第二节 螺纹联接的预紧与防松-xuan

5-3 螺纹连接的预紧和防松 一、螺纹连接的预紧
1、预紧力的控制可以通过控制拧紧力矩T来实现 预紧力的控制可以通过控制拧紧力矩 力矩T
拧紧螺母时： 拧紧螺母时：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 3 3 d2 1 D0 − d 0 T = F0 tan(ψ + ϕv ) + fcF0 2 = KF0 d 2 2 3 D0 − d 0 F0——预紧力 d——螺纹公称直径 ——预紧力 ——螺纹公称直径 K——拧紧力矩系数 ——拧紧力矩系数 ψ——螺纹升角 ϕv——当量摩擦角 ——螺纹升角 ——当量摩擦角 fc——摩擦系数 ——摩擦系数
5-3 螺纹连接的预紧和防松 二、螺纹防松 3、防松办法及措施
（1）摩擦防松 弹簧垫圈（ B、弹簧垫圈（spring washer）
原理： 螺母拧紧后， 原理： 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 被联接件的支承面也有防松作用。 被联接件的支承面也有防松作用。 特点：结构简单，使用方便， 特点：结构简单，使用方便，但在 振动冲击载荷作用下， 振动冲击载荷作用下，防松效果较 一般用于不甚重要的联接。 差，一般用于不甚重要的联接。
5-3 螺纹连接的预紧和防松 二、螺纹防松 3、防松办法及措施
（2）机械防松 B、止动垫圈
5-3 螺纹连接的预紧和防松 二、螺纹防松 3、防松办法及措施
（2）机械防松 C、串联钢丝 原理： 原理： 用钢丝穿入各螺钉头部 的孔内，将各螺钉串联起来 的孔内， 使其相互制动。 ，使其相互制动。但需注意 钢丝的穿入方向。 钢丝的穿入方向。 特点： 特点： 适用于螺钉组联接， 适用于螺钉组联接，但是拆 卸不方便。 卸不方便。
5-3 螺纹连接的预紧和防松 二、螺纹防松 3、防松办法及措施
（1）摩擦防松 C、自锁螺母
5-3 螺纹连接的预紧和防松 二、螺纹防松 3、防松办法及措施
（2）机械防松 A、开槽螺母与开口销
split cotter pin
By Special Locking Devices
原理： 原理： 六角开槽螺母拧紧后， 六角开槽螺母拧紧后，将 开口销穿入螺栓尾部小孔和螺 母的槽内，并将开口销尾部掰 母的槽内， 开与螺母侧面贴紧。 开与螺母侧面贴紧。 特点： 特点： 适用于有较大冲击、 适用于有较大冲击、振动的 高速机械中运动部件的联接。 高速机械中运动部件的联接。
5-3 螺纹连接的预紧和防松 一、螺纹连接的预紧（Tightening of Bolted Joints） ）
大多数螺纹联接在承受工作载荷之前， 大多数螺纹联接在承受工作载荷之前，装配 时就已经拧紧，称之为预紧 预紧。 时就已经拧紧，称之为预紧。 螺纹连接在承受工作载荷之前预先受到的一个拧 紧作用力叫预紧力 预紧力。 紧作用力叫预紧力。 装配时预紧的螺栓联接称为紧螺栓连接 装配时预紧的螺栓联接称为紧螺栓连接 防止联接松脱，增强可靠性 防止联接松脱， 预紧的目的 被联接件接合面具有足够的紧密性 使接合面产生摩擦力，以承受横向载荷 使接合面产生摩擦力，
5-3 螺纹连接的预紧和防松 二、螺纹防松 3、防松办法及措施
（3）永久防松：端铆、冲点、点焊 永久防松：端铆、冲点、
冲点法防松
焊住防松
5-3 螺纹连接的预紧和防松 二、螺纹防松 3、防松办法及措施
（4）化学防松——粘合 化学防松——粘合 在螺纹副间或支撑面涂胶
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5-3 螺纹连接的预紧和防松 二、螺纹防松
(preventing unintentional unscrewing of screw joints )
1、防松目的 实际工作中，外载荷有振动、变化、 实际工作中，外载荷有振动 、变化 、 材料高温蠕 等会造成摩擦力减少， 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， 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， 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。 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， 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。 相对运动的难度。
5-3 螺纹连接的预紧和防松 二、螺纹防松 3、防松办法及措施
（1）摩擦防松 C、自锁螺母 原理：螺母一端制成非圆形 原理： 收口或开封后径向收口。 收口或开封后径向收口。当 螺母拧紧后，收口涨开， 螺母拧紧后，收口涨开，利 用收口的回弹力使旋合螺纹 间压紧。 间压紧。 特点：结构简单， 特点：结构简单，防松可靠 ，可多次装卸而不降低防松 性能。 性能。
5-3 螺纹连接的预紧和防松 一、螺纹连接的预紧
预紧力F 2、预紧力F0的控制手段 测力矩板手——测出预紧力矩 （1）测力矩板手——测出预紧力矩
（2）定力矩板手——达 定力矩板手——达 到固定的拧紧力矩T 到固定的拧紧力矩T时， 弹簧受压将自动打滑
5-3 螺纹连接的预紧和防松 一、螺纹连接的预紧
5-3 螺纹连接的预紧和防松 二、螺纹防松 3、防松办法及措施
（1）摩擦防松（By Supplementary Friction ） 摩擦防松（ 对顶螺母（ A、对顶螺母（jam nut ）
原理：两螺母对顶拧紧后，上下两螺母与螺栓螺纹接触面相 原理：两螺母对顶拧紧后，上下两螺母与螺栓螺纹接触面相 反，使旋合螺纹间始终受到附加的压力和摩擦力的作用。 使旋合螺纹间始终受到附加的压力和摩擦力的作用。 特点：结构简单，适用于平稳、低速和重载的固定装置的联接。 特点：结构简单，适用于平稳、低速和重载的固定装置的联接。
预紧力F 2、预紧力F0的控制手段
电动定力矩板手
5-3 螺纹连接的预紧和防松 一、螺纹连接的预紧
预紧力F 2、预紧力F0的控制手段 （3）测量预紧前后螺栓伸长量——精度较高 测量预紧前后螺栓伸长量——精度较高
5-3 螺纹连接的预紧和防松 一、螺纹连接的预紧
预紧力F 2、预紧力F0的控制手段 （4）控制力臂的长度
5-3 螺纹连接的预紧和防松 二、螺纹防松 3、防松办法及措施
（2）机械防松 B、止动垫圈
原理： 原理： 螺母拧紧后， 螺母拧紧后，将单耳或双耳止动垫 圈分别向螺母和被联接件的侧面折弯 圈分别向螺母和被联接件的侧面折弯 贴紧，即可将螺母锁住。 贴紧，即可将螺母锁住。若两个螺栓 需要双联锁紧时， 需要双联锁紧时，可采用双联止动垫 使两个螺母相互制动。 圈，使两个螺母相互制动。 特点： 特点： 结构简单，使用方便，防松可靠。 结构简单，使用方便，防松可靠。
5-3 螺纹连接的预紧和防松 一、螺纹连接的预紧
1、预紧力的控制可以通过控制拧紧力矩T来实现 预紧力的控制可以通过控制拧紧力矩 力矩T
拧紧后螺纹联接件的预紧应力不得超过其材料的屈服极限 80%。 σs的80%。
注意：对于重要的连接，应尽可能不采用直径过小( 注意：对于重要的连接，应尽可能不采用直径过小(＜M12) 的螺栓。 的螺栓。