优选连接设计螺栓
常用螺栓基础知识简介
常用螺栓基础知识简介集团技改部李晓涛2015/5/13只有深入去了解每种螺丝钉的作用，才能准确扭紧岗位上的每棵螺钉，从而取得独特价值。
----题记来公司有一段时间了，在工作过程中逐渐发现一些小零件使用往往容易被忽视。
在此对一些我司常用螺栓及相关配件的基础知识做一些介绍，让使用及设计者能更好的使用螺栓—这个工业之米。
一、螺栓定义与分类配用螺母的圆柱形带螺纹的紧固件。
按连接的受力方式：分普通螺栓和铰制孔螺栓。
按头部形状分：有六角头的、圆头的、沉头的等。
二、螺栓代号解释例1：M10X1LH-6h-SM代表公制三角螺纹(其它符号如Tr代表梯形螺纹)，公称大径为10、细牙螺距P=1.0mm，LH代表左旋，中径公差带为6h 外螺纹，S表示短的旋合长度。
说明：粗牙不需标明螺距，中等旋合长度以及右旋不需标明。
例2：螺纹规格d=M12、公称长度L=80mm、性能等级10.9级、表面氧化、产品等级为A级的六角头螺栓：完整标记为：GB/T5783-2000-M12X80-10.9-A-O三、螺栓性能等级和产品等级等级不同价格有差异，使用工况不同等级需求不同。
所以在选用时需注意区分。
1、螺栓的产品等级分为a、b、c三级。
其中a级最精确，c级精度最差。
a级用于承载较大，要求精度高或受冲击、振动载荷的场合。
2、螺栓的性能等级有3.6、4.6、4.8、5.6、6.8、8.8、9.8、10.9、12.9等10余个等级，其中8.8级及以上螺栓材质为低碳合金钢或中碳钢并经热处理（淬火、回火），通称为高强度螺栓，其余通称为普通螺栓。
在螺栓头部往往会有标示，如我司常见有DN 4.6 YB4.8 NBZD10.9字样。
其中开头字母为生产厂家代号。
例如：性能等级10.9级高强度螺栓其含义是：其材料经过热处理后，能达到：○1螺栓材质公称抗拉强度达1000MPa级；○2螺栓材质的屈强比值为0.9；螺栓材质的公称屈服强度达1000×0.9=900MPa级。
螺栓连接的强度计算[优选内容]
![螺栓连接的强度计算[优选内容]](https://img.taocdn.com/s3/m/5ccc80fedd3383c4bb4cd2fa.png)
Qp
1 4
d12
WT
Qp
d2 2
tg(
v )
1 16
d13
tg(
v
)
2d2 dP
QP
4
d12
当M10 ~
M
6
0.48
QP
4
d12
0.48 (或0.5 )
接第四强度理论： ca 2 3 2 1.3
∴
强度条件为：
ca
行业借鉴#
1.3QP
4
d12
10
ca
1.3QP
4
d12
式中：QP ——预紧力（N） T1 ——螺纹摩擦力矩，起扭剪作用，又称螺纹扭矩， N.mm 1.3——系数将外载荷提高30%，以考虑螺纹力矩对 螺栓联接强度的影响，这样把拉扭的复合应力 状态简化为纯拉伸来处理，大大简化了计算手 续，故又称简化计算法
行业借鉴#
6
开槽螺母 与开口销
圆螺母 与止动垫圈
串联钢丝
3）永久防松：端铆、冲点、点焊
4）化学防松——粘合
行业借鉴#
7
§6—4 单个螺栓联接的强度计算
针对不同零件的不同失效形式，分别拟定其设 计计算方法，则失效形式是设计计算依据和出点。
1、失效形式和原因
a）失效形式 工程中螺栓联接多数为疲劳失效 受拉螺栓——螺栓杆和螺纹可能发生塑性变形或断裂 受剪螺栓——螺栓杆和孔壁间可能发生压溃或被剪断
第二讲 螺纹联接的预紧与防松、螺旋传动
目的要求：通过讨论螺旋副的效率和自锁,并明确于 联接和传动的螺纹类型 。
教学重点：螺纹联接的自锁条件 ；结构设计中应注 意的问题、及防松方法。紧螺栓的强度 计算。
教学难点：受轴向载荷的紧螺栓的强度计算。受力 分析
风电机组用高强度紧固件扭矩系数的实测分析
风电机组用高强度紧固件扭矩系数的实测分析赵少伟;王洪波;袁坚;卢晟;杨少华【期刊名称】《风能》【年(卷),期】2017(000)006【总页数】4页(P68-71)【作者】赵少伟;王洪波;袁坚;卢晟;杨少华【作者单位】中车株洲电力机车研究所有限公司;中车株洲电力机车研究所有限公司;中车株洲电力机车研究所有限公司;中车株洲电力机车研究所有限公司;中车株洲电力机车研究所有限公司【正文语种】中文高强度紧固件作为风电机组结构连接的关键部件，其连接的可靠性直接关系到风电机组的运行安全。
扭矩法作为高强度紧固件装配的关键工艺方法，其利用扭矩值与预紧力的线性关系，通过直接控制扭矩值来实现螺栓预紧，操作方法简单、应用广泛。
但是，由于紧固扭矩的90%左右被螺纹和支撑面的摩擦扭矩所消耗，因此，离散度大，拧紧系数一般在1.4－3之间。
其中，扭矩系数K是直接反映螺栓拧紧过程中的扭矩与轴力之间的系数，其离散度直接影响拧紧效果。
风电机组用高强度紧固件的扭矩系数评价标准是根据GB/T1231-2006《钢结构用高强度大六角螺栓、大六角螺母、垫圈技术条件》的要求，按批抽取8套，8套的平均扭矩系数及标准偏差符合规定范围。
按照国内使用MoS2情况，如果螺栓表面及垫圈的作用面上都均匀地涂上MoS2，扭矩系数的实测值范围一般在0.080－0.13，标准偏差≤0.010。
一般地，各主机厂的标准偏差值≤0.010，平均扭矩系数是根据不同的紧固工艺设定的。
但在施工过程中，扭矩系数K受到诸如紧固件表面涂层、润滑剂型号、涂抹方式、连接结构、紧固次数等不同施工工艺的影响，因此，为了精确控制扭矩系数及评价各影响因素，本文采用试验设计以模拟并试验测量不同施工工艺对扭矩系数的影响，为风电紧固件扭矩系数设定提供参考。
本文所述试验是采用CSZ-1500AS高强螺栓扭矩系数试验机，该机采取伺服电机驱动，精密行星传动，PC闭环控制，通过高精度力值、扭矩传感器和旋转编码器等测得螺栓轴力、扭矩以及转角，可自动采集、记录、处理试验数据，实时显示试验曲线。
结构标准紧固件选用规范
结构标准紧固件选⽤规范结构标准紧固件选⽤规范版本记录最新状态号修改/⽣效⽇期修改页次修改⼈审批⼈修改理由 RA 2013.08.22 刘少正初次⽣成2016.12.13 夏世霞修订变更说明⽆⽬录1.⽬的与范围 (4)1.1⽬的 (4)1.2 范围 (4)2.引⽤标准 (4)3.术语定义 (4)3.1（螺钉）紧固 (4)3.2预紧⼒ (4)3.3旋合长度 (5)3.4螺纹伸出量 (5)4.常见的螺纹紧固失效的⼏种形式 (5)4.1螺纹连接失效 (5)4.2紧固件失效 (5)4.3连接件失效 (5)5.结构标准件选⽤原则 (5)5.1结构标准件选型遵循原则 (5)5.2结构标准件选型注意事项 (8)1.⽬的与范围结构标准件，也称为紧固件，是作紧固连接⽤的⼀类机械零件，其应⽤极为⼴泛。
由于结构标准件的品种规格繁多，性能及⽤途各异，⽽且其标准化、系列化、通⽤化的程度极⾼，因此有必要对标准件的选⽤作相应的规定。
为了规范结构标准件正确选型，规定公司产品选⽤原则，以便有效地使⽤标准件，特制定本规范。
公司产品常⽤标准件的种类、规格见公司《常⽤标准件的种类、规格选型表》本规范适⽤于烽⽕通信系统设备及终端设备的结构标准件选⽤。
1.1⽬的从设计的⾓度规范螺钉的使⽤1.2 范围适⽤于公研部结构设计2.引⽤标准GB9145 《公制内外螺纹极限尺⼨检查表》GB9146 《普通螺纹粗超度优选极限尺⼨》JB/ZQ4005-2006 《扳⼿空间》FHPD-SD-SP015《钣⾦结构件可加⼯性设计规范》FHPD-SD-SP022《塑胶⼯艺规范》3.术语定义3.1（螺钉）紧固使⽤装配⼯具，将螺纹连接件与螺纹紧固件紧密结合在⼀起，并保证⼀定预紧⼒的过程。
表⽰同样意识的称谓有：拧紧、打紧、上紧、打螺丝。
3.2预紧⼒连接中，在受到载荷前，为增强连接的可靠性和紧密性，以防⽌受载荷后出现缝隙或滑移⽽预先加的⼒。
3.3旋合长度两个相互配合的螺纹沿螺纹轴线⽅向相互旋合部分的长度，如下图1所⽰。
Q JH 01.010-2013 优选紧固件规格
Q/JH北京江河幕墙股份有限公司发布目录目录 (I)前言 (II)1范围 (1)2规范性引用文件 (1)3基本原则 (2)4标准螺栓规格 (2)5标准螺栓配件规格 (3)6标准自攻螺钉规格 (3)7标准自钻自攻螺钉规格 (4)8标准机制螺钉规格 (5)9标准紧定螺钉规格 (5)10标准拉铆钉规格 (5)11标准铆螺母规格 (6)12标准射钉规格 (6)前言根据集团标准化的要求，为减少紧固件的规格，规范紧固件物料申请，提高采购效率，减轻库存负担，标准编制组通过ERP数据的提取及整理，经广泛调查研究，认真总结实践经验，参考有关国标标准和国外先进标准，并在广泛征求意见的基础上制定本标准。
本标准的主要内容为优选紧固件的规格，并对紧固件的材质和性能等级做出了相关规定。
本标准由设计研发中心标准化组提出。
本标准由设计研发中心标准化组归口。
本标准主要起草人：曾滨本标准主要审核人：段胜韩维池本标准批准发布人：于军1范围本标准规定了公司内部用优选紧固件的规格、材质及性能等级。
本标准适用于公司内部承接国内外工程项目时，优选紧固件的规格。
2规范性引用文件下列标准所包含的条文，通过在本标准中引用而构成为本标准的条文。
本标准发布时，所示版本均为有效。
所有标准均会被修订，使用本标准的各方应探讨使用下列标准最新版本的可能性。
GB/T5782-2000六角头螺栓GB/T5783-2000六角头螺栓全螺纹GB/T901-1988等长双头螺柱B级GB52-76六角螺母A级和B级GB/T97.1-2002平垫圈A级GB93-87标准型弹簧垫圈GB862.2-87外锯齿锁紧垫圈GB845-85十字槽盘头自攻螺钉GB846-85十字槽沉头自攻螺钉GB/T16824.1-1997六角凸缘自攻螺钉GB/T15856.1-2002十字槽盘头自钻自攻螺钉GB/T15856.2-2002十字槽沉头自钻自攻螺钉GB/T15856.5-2002六角凸缘自钻自攻螺钉GB/T818-2000十字槽盘头螺钉GB/T819.2-1997十字槽沉头螺钉第2部分：钢8.8、不锈钢A2-70和有色金属CU2或CU3 GB/T70.1-2008内六角圆柱头螺钉GB/T70.3-2000内六角沉头螺钉GB/T18981-2008射钉GB/T12618.1-2006开口型平圆头抽芯铆钉10、11级GB/T17880.1-1999平头铆螺母GB/T17880.2-1999沉头铆螺母GB/T77-2007内六角平端紧定螺钉GB/T78-2007内六角锥端紧定螺钉GB/T3098.6-2000紧固件机械性能不锈钢螺栓、螺钉和螺柱GB/T3098.11-2002紧固件机械性能自钻自攻螺钉GB/T3098.16-2000紧固件机械性能不锈钢紧定螺钉GB/T3098.19-2004紧固件机械性能抽芯铆钉GB/T3098.21-2008紧固件机械性能不锈钢自攻螺钉GB/T17880.6-1999铆螺母技术条件GB/T16938-2008紧固件螺栓、螺钉、螺柱和螺母通用技术条件ISO4014：1999Hexagon head bolts-Product grades A and BISO4017：1999Hexagon head screws-Product grades A and BDIN934：1987Hexagon nuts-Product grades A and BISO7089：2000Plain washers-Product grade AISO7049：1983Cross recessed pan head tapping screwsISO7050：1983Cross recessed countersunk head tapping screwsISO7053：1992Hexagon head tapping screws with collarISO15481：1999Cross recessed pan head drilling screwswith tapping screw threadISO15482：1999Cross recessed countersunk head drilling screwswith tapping screw threadISO15480：1999Hexagon washer head drilling screwswith tapping screw threadISO7045：1994Pan head screws with type H or type Z cross recess-Product grade AISO7046.2：1990Cross recessed countersunk flat head screws(commonhead style),product grade A-Part2:Steel of propertyclass8.8,stainless steel and nonferrous metals ISO4762:2004Hexagon socket head cap screwsISO10642:1997Hexagon socket countersunk head screwsISO15977:2002Open end blind rivets with break pull mandrel andprotruding head-Property class10、11 ISO4026：2003Hexagon socket set screws with flat pointISO4027：2003Hexagon socket set screws with cone pointISO3506-1:1997Mechanical properties of fasteners-Bolts,screws and studs made of stainless steel ISO3506-4:2003Mechanical properties of fasteners-Tapping screws stainless steelISO10666:1999Mechanical properties of fasteners-Drilling screws with tapping screw thread3基本原则3.1在设计、生产、施工、安装的过程中应优先选用本标准规定的紧固件规格。
不锈钢外六角螺栓 8.8级
不锈钢外六角螺栓8.8级——机械连接件的优选一、引言在众多的机械连接件中，不锈钢外六角螺栓8.8级凭借其优异的性能和广泛的应用领域，成为了业界的优选。
本文将从多个角度详细解析不锈钢外六角螺栓8.8级，带领读者了解其特点、应用和优势。
二、不锈钢外六角螺栓8.8级的基本概念不锈钢外六角螺栓8.8级，顾名思义，是一种采用不锈钢材料制成的外六角螺栓，其性能等级为8.8级。
不锈钢具有良好的耐腐蚀性和强度，而外六角螺栓则是一种常见的紧固件，广泛应用于各种机械设备和结构连接中。
三、不锈钢外六角螺栓8.8级的特点1. 良好的耐腐蚀性：不锈钢材料具有优异的耐腐蚀性能，能够在恶劣的环境下长时间使用而不生锈。
2. 高强度：8.8级的外六角螺栓具有较高的抗拉强度和抗剪强度，能够承受较大的载荷。
3. 易于安装和拆卸：外六角螺栓具有标准的六角头，方便使用扳手或电动工具进行安装和拆卸。
4. 广泛的应用领域：不锈钢外六角螺栓8.8级适用于各种机械设备和结构连接，如桥梁、建筑、汽车、船舶等。
四、不锈钢外六角螺栓8.8级的应用案例1. 桥梁工程：在桥梁建设中，不锈钢外六角螺栓8.8级被广泛应用于钢结构的连接。
其高强度和良好的耐腐蚀性能够保证桥梁的安全性和使用寿命。
2. 建筑行业：在建筑领域，不锈钢外六角螺栓8.8级常用于幕墙、钢结构、电梯等设备的安装和固定。
其优异的性能确保了建筑的安全性和稳定性。
3. 汽车行业：在汽车制造中，不锈钢外六角螺栓8.8级被用于发动机、底盘、悬挂系统等关键部件的连接。
其高强度和良好的耐腐蚀性能够承受汽车行驶过程中的各种力和环境因素，确保汽车的安全性和可靠性。
4. 船舶制造：在船舶制造中，不锈钢外六角螺栓8.8级被广泛应用于船体结构、机械设备和管道系统的连接。
由于船舶长期在海洋环境中运行，因此具有良好的耐腐蚀性的不锈钢外六角螺栓成为了理想的选择。
五、不锈钢外六角螺栓8.8级的优势1. 优良的力学性能：不锈钢外六角螺栓8.8级具有较高的抗拉强度和抗剪强度，能够承受较大的载荷，确保连接的安全性和可靠性。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
3、预紧力的控制：
11
22
测力矩板手——测出预紧力矩； 定力矩板手——达到固定的拧紧力矩时，将自动打滑。
扳手拧紧力矩——T=FH·L
图图44--1122测测力力矩矩扳扳手手
其中，FH—作用于手柄上的力，L—力臂
11
22
11 22
33
44
图图44--1122 测测力力矩矩扳扳手手
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，造成事故.
2、防松原理 消除（或限制）螺纹副之间的相对运动，或增大相对运 动的难度。
(b(b))
5、其它类型
地脚螺栓联接
吊环螺钉联接 T型槽螺栓
二、螺纹联接件
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
1155°°~~3300°° rr
辗辗制制末末端端
dada dsds dd ee
kk' ' lsls lglg
ss
kk
ll
体上形成螺旋线。
S
arctan( S ) d2
2
2
螺纹的形成：取一通过圆柱体轴线的平面图形(三角形、矩形、
梯形等)沿螺旋线运动，该图形在空间形成的体形即为螺纹。
二、螺纹的主要参数
ddd dd2d2 2 dd1d1 1
hhh
PPP LL=L=n=nPn(PP(n(n=n=2=)2)2) LLL
3）按螺旋线绕行方向分 左旋 右旋（常用）
左旋
右旋
15.2 螺纹联接的基本类型及螺纹联接件
一、螺纹联接主要类型
1、螺栓联接 a) 普通螺栓联接——被联接件不太厚，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隙，并在工 作中间隙不许消失，结构简单，装拆方便。
dd0 d0 0
l1l1l1
d — 螺纹大径，公称直径
d1 — 螺纹小径
d2 — 螺纹中径
n — 螺纹线数
p L
— —
螺导距程，dLdd=dd2dn型角
β — 牙侧角
三 、螺纹的种类：
1）按轴向剖面形 状（螺纹的牙型）
三角形螺纹 梯形螺纹 锯齿形螺纹 管制螺纹
矩形螺纹
2）按螺旋线数目分 单头螺纹： r ,易自锁（故 ） 多头螺纹： ,用于传动
第15章 联接设计
优选连接设计螺栓
15.1 螺纹连接的类型和防松
桑 塔 纳 轿 车
机 床
摩 托 车
飞 机 机 翼
发 动 机 气 缸
化 工 管 道
自 行 车
锁 紧 螺 母
汽 车 轮 胎
15.1 螺 纹 参 数
一、螺纹的形成
螺旋线的形成：将直角三角形
(直角底边长d2)绕到直径为d2 的圆柱体上，其斜边即在圆柱
3、防松办法及措施
1）摩擦防松 2）机械防松
3）永久防松
1）摩擦防松
自锁螺母——螺母一端做成非圆形 收口或开峰后径面收口，螺母拧紧 后收口涨开，利用收口的弹力使旋 合螺纹间压紧
1155°°~~3300°°
六角螺母按厚度的不同， 分为标准、厚、薄型螺母.
ee dd
ss
mm
蝶形螺母
圆螺母+止退垫圈— —带有缺口，应用 时带翅垫圈内舌嵌 入轴槽中，外舌嵌 入圆螺母的槽内， 螺母即被锁紧
tt dd D1D1
d1d1 d2d2
7）垫放圈置在CC××螺4455°母3°300°和° 被联接件之间，33起00°°3保300°°护支承表面等作用。
RR
tt
XX
bb ll
4）紧定螺钉
锥 端——适于零件表面硬度较低不常拆卸的场合 平 端——接触面积大、不伤零件表面，用于顶紧硬度较大
的平面，适于经常拆卸 圆柱端——压入轴上凹坑中，适于顶紧轴上零件的位置
tt
nn dd
RR
9900°°
ll
5）自攻螺钉——由螺钉攻出螺纹
6）螺母：六角螺母、锁紧螺母、圆螺母、蝶形螺母、圆盖 螺母、法兰螺母、加长螺母等
DD斜垫1圈12200°C为°C1 1 用于倾斜支承面dd0的D0 D1 垫圈。1155°° 1
bb
3300°°
bb
HH
3300°°
平平垫垫圈圈
斜斜垫垫圈圈
hh
一、预紧
15.3 螺纹联接的预紧和防松
松联接 螺纹联接
紧联接
1、预紧目的——保持正常工作。如气缸螺栓联接，有紧 密性要求，防漏气，接触面积要大，靠摩擦 力工作，增大联接刚度、紧密性和提高防松 能力等。
dd
dd
HH l2l2
l3l3 HH l1l1 l2l2
3、螺钉联接——适于被联接件之一较厚（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
dd
l1l1
HH
l2l2
l3l3
4、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。
预紧过紧——预紧力过大，螺杆静载荷增大、降低本身强度 预紧过松——预紧力过小，工作不可靠
2、拧紧力矩
TT TT1 1
TT2 2
拧紧时螺母：T=T1+T2
T——拧紧力矩 T1——螺纹摩擦阻力矩 T2——螺母端环形面与被联接件间的摩擦力矩
T1
F d 2 2
tg (
')
T2 fc F rf
其中
rf
aaa
ddd
(a)
(b)
b) 精密螺栓联接——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 螺栓联接。
2、双头螺栓联接——螺杆两端无钉头，但均有螺纹，装配时 一端旋入被联接件，另一端配以螺母。 适于常拆卸而被联接件之一较厚时。 拆装时只需拆螺母，而不将双头螺栓 从被联接件中拧出。
各种螺栓
2）双头螺柱——两端带螺纹 A型——有退刀槽 B型——无退刀槽
dd
倒倒角角端端
AA型型 XX
bbmm
辗辗制制末末端端
BB型型 XX
bbmm
dsds
dsds
倒倒角角端端
XX bb
ll
辗辗制制末末端端
XX bb
ll
dd
3）螺钉： 与螺栓区别——螺纹部分直径较粗;全螺纹.
dkdk nn dd
S d0 4
(S为螺母支撑面外径，d0为螺纹孔直径)
T
T1
T2
Fd 2 tg(
2
')
fc
F rf
对于M10~M68的粗牙螺纹：
T 0.2Fd
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
设计时首先应保证所需的预紧力, 但拧紧后螺纹连接件预紧应 力不得大于其材料屈服极限σS的80%。对于一般用钢制螺栓, 推 荐用预紧力极限值为