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螺紋聯(lián)接的預(yù)緊與防松

一、螺紋聯(lián)接的預(yù)緊

  螺紋聯(lián)接在承受工作載荷之前預(yù)先受到的一個擰緊作用力叫預(yù)緊力。預(yù)緊的目的在于增強(qiáng)聯(lián)接的可靠性和緊密性。
  一般規(guī)定,擰緊后螺紋聯(lián)接件的預(yù)緊力不應(yīng)超過其材料屈服極限σs的80%。對于一般聯(lián)接用的鋼制螺栓聯(lián)接的預(yù)緊力F0,推薦按下列關(guān)系確定:
  碳素鋼螺栓:  


  合金鋼螺栓:  

式中:σs為螺栓材料的屈服極限;
   A1為螺栓小徑處的截面積,

  通常借助于測力矩扳手或定力矩扳手,利用控制預(yù)緊力矩的方法來控制預(yù)緊力大小。

測力矩扳手
定力矩扳手

  對于一定公稱直徑d的螺栓,當(dāng)所要求的預(yù)緊力F0已知時,可按公式T ≈0.2F0d,估計(jì)扳手的擰緊力矩T。一般普通的標(biāo)準(zhǔn)扳手的長度L≈15d,若擰緊力為F,則T=FL,因此有 F0≈75F。若假設(shè)F=200N,則F0≈15000N。如果用這個預(yù)緊力擰緊M12以下的鋼制螺栓,就有可能被過載擰斷。因此,對于重要的聯(lián)接,應(yīng)盡量不采用直徑過小(例如小于M12)的螺栓。必須使用時,應(yīng)嚴(yán)格控制其擰緊力矩。

 對于預(yù)緊力控制精度要求高,或大型螺栓聯(lián)接,也采用測定螺栓伸長量的方法來控制預(yù)緊力。

二、螺紋聯(lián)接的防松

  螺紋聯(lián)接一般都能滿足自鎖條件,擰緊后螺母和螺栓頭部等支承面上也有防松作用,所以在靜載荷和工作溫度變化不大時,螺紋聯(lián)接不會自動松脫。但在沖擊、振動或變載荷作用下,或在高溫或溫度變化較大的情況下,螺紋聯(lián)接中的預(yù)緊力和摩擦力會逐漸減小或可能瞬時消失,導(dǎo)致聯(lián)接失效。
  螺紋聯(lián)接一旦失效,將嚴(yán)重影響機(jī)器的正常工作,甚至造成事故。因此,為保證聯(lián)接安全可靠,設(shè)計(jì)時必須采取有效的防松措施。
  防松的根本問題在于防止螺旋副相對轉(zhuǎn)動。按工作原理的不同,防松方法分為摩擦防松、機(jī)械防松等。此外還有一些特殊的防松方法,例如鉚沖防松、在旋合螺紋間涂膠防松等。
  對于重要的聯(lián)接,特別是在機(jī)器內(nèi)部不易檢查的聯(lián)接,應(yīng)采用比較可靠的機(jī)械防松。

摩擦防松
對頂螺母防松
彈簧墊圈防松
自鎖螺母防松
機(jī)械防松

 
六角開槽螺母防松

 
止動墊圈防松

 
串聯(lián)鋼絲防松 

 

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