螺栓原理及裝配工藝課件

螺栓原理及裝配工藝螺栓原理及裝配工藝螺栓原理介紹第一次就正確緊固什么是螺栓連接螺栓和螺母的功能和工作原理有墊片的螺栓連接小結(jié)螺栓原理及裝配工藝受控緊固過度緊固沒有緊固安全性重做的成本潛在的事故隱患可靠性排放/污染災(zāi)難‘第一次就正確緊固’連接完整性

–目標螺栓原理及裝配工藝概述什么是螺栓連接？我們通常會想到石油石化管道和法蘭，但是…螺栓原理及裝配工藝概述任何兩個用螺紋連接的部件螺栓原理及裝配工藝連接部件

和

螺栓和螺母

的

功能和工作原理螺栓原理及裝配工藝連接部件中間放入墊片用螺栓使部件連接在一起

連接部件連接部件和工作原理螺栓原理及裝配工藝壓力壓力螺栓被正確緊固部件之間產(chǎn)生夾緊力墊片被壓緊，并在連接件之間起到密封效果

連接部件和工作原理螺栓原理及裝配工藝除了內(nèi)部的載荷，連接件可能會承受更多的分離載荷，它們包括但也不局限于：壓力壓力側(cè)向應(yīng)力振動+/-oC

振動

溫度的循環(huán)作用

側(cè)向應(yīng)力(風(fēng)力,流量,壓力等等)

負載的改變

例如:

當一駕吊車在起吊重物時,在物體剛離地

和在半空中承受的負載時不一樣的

因此螺栓必須被正確的緊固到正確扭矩以承受會使連接件分離的附加的作用力使連接件分離的作用力螺栓原理及裝配工藝定義:

螺栓和螺母的主要作用在于將兩件構(gòu)件用準確的作用力連接在一起，以防止在設(shè)備運行的過程中出現(xiàn)松動的現(xiàn)象。緊固不足緊固過度螺栓由于振動或循環(huán)載荷而松脫墊片接觸面損壞沒有壓緊力法蘭轉(zhuǎn)動墊片過度壓緊裂紋頸縮螺栓和螺母的作用螺栓原理及裝配工藝在螺栓已經(jīng)緊固的情況下，部件所承受的工作載荷會降低部件之間的壓緊力螺栓必須預(yù)緊到一個額定的數(shù)值以抗衡在部件工作中所承受的所有載荷如果工作載荷超過了此數(shù)值會導(dǎo)致螺栓失效并造成部件分離螺栓和螺母的作用螺栓原理及裝配工藝螺栓和螺母的工作原理螺栓作用類似彈簧由螺栓連接的部件也類似彈簧螺栓原理及裝配工藝螺栓和螺母的工作原理

胡克定律應(yīng)力應(yīng)變塑性范圍極限抗拉強度螺栓失效破壞點彈性范圍屈服強度固體材料受力之后，材料中的應(yīng)力與應(yīng)變(單位變形量)之間成線性關(guān)系

螺栓原理及裝配工藝螺栓材料在對緊固件進行擰緊時，了解緊固件材料的強度標準是非常必要的有許多材料可以適合制造緊固件，對材料的選擇基本是根據(jù)許多不同因素，例如：應(yīng)用的場合對負載的要求(材料強度)安裝的方法螺栓原理及裝配工藝螺母材料等級螺栓上表面刻有型號等標示螺栓直徑螺母

AF尺寸(對邊尺寸)螺栓材料等級螺母下表面平整的接觸面螺母和螺栓的標識六角螺母和螺栓的標識8.8螺栓原理及裝配工藝公制螺紋螺母和螺栓的標識生產(chǎn)商第一個數(shù)=1/100螺栓材質(zhì)公稱抗拉強度 100×8=800N/mm2

第二個數(shù)=螺栓材質(zhì)的屈強比值 0.8兩數(shù)相乘得出屈服應(yīng)力

800*0.8=640N/mm2

螺栓能承載的拉力載荷速算*：面積**X屈服應(yīng)力*準確的數(shù)值還需要考慮潤滑等其他因素**面積應(yīng)為應(yīng)力截面積，速算用直徑可參考0.85-0.92螺栓標準直徑螺栓原理及裝配工藝螺母和螺栓的標識螺栓原理及裝配工藝螺栓和螺母的標識螺母的對邊尺寸可由下面的公式計算為:(螺栓直徑x1.5)

+0.125例如：

11/4”8UNBolt(1.25x1.5)+0.125=2”A/F

兩種常見的螺紋形式:英制尺寸：3/4-8*3”米制尺寸:M20-3.5*1508TPImm(e.g.3.5)標準直徑(英寸)標準直徑(mm)A/F=對邊尺寸對于

M33到

M85的米制尺寸螺栓螺母的A/F尺寸

每次增加

5mm:M33x3.5

50mmA/FM36x4

55mmA/FM39x4

60mmA/F小于M33的螺栓

A/F尺寸大約可計算為：1.5x螺栓直徑螺栓原理及裝配工藝螺栓的涂層在對緊固件進行擰緊時，需知道緊固件的表面涂層緊固件表面涂層的種類有很多，如何選擇涂層的材料需要考慮很多因素，其中包括：部件的使用工況對防腐蝕的要求陰極保護裝飾作用適合安裝的方法螺栓原理及裝配工藝含有墊片的連接螺栓原理及裝配工藝壓力壓力包含有墊片的部件安裝墊片壓緊螺栓被正確緊固部件之間產(chǎn)生夾緊力墊片被壓緊，并在連接件之間起到密封效果

螺栓原理及裝配工藝廣泛應(yīng)用于高溫、高壓的環(huán)境，不同的設(shè)計、金屬和非金屬材料的組合能使之應(yīng)用于多種不同場合，抗腐蝕、抗有毒物質(zhì)能力較強.最初應(yīng)用于石油石化行業(yè)，適用于高溫、高壓的應(yīng)用，例如石油挖掘開采、閥、管道、高壓反應(yīng)容器環(huán)狀金屬墊片(RTJ)軟式墊片(CNAF)特殊墊片設(shè)計金屬纏繞墊片(SWG)主要用于較低的壓力和溫度環(huán)境，例如水管、發(fā)動機等絕緣墊片，能夠抗腐蝕。它們大多也能抵御油、氣管道中的雜散電流，增加連接件陰極保護的有效性，減少電解腐蝕墊片種類常用墊片種類螺栓原理及裝配工藝螺栓原理螺栓連接的應(yīng)用并不只限于管道螺栓在部件連接面產(chǎn)生壓緊力螺栓的工作原理是被拉伸然后回縮螺栓僅在彈性范圍內(nèi)工作。不同材料的螺栓的強度性能會有所區(qū)別。螺栓應(yīng)力必須足夠大以抵抗部件在使用過程中各種使部件分離的應(yīng)力，但同時應(yīng)力也不能太大而造成連接件的損壞壓力容器或管道通常需要墊片來防止泄露小結(jié):螺栓原理及裝配工藝扭矩緊固螺栓原理及裝配工藝扭矩緊固什么是扭矩?作用力使物體繞著支點轉(zhuǎn)動的趨向旋轉(zhuǎn)力螺栓原理及裝配工藝扭矩緊固什么是扭矩緊固?通過旋轉(zhuǎn)緊固件的螺母部分來對緊固件施加預(yù)緊力的應(yīng)用緊固件的拉伸

(預(yù)緊力)螺栓原理及裝配工藝扭矩緊固我們測量施加的扭矩我們想要測得的是夾緊力螺栓原理及裝配工藝扭矩緊固施加的扭矩減去摩擦損失等于螺栓殘余應(yīng)力*

螺栓殘余應(yīng)力=預(yù)緊力螺栓在緊固后剩余的應(yīng)力螺栓原理及裝配工藝扭矩緊固用扭力扳手施加的力矩會轉(zhuǎn)化成三種力：1.拉伸螺栓的作用力+2.克服螺栓螺紋摩擦的作用力+3.螺母和連接部件表面摩擦的作用力螺栓原理及裝配工藝扭矩緊固50%

螺母支撐面的摩擦力10%

有用的螺栓殘余應(yīng)力（極端情況，一般為30%)40%

螺紋之間的摩擦力螺栓原理及裝配工藝扭矩緊固

–潤滑摩擦點在螺紋上涂上潤滑劑在螺母表面使用潤滑劑僅在螺柱/螺栓緊固部分的尾部螺栓原理及裝配工藝扭矩緊固

–潤滑20406080100120扭矩

-LbFt01234567891011螺栓殘余應(yīng)力

(Tons)輕型潤滑油mu=0.15干燥，無潤滑mu=0.2使用鉬潤滑脂mu=0.1(施加的力)螺栓原理及裝配工藝扭矩緊固

–潤滑2.5英寸

(M64)的螺栓擰緊螺栓需要194,400lbf(865kN)潤滑情況

-干燥系數(shù)=0.225擰緊時所需要的扭矩11,136lbs.ft(15.4kNm)二硫化鉬潤滑劑-干燥系數(shù)=0.1擰緊時所需要的扭矩5,707lbs.ft(7.37kNm)舉例:螺栓原理及裝配工藝扭矩緊固順序負載集中（偏載）

當在施加扭矩時，我們通常是一個接一個的對螺栓進行緊固。在這種情況下會產(chǎn)生負載集中。為了避免這種情況，我們需要采用特定的步驟來對螺栓進行緊固，即使用設(shè)定的扭矩分階段、用特定的模式對螺栓進行緊固。對螺栓施加漸進的、統(tǒng)一的扭矩。螺栓原理及裝配工藝扭矩緊固順序應(yīng)力分散

在施加扭矩時，我們通常是一個接一個的對螺栓進行緊固。這會造成應(yīng)力分散1234我們先擰緊1、2號螺栓，然后是3、4號在這種情況下，3、4號螺栓會分享1、2號螺栓的部分應(yīng)力1、2號螺栓因此會產(chǎn)生些許的松動，但當連接件是由更多的螺栓進行緊固時，這種分享應(yīng)力的情況會被中和減少螺栓原理及裝配工藝扭矩緊固順序扭矩擰緊形式使用扳手時:2-3個螺紋高于螺母上表面123485671234123486712591011重復(fù)以上的步驟3次分別使用1/3,2/3和

全額扭矩結(jié)束上述步驟后，從1號螺栓開始順時針對所有螺栓用全額扭矩進行再次的擰緊螺栓原理及裝配工藝扭矩扳手

–拆卸拆卸在擰松螺栓時，一般需要比緊固時更高的扭矩這主要是因為腐蝕；螺紋的形變等，所以在拆卸緊固件時所需要的扭矩一般不能被完全正確的計算出來較簡單的算法時，