螺紋連接知識

1、第 第 頁 共 10 頁汽車常用螺紋副類型螺紋聯(lián)接是機械零部件之間結(jié)合的最常用方式之一，與鉚接、焊接等結(jié)合方式相比，具有裝配與維修的方便性，也是標(biāo)準(zhǔn)化程度最高的機械零件汽車常用螺紋緊固件主要包括：螺栓、釘、螺母、彈簧墊圈、平墊圈、鋸齒墊圈、螺塞、擴口式管接件、卡套式管接頭體、螺紋連接基本知識螺柱、螺錐形管接頭體等。1. 1. 螺紋強度（等級及標(biāo)記）螺紋的性能等級一般有：3.6、 4.6、 4.8 、 5.6 、 5.8、 6.8 、 8.8、 9.8 、 10.9、 12.9。螺紋標(biāo)記的含義：8 82第一個數(shù)：表示公稱抗拉強度的1/100 （即最大抗張應(yīng)力N/mm2） 100 8 = 800

2、N /mm2第二個數(shù)：表示公稱屈服強度與公稱抗拉強度比值的關(guān)系（即屈強比）0.8 = 80% 兩數(shù)相2乘得出其屈服強度： 800* 0.8 = 640 N/mm 2BUFO：表示生產(chǎn)商M：表示公制螺紋螺紋擰緊原理及控制螺紋擰緊原理（ 1）螺紋原理以傾斜角 的線，圍繞圓柱或圓錐運動時，圓柱或圓錐上就形成了螺旋線。沿著螺旋線產(chǎn)生的溝漕和突起物就是螺紋。圓柱的外側(cè)螺紋叫外螺紋。圓柱的內(nèi)側(cè)螺紋叫內(nèi)螺紋。螺紋是內(nèi)、外一組同時使用的。螺紋主要參數(shù)：）螺距 P: 相連兩個螺紋頂尖的距離。注 : 一條螺旋線產(chǎn)生的螺紋叫單2）導(dǎo)距 注 : 一條螺旋線產(chǎn)生的螺紋叫單頭螺紋，螺距與導(dǎo)距相等。兩條或兩條以上的等間隔的

3、螺旋線產(chǎn)生的螺紋叫多頭螺紋。3）螺紋有效直徑2）螺紋擰緊擰緊是用螺栓、螺母把零件連接起來，不能松動。為了不讓其松動，必須在螺栓上施加導(dǎo)距 = n 螺距一個叫“軸向力”的適當(dāng)拉力（擰緊力） 。 實際作業(yè)中，因為直接測量軸向力困難，所以螺栓、螺母擰緊時，用“扭矩”代替。3）螺紋緊固件中的受力情況3）螺紋緊固件中的受力情況螺紋緊固件在緊固狀態(tài)下，其受力有三個方面：1）軸力F：作用在外螺紋件軸向拉力（被連接件夾緊力）2）支承面摩擦力FW ：螺母或螺栓與被連接件表面間摩擦力3）螺紋副摩擦力FS ： 外螺紋側(cè)面與內(nèi)螺紋側(cè)面間摩擦力支承面摩螺紋摩擦力軸力擦力 軸 力正常情況下，三種受力比率為：（ 4） 擰緊

4、力矩和緊固軸力的關(guān)系當(dāng)對螺母施加力時，將產(chǎn)生力矩力矩： T = F L（ 5）緊固件擰緊的實質(zhì)緊固件用螺紋進行緊固，其擰緊實質(zhì)為：控制螺紋的緊固軸力（預(yù)緊力）， 保證被連接件所需的夾緊力。夾緊力需適中：過小夾不緊，被連接件容易松動；過大夾過緊，被連接件容易損傷，同時，也容易造成螺紋件的損壞。. 軸向預(yù)緊力下限值：由聯(lián)接結(jié)構(gòu)的功能決定，此值必須保證被聯(lián)接件在工作過程中始終可靠貼合；. 軸向預(yù)緊力上限值：由螺栓（螺母）和被聯(lián)接件的強度決定，此值必須保證螺栓及被聯(lián)接件在預(yù)緊和服役過程中不發(fā)生破壞。/ 破裂等）螺栓連接件的特性如下圖：擰緊力矩的管理基礎(chǔ)螺紋緊固的四種錯誤（ 1 ）緊固作業(yè)者的錯誤：忘記

5、緊固，或緊固工具使用不當(dāng)（工具正確）；2）緊固方法的錯誤：緊固次序不當(dāng)，或緊固工具選擇欠妥（工具不正確）3）緊固工具的錯誤：工具精度不高，性能不好；4）緊固連接件的錯誤：零不見尺寸超差，材質(zhì)不好，螺紋潤滑不良。螺紋松弛的分類、原因及防松措施1 ）螺紋松弛的分類與原因分類原因螺栓無倒轉(zhuǎn)時產(chǎn)1. 初期松弛接觸部分凹凸處由于磨合而變平2. 陷沒松弛座面塑性變形3. 微動磨損引起的松弛接觸表面橫向變位引起磨損4. 密封材料永久變形引起的松弛密封件等老化5. 螺栓緊固過緊引起的松弛螺栓塑性變形6. 熱因素引起的松弛發(fā)生內(nèi)應(yīng)力變化，各部分熱膨脹不同螺栓倒轉(zhuǎn)時產(chǎn)生 的松弛7. 軸垂直方向振動外力引起的松動座

6、面部、螺栓部分相對位移8. 軸向振動外力引起的松動9. 軸橫向沖擊力引起的松動10. 軸向沖擊力引起的松動沖擊引起螺栓座面部壓縮力消失或減少2）防松措施實際工作中，外載荷有振動、變化、 材料高溫蠕變等會造成摩擦力減少，螺紋副中正壓力在某一瞬間消失、摩擦力為零，從而使螺紋聯(lián)接松動，如經(jīng)反復(fù)作用，螺紋聯(lián)接就會松馳而失效。）防松原理消除（或限制）螺紋副之間的相對運動，或增大相對運動的難度。） 防松措施為防止緊固件松動，除保證有效的軸力（預(yù)緊力）外， 通常加裝防松元件或采用帶鎖齒螺栓，或直接鎖死。摩擦防松： 采用雙螺母、彈簧墊圈自鎖螺母等注：原則上彈簧墊圈只能用一次，拆后再裝則影響防松效果。如：開槽螺

7、母與開口銷，圓螺母/ 止動墊片等如：開槽螺母與開口銷，圓螺母/ 止動墊片等化學(xué)防松：粘合（如：螺紋涂密封膠）永久防松：端鉚、沖點、點焊擰緊工具的選擇根據(jù)使用條件分：主要有手動、氣動和電動；根據(jù)擰緊扭矩分：主要有定扭工具和非定扭工具；根據(jù)制造商分：有進口和國產(chǎn)工具。擰緊工具的選擇主要是根據(jù)螺栓強度相應(yīng)的擰緊扭矩而選擇的。（ 1 ）定扭工具（常用見下表）定扭工具類型優(yōu)缺點擰緊精度控制方式手動定扭工具定值咔噠扳手價格便宜、勞動量大8%扭矩控制氣動定扭工具油壓脈沖無反作用力、精度不高10%扭矩控制定扭扳手精度高、有反作用力7%扭矩控制電動定扭工具電動槍方便、但適用扭矩小5%扭矩控制電動擰緊機精度高、價

8、格昂貴3%扭矩+角度控制（ 2）非定扭工具非定扭工具常用的有：沖擊扳手、開口扳手、棘輪扳手、螺絲刀等，用力情況如表：螺栓大小施力 部位主要方法施力大小 （開口扳）沖擊扳型號（國產(chǎn)）M6 以下手腕力用食指、中指和大拇指拿著扳手，僅用手腕力旋轉(zhuǎn)。L=10cm，B6F 5KgM6-M10肘力緊緊握住扳手的手柄端部，用臂力旋轉(zhuǎn)。L=12cm，B10F 20KgM12-M14臂力緊握住扳手的手柄端部，用臂力旋轉(zhuǎn)。L=15cm，B16F 50KgM20以 上用力叉開雙腳，盡全身重量和全力來擰緊。L=30cm以 上，B20/B30F 100Kg（ 3）擰緊工具的選擇有扭力要求的工具，應(yīng)選用定扭工具。在選用定

9、扭工具時，應(yīng)考慮：1）產(chǎn)品結(jié)構(gòu)工具使用的方便性（能否加反作用力桿）2）現(xiàn)場環(huán)境工具使用的方便性（能否懸掛）、 噪音3）工藝參數(shù)工具型號的扭力范圍的適用性及精度等級4）制造廠商工具的可靠性和服務(wù)質(zhì)量（盡量集中廠商）5）生產(chǎn)效率工具是否適應(yīng)裝配線速擰緊檢具及檢測方法手等。（1 ）常用的擰緊檢具有指針式力矩檢測扳手、表盤式力矩檢測扳手、傳感器式力矩檢測扳手等。注: 檢具必須定期標(biāo)定。2）檢測方法1）動態(tài)扭矩檢測：在裝配的同時用在線式扭矩傳感器測量。動態(tài)檢測能真實地反映緊固件的擰緊力矩。2）靜態(tài)扭矩檢測：裝配后用扭矩扳手測量。靜態(tài)檢測由于是裝配后檢測，受到力矩衰減、靜摩擦力、檢具的精度等影響，所測的力

10、矩跟實際值有一定誤差。靜態(tài)檢測的方法有：擰緊法、擰松法、復(fù)位法（如下表）檢測方法主要內(nèi)容力矩變化系數(shù)備注擰緊法慢慢擰緊螺栓，螺栓轉(zhuǎn)動且力矩回落后“短暫穩(wěn)定狀態(tài)”下的力矩值1.004-1.178需均勻用力擰松法慢慢松開螺栓，螺栓開始轉(zhuǎn)動時值或松開后的最大扭矩值0.696-0.819需重新擰緊復(fù)位法先劃線、松螺栓、再均勻用力擰至原劃線處的力矩值0.819-1.177力矩散差大擰緊力矩的影響因素（ 1 ）氣壓 氣壓的穩(wěn)定性對擰緊力矩的影響較大，保證風(fēng)動工具在運轉(zhuǎn)的過程中有一個穩(wěn)定的氣壓。（ 1 ）氣壓 氣壓的穩(wěn)定性對擰緊力矩的影響較大，保證風(fēng)動工具在運轉(zhuǎn)的過程中有一個穩(wěn)定的氣壓。司風(fēng)動工具的氣壓穩(wěn)定

11、值為6.3 0.3Mpa。（ 2）零部件質(zhì)量零部件的質(zhì)量對擰緊力矩的也有一定的影響，不同的氣壓，風(fēng)動工具將輸出不同的力矩，尤其要注：目前公如螺紋爛牙、定位尺寸誤差、支撐面變形等。（ 3）潤滑影響在有潤滑的條件下，扭矩系數(shù)K 變小， 同一扭矩將得到不同的軸向預(yù)緊力（夾緊力）偏大；或相同的預(yù)緊力時，扭矩偏小。（ 4）工具的影響1 ）擰緊工具的精度對擰緊力矩有直接的影響2）檢測工具的精度對力矩檢測結(jié)果有直接的影響（ 5）擰緊方法的影響擰緊方法對裝配質(zhì)量有較大的影響。常用的方法有：對角擰；分組擰（分序）； 分步擰；重復(fù)擰1 ）分步擰緊單個螺母可直接一次擰緊，但組合螺母（如U 型螺栓、輪胎螺栓、缸蓋螺栓

12、等）必須分步擰緊， 先定位、 再復(fù)緊， 有的需要多步擰緊。例： 缸蓋螺栓擰緊要求為64Nm+ 松懈 + 20Nm + 90 + 90 。2）分序擰緊主要針對組合螺母需按一定次序進行擰緊，或同時擰緊。例：注：特別是容易伸展的板件，按照伸展方向來擰緊使用大直徑的墊片較好。附一：標(biāo)準(zhǔn)件屈服與極限緊固軸力值性能等級8.8 （屈服軸力/ 極限軸力）理論螺紋直徑屈服緊固軸極限緊固軸粗牙螺紋細(xì)牙螺紋粗牙螺紋細(xì)牙螺紋扭矩（Nm）軸力 （ N）扭矩（Nm）軸力（N）扭矩（Nm）軸力（N）扭矩（Nm）軸力（N）M619.61286021.516080M847.62342052508051.32928056.131

13、360M1094.3371201041280103.746400115160099.5391601048960M12165395018589401867440197368017563801870480M1426736002880000289200031100000M1640100400431068004412560047133600M1856122800631382006115360069172800M2079156800881740008719600097217600M221080193900119021310011802424001310266400M2413702259001490245

14、70015002824001640307200M272010293700217031740022103672002380396800性能等級10.9 （屈服軸力/ 極限軸力）理論螺紋直徑扭矩（屈服緊固軸極限緊固軸粗牙螺紋細(xì)牙螺紋粗牙螺紋細(xì)牙螺紋Nm） 軸力（N）扭矩（Nm）軸力（N）扭矩（Nm）軸力（N）扭矩（Nm）軸力（N）M627.51809030.220100M866.93294071.63528073.53660078.739200M10135220014580501458000166450013550801561200M12237587025828902584300279210024

15、792902688100M1436103500401125004011500044125000M1657141300611503006315700067167000M1879172800881944008619200097216000M201120220500124024480012302450001360272000M221520272700167029970016703030001830333000M241930317700210034560021203530002310384000M272830413100306044640029104590003360496000附二：標(biāo)準(zhǔn)件常用擰緊力

16、矩值螺紋直徑螺距性能等級8.8性能等級10.9扭矩預(yù)緊扭矩預(yù)緊M619 116000力 -730012 148000力 -9300M81.2521-2510500-1250029-314500-17500122-2711000-135005323 -16000-195001.541-5116400-2040058-7123200-28400M101.25145-5518000-2200063-7725200-3080046-5618400-2240065-7926000-316001.7573-8924300-29700105-12835000-427001.575-9225000-30700106-13035300-43300M121.2578-9626000-32000113-13837700-46000( M14)2122-14934900-42600160-19545700-557001.5126-15436000-44000178-21850900-6230