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螺栓连接设计知识
返回列表 来源: 发布日期: 2022.01.11

1. 螺栓连接需要夹紧力F,但我们能测量的是扭矩T。螺栓旋转得越多,扭矩就越大。%扭矩被摩擦(螺栓头下表面摩擦,50%;螺纹副中的摩擦力,40%)消耗,只有10%扭矩转化为夹紧力。螺栓的初始设计按照这个比例分配三种关系,改变某个变量会影响预紧力。

2. 在螺栓头下加润滑油,降低摩擦系数,使摩擦力从50开始%减小到45%,夹紧力从10%上升到15%。

3. 当螺栓生锈或油漆螺纹副时,螺纹副的摩擦力增加,导致扭矩合格但夹紧力不足。

4. 其他常见的摩擦系数变化有:涂层材料变化、涂层厚度变化、与螺母旋转接触面摩擦系数、垫片增减等。

5. 夹紧力必须高于外部载荷。

6. 材料弹性松弛会衰减夹紧力。

7. 10%夹紧力体现在螺栓的拉伸上,40%和50%它反映了螺纹副和螺栓头下拧紧后摩擦引起的发热。

8. 按照ISO898要求与螺栓配合的螺纹副的螺母强度应与螺栓本身的强度相匹配。例如,螺栓强度为10.9级,应使用强度为10的螺母。即螺栓连接副必须选用适用等级的螺栓、螺母和垫圈。

9. 按照ISO898要求螺母或有效螺纹的连接高度一般大于公称直径D的0.8以上,比如M与10螺栓匹配的螺母高度不得低于8mm。

10. 平垫圈的作用是增加支撑面积,防止损坏零件表;二是结构要求(如长孔),便于连接。因此,有时在高强度螺栓的大预紧力连接中使用平垫圈,以防止压力表面的损坏。

11. 使用普通螺母时,旋转螺纹之间轴向载荷分布不均匀。从螺母支撑面来看,第一圈负荷最大,然后每个圈减少。旋转圈越多,负荷分布不均匀程度越明显。第8圈后,螺纹几乎不受负荷影响。

12. 螺栓的最大应力一定时,应力幅越小,疲劳强度越高。在工作载荷和剩余预紧力不变的情况下,减小螺栓刚度或增大被联接件的刚度都能达到减小应力幅的目的,但预紧力则应增大。

13. 降低螺栓刚度的措施有:适当增加螺栓长度;部分减小螺栓直径或空心结构,即柔性螺栓。在螺栓下安装弹性元件也可以发挥柔性螺栓的作用。柔性螺栓变形大,吸收能量强,也适用于冲击和振动。

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