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螺栓知識講解 

發布時間:2019/11/26

  一、認識螺栓
  螺栓的定義
  螺栓由頭部和螺桿(帶有外螺紋的圓柱體)兩部分組成的一-類緊固件。
  螺栓的分類
  頭部形狀: 六角頭、圓頭、方形頭、沉頭等;
  螺紋長度:全螺紋和半螺紋;
  螺紋牙型:三角形、梯形、管形等;
  螺紋旋向:右旋和左旋。
  螺栓
  二、螺栓等級和材質
  螺栓等級:
  螺栓性能等級分3.6、4.6、4.8、5.6、6.8、8.8、9.8、10. 9、12.9等10余個等級;
 ?、俑邚姸嚷菟ǎ褐傅氖切阅艿燃墳?.8級及以上的螺栓,其材質為低碳合金鋼或中碳鋼并經熱處理(淬火、回火)。
 ?、谄胀菟ǎ浩溆嗤ǚQ普通螺栓,可分為精制螺栓(A、 B級: 5. 6或8.8)和粗制螺栓(C級),性能等級一般為4. 6或4.8。
  例如:性能等級8.8級的螺栓,其含義是:
 ?、俾菟ú馁|公稱抗拉強度達800MPa級;
 ?、诼菟ú馁|的屈強比值為0.8;
 ?、勐菟ú馁|的公稱屈服強度達800×0.8=640MPa級最常用的高強螺栓為8.8級和10.9級,最常用的普通螺栓為4.8級。
  螺栓材質:
  螺栓材質指的是螺栓是用什么材料做的,比如是45#鋼,是35CrMo鋼,是304不銹鋼。
  這里列舉下常見等級下螺栓可以是什么材質。
 ?、?.8級別可以是A3 Q235、Q195等低碳鋼材質。
 ?、?.8級別 Q235以上所有材質都可以,不需要熱處理。
 ?、?.8級別螺紋直徑16MM以下,35#調質熱處理,16mm以上,45#和低碳合金鋼調質處理。
 ?、?0.9級別中碳合金鋼調質熱處理35CRMO40CR等。
  螺栓的等級和材質是有一定關系的,低碳鋼只能生產低強度等級螺栓,碳鋼可以生產中強度等級螺栓,合金鋼可以生產高強度等級的螺栓。有的螺栓等級規定了相應的化學成分和機械性能,也就規定死了的材料。
  三、螺栓連接原理
  螺栓連接:螺栓與螺母配合,用于緊固連接兩個帶有通孔的元件,屬于可拆卸連接。
  螺栓連接類型,根據螺桿與通孔的配合程度可分為:
 ?、倨胀菟ㄟB接:裝配后孔與桿間有間隙,結構簡單,裝拆方便,可多次裝拆,應用較廣。(孔比螺桿大1.5mm-1mm);
 ?、阢q制孔螺栓連接:裝配后無間隙,主要承受橫向載荷,也可作定位用。(孔比螺桿大0.3mm-0.5mm);
  螺栓連接的工作原理:
  胡可定律:固體材料受力之后,材料中的應力與應變(單位變形量),之間成線性關系:
  螺栓連接受力分析:
 ?、俾菟辜暨B接:主要靠螺栓桿與孔壁互相擠壓傳力;
 ?、诼菟估B接:主要靠螺栓緊固后的預緊力;
  當被連接構件的剛度較大且螺栓對稱布置時,則每個螺栓將平均承擔作用在連接處的拉力;當被連接構件的剛度較小時,則連接處翼緣會發生彎曲變形,產生杠桿力。
  除了剪切力和拉力之外,還會受到:振動、溫度、側向應力(風力、流量、壓力等)、負載的改變等其他的一些作用力。
  四、螺栓緊固方法
  螺栓緊固方法有三種:
 ?、倥ぞ鼐o固法:其原理是扭矩大小和軸向預緊力之間存在一定關系。該緊固方式操作簡單、直觀,目前被廣泛采用;
 ?、谵D角緊固法:旋轉角度與螺栓伸長量和被擰緊件松動量的總和大致成比例關系,因而可采取按規定旋轉角度來達到預定擰緊力的方法;
 ?、矍c緊固法:理論目標是將螺栓擰緊到剛過屈服極限點。
  螺栓緊固順序原則:
 ?、侔聪戎虚g、后兩邊、對角、順時針方向依次、分階段緊固;
 ?、谝话惴謨啥尉o固:第一-步擰50%左右的力矩;第二步擰100%的力矩;
 ?、勐菟┒藨冻雎菽竿?~3個螺距。
  六、螺栓注意事項
  1、準備螺栓裝配前
 ?、賾獧z查螺栓、螺母是否干凈、生銹,有無毛刺、磕碰;
 ?、跈z查被連接件與螺栓、螺母接觸的平面,是否與螺栓孔垂直;
 ?、圻€應檢查螺栓與螺母配合的松緊程度。
  2、螺母和平墊圈裝配時,螺母和墊圈均反面靠近被連接件螺母標有字樣的一-面為正面,墊圈圓滑一面的為正面。
  3、螺栓連接的防松,關鍵在于防止螺紋副的相對轉動,常見的螺栓放松方法有三種:
 ?、倌Σ练浪桑簭椈蓧|片防松、雙螺母防松、自鎖螺母防松;
 ?、跈C械防松:開口銷防松、止動墊片防松;
 ?、塾谰梅浪桑簺_邊法防松、粘合防松。
  4、螺栓拆卸常見問題
 ?、贁Q松管道、閥門的法蘭盤螺栓時:應先松遠離身體的一-半螺栓,使殘存的油、汽、水從對面排以防被噴淋、燙傷。
 ?、诼菟ㄓ心z水擰不開的情況:大多數膠水是有機溶液,可以用香蕉水或酒精浸泡半個小時或用酒精棉花蓋在螺栓.上,時間長點,就可將膠水溶解。
 ?、勐菟ㄉP擰不開的情況:噴WD-40,等半小時后,噴霧會滲透到螺栓中間溶解銹塊。其他方法:震動、潤滑、火烤、電鉆。
 ?、苈菟ɑ罃Q不開的情況: 可用腐蝕性溶液,把螺栓慢慢腐蝕掉,如稀硫酸、鹽酸。金屬用酸,塑料用堿。
  5、螺栓使用常見誤區
 ?、僖源执殻阂恍┲匾摻蛹?,如傳動軸、飛軸等, 其螺栓多用細牙螺紋;細牙螺栓螺距和外角較小,具有強度高、自鎖性能好等優點,承受沖擊、振動和交換載荷的能力強;用粗牙螺栓代用后,易松動或脫、拆斷,造成事故。
 ?、诳紫恫慌洌撼惺軝M向載荷和剪切力作用的螺栓(如傳動軸螺栓、飛輪螺栓),它們與螺栓孔的配合為過渡配合,裝配應結實可靠,又能承受側向力;在裝配中若不注意檢查,螺栓與螺栓孔之間出現較大間隙時仍然安裝,結果有可能發生螺栓松動或切斷事故。
 ?、奂雍衤菽福哄e誤觀點:加厚螺母可以增加螺紋的工作圈數,從而提高連接件的可靠性;其實螺母越厚,各圈螺紋間的載荷分布越不均勻,越容易導致連接件松動。
 ?、? -母多墊: (≥2個):有時會出現裝配后的螺栓過長現象,于是有人便在-一個螺栓上裝上許多彈簧墊圈;在緊固過程中彈簧墊圈受力不均,有的會折斷,使螺栓的預緊力下降;或者產生偏心載荷,降低了螺栓的連接可靠性。
 ?、輭|圈過大: (GB/T 97. 1-2002表1中M5 M36:墊圈內徑大于螺紋大徑0.3mm^ 1mm);錯誤做法:由于缺少合適的墊圈,便用內徑較大的墊圈代替這樣螺栓頭部下面與墊圈接觸面積小,墊圈的承壓力或鎖止力下降,在振動和沖擊載荷作用下,螺栓易松動
 ?、夼ぞ夭环哄e誤觀點:認為螺栓應"寧緊不松",于是便有意識地加大螺栓的擰緊力矩;造成后果:導致螺栓滑扣,甚至擰斷;錯誤做法:對于需用扭矩擰緊的重要螺栓,又圖省事用活動扳手去擰;造成后果:因扭矩不足而松動,釀成故障。
 ?、哝i止不當:重要螺栓裝配后應采取防松裝置鎖止;采用開口銷鎖止時,常見的錯誤是用過細的開口鎖或半片開口鎖鎖止;采用彈簧墊圈鎖止時,常見的錯誤是墊圈開口錯距過小,失去彈性。采用鎖片鎖止時,常見的錯誤是將鎖片鎖在螺母的棱角處;采用雙螺母鎖止時,常見的錯誤是將較薄的螺母裝在外面,而且擰得不緊。
 ?、嗵摷賵怨蹋郝菟?、螺母或孔的螺紋內有銹漬、水垢、鐵屑、砂粒、毛刺等;裝配前予以清除,在擰緊螺栓時,由于雜質的阻滯作用,表面上扭矩值達到了要求,但實際上連接件并未真正壓緊。
 

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