國(guó)外螺紋學(xué)習(xí)教材

1、 螺紋一般狀況 :螺紋提供緊固件使之能作負(fù)荷之轉(zhuǎn)移.1 何謂螺紋 : 所謂螺紋即為在一圓柱物體上作出突起之螺旋山狀物,外螺紋適用于螺栓, 螺絲及螺樁, 內(nèi)螺紋適用于螺帽及螺紋孔.2 螺紋之組成 : 主要分為三部份螺峰, 螺谷及螺腹. 螺紋部頂端稱之為螺峰, 螺紋部底端稱為螺谷, 二者之間稱為螺腹. 三者組成一V字型之構(gòu)造. 螺峰與螺谷之直線距離為螺紋高H, 螺峰與螺峰之距離為螺距P, 在UN螺紋方面H = 0.866025 x P ( 假設(shè)狀況螺峰與螺谷均為V字型尖銳端 ).3 完全與不完全螺紋 : 螺紋同時(shí)具有螺峰及螺谷之完整形狀時(shí)稱為完全螺紋, 若螺谷或螺峰未完全成型則稱為不完全螺紋.4

2、螺距 : 螺距P即垂直于螺絲(帽)軸螺紋上之任一點(diǎn)與鄰近螺紋同一點(diǎn)之水平距離. 在UN螺紋系統(tǒng)中, 通常以每寸幾個(gè)螺紋表示.5 大徑及小徑 : 在外螺紋系統(tǒng)中, 螺峰之外徑稱為大徑, 螺谷之外徑稱為小徑. 內(nèi)螺紋類則正好相反, 螺峰之內(nèi)徑為小徑, 螺谷之外徑為最大徑.6 螺腹 : 螺腹與軸部所成之角度稱為螺腹角( Flank Angle ), 軸部雙邊角度相等者稱為對(duì)稱, 在UN螺紋系統(tǒng)中, 螺腹角通常為30度且對(duì)稱, 故UN螺紋之角度均為60度.7 有效徑 : 理論上而言為垂直于軸而通過螺峰螺谷某點(diǎn)之徑. 對(duì)標(biāo)準(zhǔn)螺紋而言, 此點(diǎn)正好位于中點(diǎn). 但對(duì)非標(biāo)準(zhǔn)螺紋而言, 此點(diǎn)可能位于中點(diǎn)附近之任一

3、點(diǎn), 視實(shí)際制造狀況而定.8 裕度 : 螺紋配合之裕度意味外螺紋及內(nèi)螺紋均以其最大上限制造且結(jié)合時(shí)之寬裕度. 對(duì)緊固件而言, 裕度通常由外螺紋提供, 這表示外螺紋之大徑, 有效徑, 小徑均需比基本螺紋型為小.而內(nèi)螺紋之三徑則等于基本螺紋型.9 制造公差 : 公差之配合則視制造而定. 公差即上限與下限之差. 對(duì)外螺紋而言, 其公差為上限減去公差即為下限, 內(nèi)螺紋則正好相反.10 螺紋長(zhǎng)及結(jié)合深度 : 緊固件結(jié)合時(shí), 外螺紋部之完全螺紋部之軸距為其螺紋長(zhǎng), 旋進(jìn)內(nèi)螺紋之距離為其結(jié)合深度, 螺紋長(zhǎng)及結(jié)合深度對(duì)其強(qiáng)度有深切之影響.11 螺距 : 螺距一般以每寸幾個(gè)螺紋表示, 常用有英制統(tǒng)一粗螺紋, 細(xì)

4、螺紋及8-螺紋三種.12 螺紋強(qiáng)度 : 螺紋支撐轉(zhuǎn)移負(fù)荷之力量決定于四個(gè)強(qiáng)度. 抗拉強(qiáng)度應(yīng)力面積為螺紋支撐抵抗拉力之面積. 抗剪應(yīng)力面積為計(jì)算徑剪斷力之面積. 防松應(yīng)力面積為內(nèi)螺紋及外螺紋結(jié)合互相松脫時(shí)之強(qiáng)度應(yīng)力面積.螺紋選擇 :螺紋選擇之三要素 : 螺紋型式, 螺紋數(shù)及等級(jí).1 螺紋型式 : IFI所承認(rèn)之螺紋型式共有三種 : UN, UNR, UNJ. 它們?nèi)珵?0度螺紋, 不同之處僅在螺谷處. 1.1 UN 螺紋 : UN螺紋型為最早之設(shè)計(jì), 外螺紋螺谷為平底或圓底均可.UNR螺紋 : UNR與UN螺紋之不同點(diǎn)在于其螺谷半徑限制在0.108到0.144倍螺距. 依目前要要, 1”以下規(guī)格

5、螺紋均需使用UNR螺紋. 1”以上之無法滾制螺紋而需切制時(shí), 需UNR螺紋仍需聲明, 否則應(yīng)以UN螺紋為主.1.2 UNK 螺紋 : UNK螺紋與UNR螺紋幾乎完全相同, 具有相同之公差配合及螺谷半徑公差, 其不同點(diǎn)就在于UNK螺紋強(qiáng)制必需檢查及保證螺谷半徑必需符合公差限制, UNK螺紋成為六角孔承窩螺絲及六角孔固定螺絲之標(biāo)準(zhǔn).1.3 UNJ螺紋 : UNJ螺紋為目前最適用之螺紋型式, 因?yàn)槠鋵?duì)疲勞應(yīng)力之抵抗超過其它型式之螺紋. 這個(gè)答案就是UNJ螺紋加大螺谷半徑. 其螺谷半徑為0.150到0.180倍之螺距.螺紋配合: UN內(nèi)螺紋緊固件通常配合UN及UNR外螺紋. 理論上而言, UN內(nèi)螺紋不

6、能配合UNJ外螺紋, UNJ內(nèi)螺紋可配合UN, UNR及UNJ外螺紋, 但配合UN及UNR螺紋時(shí)必須小心行之.1.1 螺谷半徑之一些觀念 : UN螺紋不強(qiáng)制必需有螺谷半徑, 其螺谷可以是平的, UNR之螺谷半徑至少為0.105倍螺紋距, UNJ之螺谷半徑至少為0.150倍螺紋距, 很難相信這小小之差別會(huì)有多重要, 但它確實(shí)如此重要. 螺谷半徑之加大會(huì)稍許增加螺紋靜態(tài)之抗拉強(qiáng)度, 此為一個(gè)相當(dāng)簡(jiǎn)單之幾何原理, 當(dāng)螺谷半徑增加時(shí), 螺谷徑及抗拉強(qiáng)度面積亦會(huì)加大, 故其抗拉強(qiáng)度亦增加. 螺谷半徑主要功能為增加疲勞應(yīng)力抵抗能力. 對(duì)緊固件暴露于長(zhǎng)期動(dòng)態(tài)之產(chǎn)品壽命影響很大, 其動(dòng)態(tài)應(yīng)力之計(jì)算應(yīng)包括所有之

7、搖動(dòng), 震動(dòng), 撞擊, 沖壓等力量以至于應(yīng)力之計(jì)算是如此困難, 但尋求更耐耗磨之產(chǎn)品之努力卻不能停止, 直至改良其螺谷半徑后, 此問題才告解決, 螺谷半徑越大, 其抗疲勞度越佳.螺紋數(shù) : 螺紋數(shù)與螺距及直徑有關(guān), 英制統(tǒng)一螺紋之螺紋距表示為每寸幾個(gè)螺紋, 英制統(tǒng)一螺紋共有11種規(guī)范, 但其中較重要者有三 : 粗螺紋( Coarse UNC ), 細(xì)螺紋( Finc UNF )及8螺紋( 8 UN ). UNC螺紋為惠勒氏( Whitworth )于19世紀(jì)中葉發(fā)展而出, 他選擇該系螺紋之理由為當(dāng)時(shí)之制造技術(shù)僅能提供類似之螺紋產(chǎn)品, 但時(shí)至今日, 隨著制造技術(shù)之改良及精進(jìn), 已能制造出更精確之

8、精制螺紋, 于是又加進(jìn)UNF細(xì)螺紋一種以滿足各項(xiàng)需求. 而8螺紋系統(tǒng)則不管其外徑為何每寸之螺紋數(shù)均為8個(gè).1.2 螺紋等級(jí)配合 : 螺紋配合意味著結(jié)合時(shí)內(nèi)螺紋及外螺紋之松緊程度. 英制統(tǒng)一螺紋外螺紋有1A, 2A, 3A三種, 內(nèi)螺紋亦有1B, 2B, 3B三種等級(jí). 這些級(jí)數(shù)使用來表示其配合程度, 級(jí)數(shù)越高, 配合之松緊度越緊.另外尚有一種5級(jí)螺紋, 其內(nèi)螺紋及外螺紋無配合公差, 當(dāng)外螺紋旋入內(nèi)螺紋時(shí), 其相互咬緊而無空隙存在, 請(qǐng)參考ANSI/ASME B1.12 A-75頁.級(jí)數(shù)1A及1B :級(jí)數(shù)1A及1B是一種配合起來很松之螺紋. 適用于需快速裝卸之緊固件. 1A及1B僅適用于1/4”

9、以上之粗螺紋及細(xì)螺紋緊固件. 用于機(jī)械方面非常少, 事實(shí)上, 北美地區(qū)使用此級(jí)之緊固件比率還不到千分之一.級(jí)數(shù)2A及2B :級(jí)數(shù)2A及2B之螺紋是目前使用最廣之級(jí)數(shù), 幾乎90%以上之緊固件均使用本級(jí)數(shù), 對(duì)制造和經(jīng)濟(jì)性而言, 此為最適當(dāng)之級(jí)數(shù).級(jí)數(shù)3A及3B :級(jí)數(shù)3A及3B之螺紋適用于需配合度良好之場(chǎng)合如六角承窩螺絲及內(nèi)六角孔固定螺絲.航空用螺栓螺帽及其它高強(qiáng)度或高安全顧慮之緊固件.螺紋配合之觀念 :螺紋之配合應(yīng)注意公差應(yīng)嚴(yán)而配合度應(yīng)松. 同時(shí)更好之質(zhì)量可得到較佳之使用效率. 在圖1上顯示出1/2"-13 UNC螺紋之各級(jí)數(shù)相關(guān)性. 1B 螺紋 2B 螺紋 3B 螺紋 內(nèi)螺紋 .

10、4597 .4565 195% 2A 螺紋 130% .4548 2A 螺紋 97.5% 2A 螺紋 基本有效徑 .4500 30% 2A 螺紋之配合公差 75 % .4485 .4485 2A 螺紋 150% .4463 2A 螺紋 .4435 .4411 1A 螺紋 2A 螺紋 3A 螺紋 外螺紋強(qiáng)度 :螺紋配合之強(qiáng)度決定于足夠的螺紋長(zhǎng)結(jié)合深度及長(zhǎng)度.螺紋之抗拉強(qiáng)度與級(jí)數(shù)無關(guān). 但級(jí)數(shù)越高, 防松能力越好.表面處理:相當(dāng)多之緊固件作表面處理以防止銹蝕及增進(jìn)表面光澤. 表面處理將增加成品之厚度.表面處理之緊固件之適用性在稍后章節(jié)將花相當(dāng)大的篇幅介紹. 足夠讓我們了解到2A螺紋之表面處理之適用

11、性, 但3A螺紋因?yàn)闆]有配合公差, 所以表面處理時(shí)必需特別小心以免造成無法組合.高溫狀況: 當(dāng)緊固件長(zhǎng)其暴露在高溫( 通常在500度F以上 )時(shí), 就必需加大配合公差以避免磨損情形發(fā)生.表1 螺紋強(qiáng)度面積表尺寸螺紋距螺紋系列AsArASsAsn抗拉強(qiáng)度面積平 方 寸抗剪應(yīng)力面積平 方 寸抗松應(yīng)力面積(平方寸/寸)外螺紋內(nèi)螺紋2A3A2B3B0-80 UNF0.001800.001510.06030.07480.1060.1161-64 UNC0.002630.002180.08350.09130.1330.1441-72 UNF0.002780.002370.08310.09220.1300.

12、1422-56 UNC0.003700.003100.1010.1090.1620.1742-64 UNF0.003940.003390.1010.1090.1560.1703-48 UNC0.004870.004060.1180.1270.1910.2043-56 UNF0.005230.004510.1180.1300.1860.2014-40 UNC0.006040.004960.1380.1470.2210.2354-48 UNF0.006610.005660.1400.1510.2160.2325-40 UNC0.007960.006720.1610.1720.2480.2635-4

13、4 UNF0.008300.007160.1620.1730.2460.2626-32 UNC0.009090.007450.1800.1890.2810.2966-40 UNF0.010150.008740.1820.1970.2740.2928-32 UNC0.01400.01200.2260.2390.3340.3538-36 UNF0.01470.01280.2270.2440.3310.35010-24 UNC0.01750.01450.2630.2770.4010.42010-32 UNF0.02000.01750.2750.2890.3890.41112-24 UNC0.0242

14、0.02060.3120.3270.4580.47812-28 -UNF0.02580.02260.3170.3360.4500.4741/4-20 UNC0.03180.02690.3680.3850.5390.5631/4-28 UNF0.03640.03260.3730.4030.5210.5495/16-18 UNC0.05240.04540.4700.5020.6820.7105/16-24 UNF0.05800.05240.4790.5200.6630.696尺寸螺紋距螺紋系列AsArASsAsn抗拉強(qiáng)度面積平 方 寸抗剪應(yīng)力面積平 方 寸抗松應(yīng)力面積(平方寸/寸)外螺紋內(nèi)螺紋2A

15、3A2B3B3/8-16 UNC0.07750.06780.5760.6190.8020.8603/8-24 UNF0.08780.08090.5780.6440.8000.8377/16-14 UNC0.1060.09330.6770.7340.9811.017/16-20 UNF0.1190.1090.6850.7610.9080.9911/2-13 UNC0.1420.1260.7790.8541.121.161/2-13 UNF0.1600.1490.7990.8871.081.139/16-12 UNC0.1820.1620.8930.9741.271.329/16-18 UNF0.

16、2030.1890.9011.021.231.295/8-11 UNC0.2260.2020.9981.091.421.475/8-18 UNF0.2560.2400.9981.131.371.433/4-10 UNC0.3340.3021.211.341.721.783/4-16 UNF0.3730.3511.231.381.661.737/8-9 UNC0.4620.4191.431.582.032.097/8-14 UNF0.5090.4801.441.631.962.031-8 UNC0.6060.5511.661.822.332.401-12 UNF0.6630.6251.661.8

17、72.772.351/14 UNS0.6800.6461.671.892.232.331-1/8-7 UNC0.7630.6931.882.042.652.721-1/8-8 UN0.7900.7281.892.072.632.701-1/4-7 UNC0.9690.8902.112.302.943.021-1/4-8 UN1.0000.9292.122.332.923.001-3/8-6 UNC1.161.052.342.523.273.351-3/8-8 UN1.231.162.342.583.213.301-1/2-6 UNC1.411.292.582.773.573.651-1/2-8

18、 UN1.491.412.572.843.503.61尺寸螺紋距螺紋系列AsArASsAsn抗拉強(qiáng)度面積平 方 寸抗剪應(yīng)力面積平 方 寸抗松應(yīng)力面積(平方寸/寸)外螺紋內(nèi)螺紋2A3A2B3B1-5/8-8 UN1.781.682.803.103.793.911-3/4-5 UNC1.901.743.043.244.204.301-3/4-8 UN2.081.983.033.354.084.211-7/8-8 UN2.412.303.253.634.374.502-4-1/2 UNC2.502.303.533.724.834.932-8 UN2.772.653.483.864.664.812-1

19、/4-4-1/2 UNC3.253.024.024.235.445.552-1/4-8 UN3.563.423.934.375.245.402-1/2-4 UNC4.003.724.504.706.076.202-1/2-8 UN4.444.294.384.875.816.002-3/4-4 UNC4.934.624.995.226.686.822-3/4-8 UN5.435.264.835.386.396.603-4 UNC5.975.625.485.747.297.443-8 UNC6.516.325.285.896.957.203-1/4-4 UNC7.106.725.976.267.9

20、08.063-1/4-8 UN7.697.495.736.407.537.793-1/2-4 UNC8.337.926.476.778.518.683-1/2-8 UN8.968.756.186.908.108.393-3/4-4 UNC9.669.216.957.299.119.313-3/4-8 UN10.3410.116.617.418.678.984-4 UNC11.0810.617.447.819.719.924-8 UN11.8111.577.077.919.249.57參照 備注 1234,65,6備注 :1 在英制統(tǒng)一螺紋中, 1-12 UNF系細(xì)螺紋螺紋之規(guī)范, 1-14 U

21、NS系一種徑/距混合制, 在美國(guó), 通常使用1-14 UNS螺紋.2 As = 0.7854 ( D - 0.9743/n)2 3 Ar = 0.7854 ( D - 1.3/n)2 As : 抗拉強(qiáng)度應(yīng)力面積 Ar : 抗剪應(yīng)力面積 D : 基本螺紋徑 D : 基本螺紋徑 n : 每寸螺紋數(shù) n : 每寸螺紋數(shù)4 ASs = 3.1416 x Le x Kn max x n x 1/2n + 0.57735 x (Es min - Kn max) ASs : 外螺紋抗松應(yīng)力面積 Le : 螺紋作用長(zhǎng)度 n : 每寸螺紋數(shù) Kn max : 外螺紋螺谷徑上限 Es min : 外螺紋有效徑下限

22、 5 ASn = 3.1416 x Le x Ds min x n x 1/2n + 0.57735 x (Ds min - En max) ASn : 內(nèi)螺紋抗松應(yīng)力面積 Le : 螺紋作用長(zhǎng)度 n : 每寸螺紋數(shù) Ds min : 內(nèi)螺紋最大徑下限 En max : 內(nèi)螺紋有效徑上限6 Kn, Es, Ds, En值請(qǐng)參照ANSI/ASME B1.1 A-38頁.運(yùn)送處理 : 大多數(shù)之緊固件在使用前均需運(yùn)送處理, 此因螺紋( 外螺紋 )很容易受損之故.展延性 :低及中級(jí)強(qiáng)度之緊固件配上2A螺紋有相當(dāng)好之展延性, 此因其具有配合公差及較大之公差范圍使得螺紋更具彈性. 高強(qiáng)度之緊固件具有低展延

23、性, 需配合較嚴(yán)格之螺紋.震動(dòng) :螺紋配合度越佳, 因震動(dòng)所導(dǎo)至螺紋松動(dòng)之危險(xiǎn)性越低, 易言之, 防松性視其螺紋配合性而言.成本 : 螺紋配合度越佳,成本越高.螺紋表面處理 :表面處理將會(huì)增加厚度, 如果超過限度, 將會(huì)產(chǎn)生配合上之問題, 因此在表面處理前必需采取適當(dāng)之措施. 在北美州處理表面處理之原則如下 : 除熱浸鋅類厚度大之處理層外, 表面處理不能違反基本螺紋配合原則.除非購(gòu)買者之特殊要求, 2A螺紋可以適應(yīng)表面處理. 易言之, 表面處理后之最大徑為基本尺寸, 同樣之要求亦適用于3A螺紋.如果在表面處理后仍需保留2A螺紋之特性限制時(shí), 則符號(hào)2A應(yīng)以2AG代替. 所謂2AG螺紋即與未表面

24、處理之2A螺紋之特性要求一樣. 1A螺紋不論其表面處理與否, 規(guī)格限制均相同.3A螺紋及所有內(nèi)螺紋均無配合公差, 這意味者1A, 2AG, 3A外螺紋之最大徑及1B, 2B, 3B內(nèi)螺紋之最小徑在表面處理前必須調(diào)整以適應(yīng)表面處理之厚度.當(dāng)表面處理厚度超過其配合公差時(shí), 就必須調(diào)整其制造公差, 不論是調(diào)整外螺紋或內(nèi)螺紋之限制, 此時(shí)外螺紋準(zhǔn)許違反其基本螺紋限制.在60度角之螺紋, 螺腹及有效徑之增加約為表面處理層厚度之4倍. 表面處理厚度通常以最低限制表示, 而不管其上限為何, 所以一般而言, 通常規(guī)定其有效徑變動(dòng)為厚度之6倍.例如2A螺紋表面面處理厚度為0.00015”, 則配合以0.0009

25、”以上之尺寸變動(dòng)以便容納增加之厚度. 通常在如此處理之后, 制造流程便不致以會(huì)發(fā)生問題. 一個(gè)較詳細(xì)對(duì)于表面處理之處理狀況規(guī)定在ANSI/ASME B1.1 A-48頁.在檢驗(yàn)表面處理后之尺寸允收狀況時(shí), 使用之量具與未表面處理之量具一樣, 但2A螺紋則不相同, 在表面處理后, GO適用3A環(huán)規(guī), NOGO適用2A環(huán)規(guī), 另外還有一種狀況是大厚度之表面處理.在大厚度之表面處理狀況下, 美國(guó)最普遍之作法為加大內(nèi)螺紋之孔徑而不是減少外螺紋之外徑, 這是因?yàn)榧哟罂讖交驕p少外徑均會(huì)減低螺紋結(jié)合強(qiáng)度, 而通常螺帽之強(qiáng)度是配合螺栓強(qiáng)度, 因此可加大孔徑而非減少外徑以避免結(jié)合強(qiáng)度之損失. 另外一個(gè)理由則純粹

26、基于經(jīng)濟(jì)上之考慮.螺紋允收 :螺紋具有兩種功能 : 結(jié)合及承受負(fù)荷. 結(jié)合功能端視其尺寸特性, 而負(fù)荷狀況則有賴于尺寸配合及材料級(jí)數(shù), 尺寸不良之產(chǎn)品常造成不能結(jié)合或結(jié)合不良, 配合不當(dāng)或材質(zhì)錯(cuò)誤則造成強(qiáng)度不足. 螺紋允收檢驗(yàn)則在檢驗(yàn)其尺寸特性是否合乎要求, 經(jīng)常我們使用量規(guī)( 螺紋規(guī)及環(huán)規(guī) )或其它檢驗(yàn)設(shè)備作檢驗(yàn). 通常螺紋允收狀況由購(gòu)買者決定, 這是因?yàn)樗盍私饩o固件使用狀況及使用要求( 包含尺寸, 強(qiáng)度, 緊固件工作環(huán)境, 負(fù)荷及安全顧慮等等 ). 為幫助決定如何檢驗(yàn), ANSI/ASME B1.3 A-53頁規(guī)定有量具量測(cè)系統(tǒng)可供使用. B1.3 共有三種系統(tǒng)以供螺紋測(cè)試, 分別為21

27、, 22, 23三種, 它們之間之分別為需求狀況之不同適用.系統(tǒng)編號(hào)越高, 其所測(cè)量之需要特性越多. 系統(tǒng)21系使用于低, 中強(qiáng)度一般工程用途之外螺紋緊固件. 系統(tǒng)22適用于高強(qiáng)度外螺紋緊固件, 系統(tǒng)23適用于UNJ系統(tǒng)外螺紋緊固件.同時(shí)系統(tǒng)21適用于除了UNJ系統(tǒng)內(nèi)螺紋緊固件之所有內(nèi)螺紋緊固件, UNJ系統(tǒng)內(nèi)螺紋緊固件則適用系統(tǒng)23, 系統(tǒng)22幾乎不用于內(nèi)螺紋緊固件.這三種系統(tǒng)系為大部份常用緊固件而設(shè)計(jì), 如果客戶所需求為特殊要求, 則適當(dāng)?shù)男拚鞠到y(tǒng)是被允許的.螺紋強(qiáng)度 :螺紋組合有六種強(qiáng)度之失敗模式 :- 外螺紋之拉斷.- 外螺紋之松脫.- 內(nèi)螺紋之松脫.- 外螺紋縱軸之剪斷.- 外螺紋

28、扭斷.- 內(nèi)螺紋螺紋之扯裂.拉斷, 松脫, 扯斷通常發(fā)生于使用階段, 扭斷導(dǎo)因于結(jié)合過緊, 剪斷只發(fā)生于負(fù)荷過大.緊固件強(qiáng)度計(jì)算 :四個(gè)緊固件結(jié)合強(qiáng)度負(fù)荷面積為 : a) 抗拉強(qiáng)度應(yīng)力面積,b) 剪斷應(yīng)力面積( 最小徑抗剪面積 ),c) 外螺紋抗松應(yīng)力面積,d) 內(nèi)螺紋抗松應(yīng)力面積.所有數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)及計(jì)算公式請(qǐng)參考表1.螺栓破斷失敗模式 :在選擇緊固件時(shí), 設(shè)計(jì)人員應(yīng)避免失敗之產(chǎn)生-組合時(shí)結(jié)合過緊及工作負(fù)荷過大導(dǎo)至螺栓破斷或螺紋崩壞. 有一個(gè)相當(dāng)重要之觀念是 : 在結(jié)合緊固件之過程中, 應(yīng)該注意其降伏強(qiáng)度, 如果螺栓在結(jié)合的過程中破斷, 是顯而易見且容易矯正的, 且必須馬上采取措施.另外, 螺紋崩

29、壞是一種另一型式之失敗, 它通常是逐漸發(fā)生的, 從螺紋結(jié)合處逐漸脫落,其發(fā)生之時(shí)間要好幾個(gè)小時(shí)以上, 一開始是查覺不出的.螺紋崩壞之防止 :防止緊固件螺紋崩壞之關(guān)鍵在提供足夠之緊固件結(jié)合長(zhǎng)度, 將螺帽之膨漲率減至最低,并選擇適當(dāng)之強(qiáng)度級(jí)數(shù)以防止螺紋損壞.螺紋結(jié)合長(zhǎng)度 :防止螺紋于配合時(shí)崩壞之最明顯之作法乃是加大結(jié)合長(zhǎng)度. 但會(huì)增加成本.當(dāng)螺栓及螺帽結(jié)合而承受垂直之負(fù)荷時(shí), 螺栓承受拉力, 螺帽則承受壓縮力, 如果螺絲及螺栓之材料一樣, 且均為標(biāo)準(zhǔn)螺紋型, 則其各部承受力均相等.螺栓承受垂直負(fù)荷時(shí), 將對(duì)螺紋產(chǎn)生拉伸作用而有拉長(zhǎng)效果, 同樣的, 螺帽因壓縮作用螺紋將有縮短效果. 這些變形將于螺栓

30、及螺帽二者繼續(xù)進(jìn)行到二者全部螺紋密接. 其結(jié)果造成全部負(fù)荷不均勻地分配在螺紋上, 造成接合之第一螺紋所承受的負(fù)荷超過平均負(fù)荷, 而最后結(jié)合之末端螺紋承受負(fù)荷卻比較小, 實(shí)驗(yàn)證實(shí)第一結(jié)合螺紋其承受之負(fù)荷可以超過平均負(fù)荷之2倍, 而末端所承受之負(fù)荷小于平均負(fù)荷之1/2, 這就是為何螺栓之破斷通常位于螺栓與螺帽或螺孔結(jié)合之第一螺紋, 同樣之研究更指出在同一結(jié)合長(zhǎng)下, 螺距愈小, 第一螺紋所承受之負(fù)荷就愈大.如將結(jié)合長(zhǎng)加長(zhǎng)到螺栓徑之一倍以上亦不可行, 這是因?yàn)轭~外之結(jié)合螺紋僅可承受少部份之負(fù)荷且第一螺紋需足夠粗大到可以將負(fù)荷成功地分配到其它螺紋, 就此觀點(diǎn)而言, 十分可能失敗.螺帽膨漲 :當(dāng)垂直負(fù)荷增加