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单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,*,紧固件基础知识培训,研究院总体所,紧固件的概念和意义,1.,概念,将两个或两个以上的被联接件紧紧连在一起的,联接件,。,2.,意义,是纽带，是桥梁，是细胞,紧固件的分类,1.,按材料分,金属紧固件和非金属紧固件,金属紧固件：顾名思义就 是用金属材料（铁、钢、铜,）加工制成的紧固件。,具体类型包括以下几种：,螺栓、螺母、螺柱、垫圈、螺钉，销，铆钉，管接头,非金属紧固件：顾名思义就是用非金属材料（塑料、橡胶,）加工制造而成的 紧固件。,具体类型包括以下几种：,塑料卡扣、塑料螺母、塑料螺钉、橡胶堵塞,紧固件的分类,2.,按标准分,分为标准紧固件和非标准紧固件,标准紧固件又分为国家标准件和汽车行业标准件。,非标准件是区别于国家标准和汽车行业标准规定范围内的紧固件。,螺纹及螺纹参数,1.,螺纹分类,按平面图形形状分：三角形螺纹、梯形螺纹和锯齿形螺纹,按螺旋线旋向分：左旋螺纹和右旋螺纹,按螺旋线数目分：单线螺纹和等距排列的多线螺纹,螺纹还分为外螺纹和 内螺纹,螺纹分类及螺纹参数,2.,螺纹参数,大径,d,小径,d,1,中径,d,2,螺距,P,导程,S,螺纹升角,牙形角,机械制造常用螺纹,三角形螺纹主要有普通螺纹和管螺纹，前者用于紧固联接，后者用于紧密联接。,我国国家标准中把牙形角为,60,的三角形米制螺纹称为普通螺纹，以大径,d,为公称直径。,同一公称直径中螺距最大的称为粗牙螺纹，其余都称为细牙螺纹。粗牙螺纹应用最广，细牙螺纹升角小，小径大，因而自锁性能好，强度高，但不耐磨，易滑扣。它适用于薄壁零件、受动载荷的联接和微调机构。,紧固件联接方式,1.,螺栓联接,螺栓连接的结构特点是被联接件的孔中不切制螺纹，装拆方便。,普通螺栓联接：螺栓与孔之间有间隙，这种联接的优点是加工方便，成本低，故应用最为广泛。,绞制孔用螺栓连接：其螺杆外径与螺栓孔（由高精度绞刀加工而成）的内径具有同一基本尺寸，并采用过渡配合。它适用于承受垂直于螺栓轴线的横向载荷。,紧固件联接方式,2.,螺钉联接,螺钉直接旋入被联接件的孔中，省去了螺母，因此结构上比较简单。但这种联接不宜经常装拆，以免被联接件的螺纹孔磨损而修复困难。,3.,双头螺柱联接,双头螺柱多用于较厚的被联接件或为了结构紧凑而采用盲孔的联接。双头螺柱联接允许多次装拆而不损坏被联接件。,4.,紧定螺钉联接,紧定螺钉联接常用来固定两零件的相对位置，并可传递不大的力或转矩。,螺纹联接的预紧和防松,除个别情况外，螺纹联接在装配时都必须拧紧，这时螺纹联接受到预紧力的作用。对于重要的螺纹联接，应控制其预紧力，因为预紧力的大小对螺纹联接的可靠性，强度和密封性均有很大的影响,。,螺纹联接的预紧和防松,1.,拧紧力矩,T0.2FaD Nmm,Fa,值是由螺纹联接的要求来决定的，为了充分发挥螺栓的工作能力和保证预紧可靠，螺栓的预紧力一般可达材料屈服极限的,50%70%,。,小直径的螺栓装配时应施加小的拧紧力矩，否则就容易将螺栓杆拉断。对重要的有强度要求的螺栓联接，如无控制拧紧力矩的措施，不宜采用小于,M12,的螺栓。,通常螺纹联接拧紧的程度是凭工人经验来决定的，为了保证装配质量，重要的螺纹联接应按计算值控制力矩。小批量生产时可使用带指针刻度的测力矩扳手。大量生产时多采用风扳机，当输出力矩达到所调节的额定值时，离合器便会打滑而自动脱开，并发出响声。,螺纹联接的预紧和防松,2.,螺纹联接的防松,联接用的三角形螺纹都具有自锁性，在静载荷和工作温度变化不大时不会自动松脱。但是冲击、振动和变载的情况下，预紧力可能在某一瞬间消失，联接任有可能松脱。高温的螺纹联接，由于温度变形差异等原因，也可能发生松脱现象，因此设计时必须考虑防松。,常用的防松方法有如下几种：,螺纹联接的预紧和防松,a,、利用附加摩擦力防松,加弹簧垫圈，对顶螺母，尼龙圈锁紧螺母,b,、采用专门防松元件防松,槽形螺母和开口销，圆螺母用带翅垫圈，止动垫片,C,、其他方法防松,冲点法防松，用冲头冲,23,点；粘合法防松,提高螺栓联接强度的措施,螺栓联接承受轴向变载荷时，其损坏形式多为螺栓杆部分的疲劳断裂，通常都发生在应力集中较严重之处，即螺栓头部，螺纹收尾部和螺母支承面所在处的螺纹。,1.,降低螺栓总拉伸载荷,Fa,的变化范围,为了减小螺栓刚度，可减小螺栓光杆部分的直径或采用空心螺杆，有时也可以增加螺栓长度。,被联接件本身的刚度是较大的，但被联接件的结合面因需要密封而采用软垫片时将降低其刚度。若采用金属薄垫片或采用,O,形密封圈作为密封元件，则仍可保持被联接件原来的刚度值。,提高螺栓联接强度的措施,2.,改善螺纹牙间的载荷分布,采用普通螺母时，轴向载荷在旋合螺纹各圈间的分布是不均匀的，从螺母支承面算起，第一圈受载最大，以后各圈递减。理论分析和实验证明，旋合圈数越多，载荷分布不均的程度越显著，到第,810,圈以后，螺纹几乎不受载荷。所以采用圈数多的后螺母并不能提高联接强度。,提高螺栓联接强度的措施,3.,减小应力集中,增大过渡处圆角，切制卸载槽都是使螺栓截面变化均匀，减小应力集中的有效方法。,4.,避免或减小附加应力,除以上方法外，在制造工艺上采取冷镦头部和碾压螺纹的螺栓，其疲劳强度比车制螺栓约高,30%,；氰化、氮化等表面硬化处理也能提高疲劳强度。,紧固件材料及机械性能,1.,紧固件材料,2.,紧固件机械性能,紧固件的表面处理,1.,作用,对紧固件基体材料的一种保护，防止基体材料因外界因素影响而腐蚀，进而影响紧固件的性能。,2.,表面处理的种类,镀锌，镀铬，镀铜，镀锡,3.,表面处理表示方法,（基体材料）,/,（镀覆方法）,（,镀覆层名称）（镀层厚度）（镀覆层特征）,（后处理）,紧固件的表面处理,4.,表面处理的方法,电镀，化学度,5.,电镀后的两个必不可少的过程,去氢处理,电镀加工过程易在镀层和基本金属的晶格中渗氢，产生氢脆，危害极大。为消除氢脆，一般采用镀后加热（,200250,，时间,2h),使氢气逸出。该工序对弹性材料，,0.5mm,以下的薄壁件及机械强度要求高的钢铁零件是必不可少的。具体见下表。,紧固件的表面处理,零 件,最短驱氢时间（,h),10.9,级的螺钉、螺栓和螺柱,4,12.9,级的螺钉、螺栓和螺柱,6,带硬度,HV400500,弹性垫圈组合件,8,带硬度,HV500600,弹性垫圈组合件,12,自攻螺钉,2,自攻锁紧螺钉,6,紧固件的表面处理,2.,钝化处理,为提高镀锌层的耐蚀性能，镀锌后必须进行钝化处理，使锌层表面生成一层稳定性高，组织致密的钝化膜，即铬酸盐转化膜。,目前国内采用的钝化处理工艺有彩色钝化、白色钝化、黑色钝化、五酸草绿色钝化。,