者会影响机器 的正常运转，重者会造成严重事故。因此，为了防止连接松 脱，保证连接安全可靠，设计时必须采取有效地防松措施。 防松的根本问题在于防止螺旋副在受载时发生相对转动。防
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止动垫圈
圆螺母加止动垫圈 串联钢丝
3. 其他方法防松（破坏螺纹副关系）
用冲头冲2~3点
涂粘合剂
1~1.5P 冲点防松法
粘合法防松
§10－6 螺栓连接的强度计算
螺栓拉断
失效形式 螺杆压溃或剪断
Fa
滑扣
问题：确定螺纹小径d1，根据标 准选定螺栓的公称直径d、螺距
p、长度L等。
一、松螺栓连接
强度条件：
39215 .69 N
3.强度计算 查表10-1，有：M24的螺栓，d1=20.752mm 强度条件式：
1.3F0
4
d12
4 1.3 39215.69
20.7522
150.73MPa
∴该螺栓连接强度满足要求。
2. 一钢制液压油缸的螺栓连接，油压P=3MPa， 油缸内径 D=160mm，为保证气密性要求，用10个 M12（d1=10.106mm)、性能等级为6.8级的螺栓连接， 控制预紧力，试校核该螺栓连接的强度？
hmin=min{h1+h3 ,h2} [σp]——螺栓与被连接件中材料机械性能
较差者的许用挤压应力。P148表10-6
2. 受轴向工作载荷作用的螺栓连接FE
充气前螺栓预紧力为F0
FF0R
充气后螺栓继续受拉变长，
接合面间作用力减小到FR
FR——残余预紧力
FE
F
FF0R
P D
气体压力 F P D2
4 单个螺栓所受的轴向外载荷为: 螺栓所受轴向总载荷： Fa
Fa=FE+FR
F FE z
残余预紧力的确定：
1）工作载荷无变化： FR=(0.2～0.6)FE
2）工作载荷有变化： FR=(0.6～1)FE
3）有紧密性要求： FR=(1.5～1.8)FE
强度条件：
1.3Fa
d12 / 4
[
]
§10－7螺栓的材料和许用应力
限σb 比值的10倍。 σs =第一数字×第二数字×10 例：4.6级螺栓 σb=4×100=400MPa，σs=4×6×10=240MPa
3.螺纹连接的许用应力
见教材表10-6、10-7
本 次 课 重 点回顾
1. 螺纹连接的防松方法
2. 松螺栓强度条件
Fa
d12 /
4
[
]
3.紧螺栓强度条件
1.3Fa
d12 / 4
[
]
1）受横向载荷
a. 普通螺栓连接
Fa =
F0
CF fmz
b. 铰制孔螺栓连接
• 挤压应力
F
p zd0 hmin [ p ]
F
•剪切应力
4
d
2 0
m
z
[ ]
2）受轴向载荷 Fa=FE+FR
4. 螺栓等级符号的意义
练习题
一、填空
1. 对顶螺母属于
防松方法，止动垫片属于
防松方法。
Fa
d12 /
4
[
]
式中: d1----螺纹小径， mm
----许用应力，MPa
Fa
二、紧螺栓连接 螺栓受轴向拉力Fa和摩擦力矩T的双重作用。
拉应力：
σ
Fa
d12 /
4
切应力：
T1
WT
Fatg( d13
') d2
/16
2
2d2 d1
tg(
'
)
Fa
d12 /
4
对于M10~M68的普通螺纹，取d1、d2和ψ的平均值，
T
d
d0
Fa
dw
3. 控制预紧力的方法 1）靠装配工人的经验 2）采用测力矩扳手或定力矩扳手来控制预紧力的大小。
F
测力矩扳手
定力矩扳手
二、 螺纹连接的防松 防松的实质：阻止螺纹副相对反转。 1. 防松的方法
1）利用附加摩擦力防松（摩擦防松）
弹簧垫圈
对顶螺母
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
并取： tgρ’ = f ’ =0.15
得： τ ≈ 0.5 σ 螺栓材料为塑性材料，受拉伸和扭剪复合应力作 用，由“第四强度理论”有：
计算应力：
c 2 3 2 2 3(0.5 )2
1.3
由此可见：受拉伸与扭剪复合应力作用的螺栓连接，可 以只按受拉伸应力来计算，但必须将拉应力加大30%， 以考虑剪应力的影响。
§10－5 螺纹连接的预紧和防松
一、 螺纹连接的预紧 工作载荷作用前，使螺杆受到预紧力的作用。
1. 预紧的目的 1）增加连接的刚度 2）增加紧密性 3）提高防松能力
2. 拧紧力矩 设预紧力为 Fa
拧紧力矩：T T1 T2 T1—克服螺纹副相对转动的阻力矩； T2—克服螺母支撑面上的摩擦阻力矩； 对于M10～M60的普通粗牙螺纹 简化公式： T ≈ 0.2 Fa d
D0 =340mm
解：1.许用应力：螺栓材料5.6级，
∴ s 5 610 300 MPa
查表10-6，要求控制预紧力，取 S=1.3
∴ 许用应力： s 300 230.77MPa
S 1.3
2.由接合面间不产生相对滑移的条件有：
F0 f
D mz CT 2
∴
F0
2CT fDmz
21.2 5000 103 0.15 340 1 6
[
]
其中：Fa =F0
➢ 铰制孔用螺栓连接
• 剪切应力
F
4
d02m z
[ ]
F/2 F
d0——螺栓孔直径，mm；
F/2
[τ] ——许用切应力，MPa。
m----接合面数目；
z----螺栓个数。
• 挤压应力
F
p zd0 hmin [ p ]
F/2
h1
F
h2
h3
F/2
hmin——螺栓与孔壁间挤压面的最小高度
1. 螺栓材料 Q235、35、45、40Cr 螺栓按其力学性能进行分级，国标规定： 螺栓 3.6 、4.6 、4.8 、 5.6 、 5.8、6.8 、8.8 、
9.8 、10.9 、12.9 螺母 4 、5 、 6、 8 、9 、 Байду номын сангаас0 、 12
2. 螺栓性能等级代号的意义：
第一数字：表示螺栓材料抗拉强度极限σb 的 1/100。 σb =第一数字×100 第二数字：表示螺栓材料的屈服极限σs 与强度极
2. 5.6级螺栓的屈服极限是
，强度极限
是
。
3.
螺栓连接容易因螺杆压溃和剪断而失效。
二、计算题 1. 一刚性凸缘联轴器用6个5.6级M24的普通螺栓连 接，联轴器材料为HT200，允许传递最大转矩 T=5000N·m，接合面摩擦系数 f=0.15，安装时要 求控制预紧力，C=1.2，试校核螺栓连接的强度。
1. 受横向工作载荷的紧螺栓连接
➢ 普通螺栓连接
F/2
工作时，接合面间不允许产
生相对滑移，因此有：
预紧力F0 ：
F0
CF fmz
F/2
C---可靠性系数，常取C=1.1~1.3；
m---结合面数目； f---摩擦系数； z---螺栓个数； F---横向外载荷。
F0
F0
F
F0
强度条件：
1.3Fa
d12 / 4
圆螺母加止动垫圈 串联钢丝
3. 其他方法防松（破坏螺纹副关系）
用冲头冲2~3点
涂粘合剂
1~1.5P 冲点防松法
粘合法防松
§10－6 螺栓连接的强度计算
螺栓拉断
失效形式 螺杆压溃或剪断
Fa
滑扣
问题：确定螺纹小径d1，根据标 准选定螺栓的公称直径d、螺距
p、长度L等。
一、松螺栓连接
强度条件：
39215 .69 N
3.强度计算 查表10-1，有：M24的螺栓，d1=20.752mm 强度条件式：
1.3F0
4
d12
4 1.3 39215.69
20.7522
150.73MPa
∴该螺栓连接强度满足要求。
2. 一钢制液压油缸的螺栓连接，油压P=3MPa， 油缸内径 D=160mm，为保证气密性要求，用10个 M12（d1=10.106mm)、性能等级为6.8级的螺栓连接， 控制预紧力，试校核该螺栓连接的强度？
hmin=min{h1+h3 ,h2} [σp]——螺栓与被连接件中材料机械性能
较差者的许用挤压应力。P148表10-6
2. 受轴向工作载荷作用的螺栓连接FE
充气前螺栓预紧力为F0
FF0R
充气后螺栓继续受拉变长，
接合面间作用力减小到FR
FR——残余预紧力
FE
F
FF0R
P D
气体压力 F P D2
4 单个螺栓所受的轴向外载荷为: 螺栓所受轴向总载荷： Fa
Fa=FE+FR
F FE z
残余预紧力的确定：
1）工作载荷无变化： FR=(0.2～0.6)FE
2）工作载荷有变化： FR=(0.6～1)FE
3）有紧密性要求： FR=(1.5～1.8)FE
强度条件：
1.3Fa
d12 / 4
[
]
§10－7螺栓的材料和许用应力
限σb 比值的10倍。 σs =第一数字×第二数字×10 例：4.6级螺栓 σb=4×100=400MPa，σs=4×6×10=240MPa
3.螺纹连接的许用应力
见教材表10-6、10-7
本 次 课 重 点回顾
1. 螺纹连接的防松方法
2. 松螺栓强度条件
Fa
d12 /
4
[
]
3.紧螺栓强度条件
1.3Fa
d12 / 4
[
]
1）受横向载荷
a. 普通螺栓连接
Fa =
F0
CF fmz
b. 铰制孔螺栓连接
• 挤压应力
F
p zd0 hmin [ p ]
F
•剪切应力
4
d
2 0
m
z
[ ]
2）受轴向载荷 Fa=FE+FR
4. 螺栓等级符号的意义
练习题
一、填空
1. 对顶螺母属于
防松方法，止动垫片属于
防松方法。
Fa
d12 /
4
[
]
式中: d1----螺纹小径， mm
----许用应力，MPa
Fa
二、紧螺栓连接 螺栓受轴向拉力Fa和摩擦力矩T的双重作用。
拉应力：
σ
Fa
d12 /
4
切应力：
T1
WT
Fatg( d13
') d2
/16
2
2d2 d1
tg(
'
)
Fa
d12 /
4
对于M10~M68的普通螺纹，取d1、d2和ψ的平均值，
T
d
d0
Fa
dw
3. 控制预紧力的方法 1）靠装配工人的经验 2）采用测力矩扳手或定力矩扳手来控制预紧力的大小。
F
测力矩扳手
定力矩扳手
二、 螺纹连接的防松 防松的实质：阻止螺纹副相对反转。 1. 防松的方法
1）利用附加摩擦力防松（摩擦防松）
弹簧垫圈
对顶螺母
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
并取： tgρ’ = f ’ =0.15
得： τ ≈ 0.5 σ 螺栓材料为塑性材料，受拉伸和扭剪复合应力作 用，由“第四强度理论”有：
计算应力：
c 2 3 2 2 3(0.5 )2
1.3
由此可见：受拉伸与扭剪复合应力作用的螺栓连接，可 以只按受拉伸应力来计算，但必须将拉应力加大30%， 以考虑剪应力的影响。
§10－5 螺纹连接的预紧和防松
一、 螺纹连接的预紧 工作载荷作用前，使螺杆受到预紧力的作用。
1. 预紧的目的 1）增加连接的刚度 2）增加紧密性 3）提高防松能力
2. 拧紧力矩 设预紧力为 Fa
拧紧力矩：T T1 T2 T1—克服螺纹副相对转动的阻力矩； T2—克服螺母支撑面上的摩擦阻力矩； 对于M10～M60的普通粗牙螺纹 简化公式： T ≈ 0.2 Fa d
D0 =340mm
解：1.许用应力：螺栓材料5.6级，
∴ s 5 610 300 MPa
查表10-6，要求控制预紧力，取 S=1.3
∴ 许用应力： s 300 230.77MPa
S 1.3
2.由接合面间不产生相对滑移的条件有：
F0 f
D mz CT 2
∴
F0
2CT fDmz
21.2 5000 103 0.15 340 1 6
[
]
其中：Fa =F0
➢ 铰制孔用螺栓连接
• 剪切应力
F
4
d02m z
[ ]
F/2 F
d0——螺栓孔直径，mm；
F/2
[τ] ——许用切应力，MPa。
m----接合面数目；
z----螺栓个数。
• 挤压应力
F
p zd0 hmin [ p ]
F/2
h1
F
h2
h3
F/2
hmin——螺栓与孔壁间挤压面的最小高度
1. 螺栓材料 Q235、35、45、40Cr 螺栓按其力学性能进行分级，国标规定： 螺栓 3.6 、4.6 、4.8 、 5.6 、 5.8、6.8 、8.8 、
9.8 、10.9 、12.9 螺母 4 、5 、 6、 8 、9 、 Байду номын сангаас0 、 12
2. 螺栓性能等级代号的意义：
第一数字：表示螺栓材料抗拉强度极限σb 的 1/100。 σb =第一数字×100 第二数字：表示螺栓材料的屈服极限σs 与强度极
2. 5.6级螺栓的屈服极限是
，强度极限
是
。
3.
螺栓连接容易因螺杆压溃和剪断而失效。
二、计算题 1. 一刚性凸缘联轴器用6个5.6级M24的普通螺栓连 接，联轴器材料为HT200，允许传递最大转矩 T=5000N·m，接合面摩擦系数 f=0.15，安装时要 求控制预紧力，C=1.2，试校核螺栓连接的强度。
1. 受横向工作载荷的紧螺栓连接
➢ 普通螺栓连接
F/2
工作时，接合面间不允许产
生相对滑移，因此有：
预紧力F0 ：
F0
CF fmz
F/2
C---可靠性系数，常取C=1.1~1.3；
m---结合面数目； f---摩擦系数； z---螺栓个数； F---横向外载荷。
F0
F0
F
F0
强度条件：
1.3Fa
d12 / 4