第一节螺纹联接1

螺纹是怎么实现联接的？

由螺纹作联接的标准件如螺栓、螺柱、螺钉、螺母、垫圈等称为螺纹紧固件。1、标准螺纹紧固件1）螺栓、螺柱、螺钉六角头螺栓双头螺柱圆柱头内六角头螺钉圆柱头螺钉半圆头螺钉开槽沉头螺钉紧定螺钉2）螺母六角螺母六角开槽螺母圆螺母平垫圈弹簧垫圈圆螺母用止动垫圈3）垫圈3）螺纹紧固件的标记方法名称标准编号形式与尺寸材料热处理表面处理例:螺纹规格d=M12，公称长度l=80，性能等级为4.8级，不进行表面处理，全螺纹，C级的六角头螺栓：螺栓GB5782-86-M12X80a）螺栓标记:

螺栓标准号螺纹规格X有效长度例:螺纹规格D=M12，性能等级为10级，不经表面处理，A级的六角螺母。

螺母GB6170-86-M12螺母GB6171-86-M12X1.5

b）螺母标记:

螺母标准号螺纹规格例:标准系列，公称尺寸d=8，性能等级为140HV，不经表面处理的平垫圈垫圈GB97.1-85-8-140HVc）垫圈标记:

垫圈标准号公称直径a）应用场合

被联接件为通孔,两被联接件不太厚。1）螺栓联接

螺栓联接由螺栓、螺母、垫圈组成。2、螺纹紧固件联接的类型和画法a.两零件接触表面画一条线，不接触的画两条线。b.两零件相邻时剖面线的方向相反，或方向一致，但间隔不等。同一零件在各视图中的剖面线方向必须一致，间隔相等。规定画法c.紧固件和实心件(螺栓，螺母，垫圈，轴等)，若剖切平面通过基本轴线时，按不剖处理，仍画外形.如需剖切，可采用局部剖视图。实心件b）螺栓有效长度的确定

1：被联结件1的厚度;2：被联结件2的厚度;m：螺母的厚度;h：垫圈的厚度;b：螺栓头部露出的高度，一般取0.2-0.3d。D1d1例：已知被联接件:板厚δ1＝δ2＝30板宽Ｂ＝60螺栓GB5782-86-Ｍ24×L（螺栓长度）垫圈GB93-87-24螺母GB6170-86-Ｍ24

为了提高画图速度，螺纹联接件各部分的尺寸（除公称长度外）都可用d（或Ｄ）的一定比值画出，称为比例画法。D1=2.2dd0=1.1dd1=0.85dD=2dL0=(1.5~2)db=(0.2~0.3)dm=0.8dh=0.15dm1=0.7dD1d1R=1.5dR1=dd1=0.85dr由作图决定S=0.2dD=1.5dm=0.1d30º第一步：画被联接件，画通孔

通孔的尺寸可按装配精度从手册中查出。第二步：螺栓长度的选取

1：被联接件1的厚度；2：被联接件2的厚度；M：螺母的厚度；h：垫圈的厚度；b：螺栓头部露出的高度；，一般取0.2-0.3d。D1d1

=δ1＋δ2＋0.2d＋0.8d＋0.3d=30+30+0.2×24＋0.8×24＋0.3×24＝91.2将L圆整为标准螺栓系列长度100；螺纹部分长度2d＝2×24＝48第三步：螺栓长度的计算第四步：画联接螺栓（注意遮挡关系及间隙处理）主视图放大（注意间隙画法）第五步：画弹簧垫圈（注意遮挡关系及缺口画法）第六步：画螺母（注意主、左视图的不同画法及俯视图的投影）第七步：描深，标注尺寸2）螺钉联接a)应用场合:

用于受力不大又不需要经常拆装的地方，被联接件中的一个加工为螺孔，其余是通孔。例:螺钉GB68-85M6X20有效长度:L=δ+hδ:通孔长度；h：螺钉旋入深度；螺孔深度h+0.5d；光孔深度h+0.5d。例：已知被联接件：上板厚δ＝8板宽Ｂ＝16材料：Ｑ235A（普通碳素钢）用沉头螺钉联接螺钉GB68-85-Ｍ6×L（螺钉长度）b）螺钉联接的简化画法LL1第一步：布图，画被联接件L1—螺钉的旋入长度钢：L1=d铸铁:L1=1.25d-1.5d铝：L1=2d—上板厚计算得到的L应在手册中查出近似的标准长度。确定螺钉长度=8＋6＝14

将L圆整为标准螺钉系列长度16LL1第二步：画下板螺纹盲孔和内螺纹第三步：画上板90°沉头座孔和光孔画螺钉时，先将螺钉头部画入90°座孔中，再完成其余部分的作图。注意俯视图的画法。第四步：描粗，标注尺寸。适应场合：一个被联接件较厚或不宜做成通孔，需经常拆卸的地方。3）双头螺柱联接4）紧定螺钉联接螺纹联接件的注意点应有螺纹小径的细实线。被联接件的孔径为1.1d，此处应画两条粗实线。两个零件的剖面线方向应相反。内外螺纹的大小径应对齐。剖面线应画至大径。钻孔锥角为120度。应为3/4圈细实线。3、螺纹紧固件防松1）防松原因在冲击，振动和变载荷下，螺纹间的压力瞬间减小，甚至消失，产生松动现象。为防止这种情况发生，重要场合应采取防松措施，以防止螺栓与螺母发生相对转动。

拧紧螺母时，弹簧垫圈被压平，而产生一定的弹力，用于保持螺纹间有一定的压紧力。同时垫圈切口处的尖角也有阻止螺母松脱的作用，所以，要注意切口方向。结构简单，工作可靠，应用广泛。但在冲击、振动很大情况下，防松效果不太好。2）防松方法a)弹簧垫圈防松副螺母拧紧后，螺纹之间的接触情况如图所示。主、副螺母对顶，在两螺母之间的一段螺栓内产生附加拉力，即使外载荷消失，该拉力仍存在，有利于阻止松脱现象发生。由图可知，副螺母将承受主要外载荷，故副螺母要取得厚一点。但为避免装错，通常两个螺母取等厚。结构简单，可用于一般无剧烈振动的机器上。b）双螺母防松在螺栓上钻孔，采用槽型螺母。旋紧螺母后，开口销通过螺母槽插入螺栓孔中，使螺母与螺栓之间不能相对转动。安全可靠，应用较广，但安装较费工时，不经济，只在承受较大振动、冲击的联接中使用。

c）开口销防松单耳止动垫圈的防松是将垫圈一侧弯折贴紧在被联接件的侧面上。而外舌止动垫圈是将外舌插入被联接件的预钻孔中，然后将这两种垫圈的另一侧折弯，并紧贴在已拧紧的螺母的侧棱上，以达到防松作用。

d)单耳及外舌止动垫圈防松这类方法简便可靠，经济性也好，应用较广。将垫圈内翅插入轴上的槽内，而将垫圈的外翅弯折入螺母的沟槽中时，螺母和螺栓不能相对转动。简便可靠，多用于轴端固定的防松。e）圆螺母用止退垫圈防松螺栓紧固后，可在螺栓头部钻孔，再用金属丝捆扎。捆扎时必须注意金属丝的穿绕方向，即某一螺栓要自松时，金属丝应将其余螺栓向旋紧方向转动。防松可靠，结构轻便。但螺钉加工费较高，安装也较费时。f）金属丝防松使用厌氧性粘合剂，涂敷在螺纹上，旋紧螺母，即粘为一体。拆卸时，需加温到200-300度，使粘结剂分解后，方可拆卸。安全可靠，但不适合于高温下工作。g）粘结防松作业：螺栓联接：被联接件：板1厚40；板2厚40；宽60螺栓M30*L画图比例：1：1螺钉联接：被联接件：板1厚8；板2材料：铸铁宽15沉头螺钉M6*L画图比例：5：1三、常用螺纹紧固件联接

的设计计算

螺栓紧固件设计是通过强度计算来确定联接件中的螺栓直径的尺寸。在设计时，首先应考虑结构设计问题。（1）布置要对称，受力要均匀；（2）不要使被联接件强度削弱太多；（3）螺母和螺栓头部支撑面应平整（凸台、凹坑）；（4）注意扳手空间和装拆方便；（5）同一机器上的品种规格尽可能少。1、结构设计问题以吊钩为例：

松螺栓联接装配时，不需把螺栓拧紧，螺栓在承受载荷前螺栓不受力。此时，一般按最大载荷计算确定螺栓的直径或校核危险截面的强度。FQ02、松螺栓联接的受力分析FQ0强度公式：

Mpa设计公式：mmFQO：最大载荷N；材料的许用应力Mpa；d1:螺栓的最小直径mm。FQ0FQ03、受横向力普通螺栓联接受力分析受横向力普通螺栓联接受力分析用普通螺栓联接时，承受横向载荷，靠拧紧螺母时足够的预紧力FQO，被联接件间产生足够的摩擦力，使被联接件间不产生相对滑动。此时在FQO的作用下，产生的拉伸应力为：FQ0MpaFQ0f:摩擦系数c:防滑安全系数c=1.1-1.3m:接触面数。当摩擦面增加时，摩擦力为mFQOf在螺栓受拉的同时，为了拧紧螺母，螺栓受到克服螺纹之间的相对转动阻力矩（螺纹力矩）M1的作用。由此产生的扭转剪应力d1：危险截面的直径，一般为螺纹小径。M1对于M10-M68的普通螺纹按第四强度理论受横向载荷时的强度条件:

Mpa在危险截面上既有拉应力又有扭转剪应力

强度条件

Mpa：材料的许用应力MpaFQ0:预紧力Nd1:螺纹小径mm设计公式mm从受横向力载荷的普通螺栓联接，当f=0.15，c=1.2，m=1时，

即预紧力是横向载荷的8倍，在工程中常用铰制孔螺栓承受联接横向载荷，此时螺栓无需预紧力，螺栓受剪切应力和挤压应力。4、