螺紋緊固件設(shè)計手冊(已修改)
2025-08-07 04:44 本頁面
【正文】 螺紋緊固件設(shè)計手冊1. 螺紋緊固件設(shè)計概述螺紋緊固件依據(jù)頭部、桿部、尾部及螺紋形式的不同，有非常多的種類；同時，螺栓/螺母的強度等級及表面處理也是多種多樣的，工程師將依據(jù)需求來選擇、設(shè)計緊固件。一個完整的設(shè)計，需要進(jìn)行如下設(shè)計校核：1）螺紋連接軸向預(yù)緊力設(shè)計計算2）螺栓規(guī)格及強度等級選擇3）配合螺母的等級及內(nèi)螺紋嚙合長度確定4）螺栓長度確定5）表面處理選擇6）頭部形式及裝配空間確認(rèn)7）裝配工藝試驗驗證2. 螺紋連接預(yù)緊力設(shè)計計算螺栓/螺母連接是通過完成裝配后，產(chǎn)生一定的軸向預(yù)緊力，來保證被連接件的固定，或傳遞載荷或密封等功能。在設(shè)計選擇螺栓/螺母時，對于關(guān)鍵的聯(lián)結(jié)部位，首先必須確認(rèn)需要螺栓提供的軸向預(yù)緊力的范圍。在確定預(yù)緊力時，應(yīng)考慮下列因素：——最小預(yù)緊力滿足功能要求——最大等效應(yīng)力不超過螺栓的破壞應(yīng)力——螺栓的應(yīng)力幅不超過疲勞極限——聯(lián)接體裝配后的變形下面是一些常見的連接形式中，最小軸向預(yù)緊力的計算：（1）螺栓的軸向力FKQ通過配合面產(chǎn)生的靜摩擦力，用以傳遞切向載荷FQ或扭矩MY，q為配合面數(shù)量。μΤ：配合面的摩擦系數(shù)ra：摩擦半徑，對于車輪螺栓為PCD/2圖1 通過配合面間的摩擦力傳遞載荷（2）螺栓的軸向力FKp用于提供保證密封所需的壓力 Fkp=AD?PiPi：密封介質(zhì)的壓強AD：密封面積（3）防止張開所需的軸向力FV，在有軸向外力FA作用時，被聯(lián)接件仍留有一壓力FKR 。 FV=FPA+FKR圖2 軸向外力在螺紋聯(lián)結(jié)體上的分布圖同時還要考慮工作中預(yù)緊力的變化ΔF： * 材料壓陷或松弛,預(yù)緊力減小FZ* 由于溫度變化,在螺栓和被連接件間產(chǎn)生熱膨脹差,導(dǎo)致預(yù)緊力發(fā)生變化ΔFvth綜合考慮上述所有因素，所需的螺栓最小軸向力Fmin=FKQ+FKP+FV+ΔF （1）3. 螺栓規(guī)格及強度等級確定螺栓在裝配擰緊時，處于拉扭符合的應(yīng)力狀態(tài)，其屈服軸力和破壞軸力都小于單純拉伸時螺栓的載荷。 對于采用扭矩法擰緊的連接，螺栓的等效應(yīng)力最大可到屈服點90%，螺栓能承受的最大軸向預(yù)緊力FMzul與螺紋副的摩擦系數(shù)μG有關(guān)，表1為常用螺栓的保證載荷、最小拉力載
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