[分享]这样使用螺栓是错的!你竟还不知道?

发表于2018-12-03     615人浏览     2人跟帖     总热度:952  


虽说工地上有很多构件或者机械设备使用螺栓连接,但可能很多人并不了解螺栓连接紧固的原理,导致很多日常螺栓紧固的做法都是错误的,今天咱们就详细说说螺栓连接紧固到底是依靠原理完成的,如何正确紧固螺栓。
一、认识螺栓
1、螺栓的定义:由头部和螺杆(带有外螺纹的圆柱体)两部分组成的一类紧固件。
2、螺栓的分类:
头部形状:六角头、圆头、方形头、沉头等;
螺纹长度:全螺纹和半螺纹;
螺纹牙型:三角形、梯形、管形等;
螺纹旋向:右旋和左旋
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3、螺栓的规格:(GB/T 1237)
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螺栓尺寸图
4、螺栓的螺纹规格决定了所使用扳手的规格(GB/T 4388)
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5、螺栓的性能等级(GB/T 3098.1-2010)
螺栓的性能等级标号会印在其头部,一般用X.Y表示
X*100=此螺栓材质的公称抗拉强度值,单位:MPa
X*100*(Y/10)=此螺栓的屈服强度值,单位:MPa
性能等级分3.6、4.6、4.8、5.6、6.8、8.8、9.8、10.9、12.9等10余个等级。
①高强度螺栓:指的是性能等级为8.8级及以上的螺栓,其材质为低碳合金钢或中碳钢并经热处理(淬火、回火)
②普通螺栓:其余通称普通螺栓,可分为精制螺栓(A、B级:5.6或8.8)和粗制螺栓(C级),性能等级一般为4.6或4.8。
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二、螺栓连接原理
1、螺栓连接:螺栓与螺母配合,用于紧固连接两个带有通孔的元件,属于可拆卸连接。
螺栓连接类型,根据螺杆与通孔的配合程度可分为:
普通螺栓连接:装配后孔与杆间有间隙,结构简单,装拆方便,可多次装拆,应用较广
铰制孔螺栓连接:装配后无间隙,主要承受横向载荷,也可作定位用
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左图:孔比螺杆大0.5mm-1mm;右图:孔比螺杆大0.3mm-0.5mm
2、螺栓连接的工作原理
胡可定律:固体材料受力之后,材料中的应力与应变(单位变形量)之间成线性关系
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3、螺栓连接受力分析(一)
螺栓抗剪连接:主要靠螺栓杆与孔壁互相挤压传力
螺栓抗拉连接:主要靠螺栓紧固后的预紧力
当被连接构件的刚度较大且螺栓对称布置时,则每个螺栓将平均承担作用在连接处的拉力;当被连接构件的刚度较小时,则连接处翼缘会发生弯曲变形,产生杠杆力。
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4、螺栓连接受力分析(二)
除了剪切力和拉力之外,还会受到:振动、温度、侧向应力(风力、流量、压力等)、负载的改变等其他的一些作用力

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三、螺栓紧固方法
1、螺栓紧固方法有三种:
①扭矩紧固法:其原理是扭矩大小和轴向预紧力之间存在一定关系。该紧固方式操作简单、直观,目前被广泛采用
②转角紧固法:旋转角度与螺栓伸长量和被拧紧件松动量的总和大致成比例关系,因而可采取按规定旋转角度来达到预定拧紧力的方法
③屈服点紧固法:理论目标是将螺栓拧紧到刚过屈服极限点
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2、扭矩紧固法
通过旋转紧固件的螺母部分来对紧固件施加预紧力
所施加的力矩符合5-4-1规则
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螺栓紧固顺序原则
按先中间、后两边、对角、顺时针方向依次、分阶段紧固
一般分两段紧固:第一步拧50%左右的力矩;第二步拧100%的力矩
螺栓末端应露出螺母外1~3个螺距
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四、螺栓使用注意事项
1、准备螺栓装配前
应检查螺栓、螺母是否干净、生锈,有无毛刺、磕碰;
检查被连接件与螺栓、螺母接触的平面,是否与螺栓孔垂直;
还应检查螺栓与螺母配合的松紧程度。
2、螺母和平垫圈装配时,螺母和垫圈均反面靠近被连接件
螺母标有字样的一面为正面,垫圈圆滑一面的为正面。
3、施力操作要领(仅供参考):
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4、螺栓连接的防松,关键在于防止螺纹副的相对转动,常见的螺栓放松方法有三种:
①摩擦防松
弹簧垫片防松
双螺母防松
自锁螺母防松
②机械防松
开口销防松
止动垫片防松
③永久防松
冲边法防松
粘合防松
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5、螺栓拆卸常见问题
①拧松管道、阀门的法兰盘螺栓时:
应先松远离身体的一半螺栓,使残存的油、汽、水从对面排出,以防被喷淋、烫伤。
②螺栓有胶水拧不开的情况:
大多数胶水是有机溶液,可以用香蕉水或酒精浸泡半个小时,或用酒精棉花盖在螺栓上,时间长点,就可将胶水溶解。
③螺栓生锈拧不开的情况:
喷WD-40,等半小时后,喷雾会渗透到螺栓中间溶解锈块。
其他方法:震动、润滑、火烤、电钻。
④螺栓滑牙拧不开的情况:
可用腐蚀性溶液,把螺栓慢慢腐蚀掉,如稀硫酸、盐酸。
金属用酸,塑料用碱。
6、螺栓使用常见误区
①以粗代细:
一些重要联接件,如传动轴、飞轴等,其螺栓多用细牙螺纹。
细牙螺栓螺距和外角较小,具有强度高、自锁性能好等优点,承受冲击、振动和交换载荷的能力强。
用粗牙螺栓代用后,易松动或脱、拆断,造成事故。
②孔隙不配:
承受横向载荷和剪切力作用的螺栓(如传动轴螺栓、飞轮螺栓),它们与螺栓孔的配合为过渡配合,装配应结实可靠,又能承受侧向力。
在装配中若不注意检查,螺栓与螺栓孔之间出现较大间隙时仍然安装,结果有可能发生螺栓松动或切断事故。
③加厚螺母:
错误观点:加厚螺母可以增加螺纹的工作圈数,从而提高联接件的可靠性。
其实螺母越厚,各圈螺纹间的载荷分布越不均匀,越容易导致连接件松动。
④一母多垫:(≥2个)
有时会出现装配后的螺栓过长现象,于是有人便在一个螺栓上装上许多弹簧垫圈。
在紧固过程中弹簧垫圈受力不均,有的会折断,使螺栓的预紧力下降。
或者产生偏心载荷,降低了螺栓的连接可靠性。
⑤垫圈过大:(GB/T 97.1-2002 表1中M5~M36:垫圈内径大于螺纹大径0.3mm~1mm)
错误做法:由于缺少合适的垫圈,便用内径较大的垫圈代替。
这样螺栓头部下面与垫圈接触面积小,垫圈的承压力或锁止力下降,在振动和冲击载荷作用下,螺栓易松动。
⑥扭矩不符:
错误观点:认为螺栓应“宁紧不松”,于是便有意识地加大螺栓的拧紧力矩。
造成后果:导致螺栓滑扣,甚至拧断。
错误做法:对于需用扭矩拧紧的重要螺栓,又图省事用活动扳手去拧。
造成后果:因扭矩不足而松动,酿成故障。
⑦锁止不当:重要螺栓装配后应采取防松装置锁止
采用开口销锁止时,常见的错误是用过细的开口锁或半片开口锁锁止。
采用弹簧垫圈锁止时,常见的错误是垫圈开口错距过小,失去弹性。
采用锁片锁止时,常见的错误是将锁片锁在螺母的棱角处。
采用双螺母锁止时,常见的错误是将较薄的螺母装在外面,而且拧得不紧。
⑧虚假坚固:
螺栓、螺母或孔的螺纹内有锈渍、水垢、铁屑、砂粒、毛刺等。
装配前予以清除,在拧紧螺栓时,由于杂质的阻滞作用,表面上扭矩值达到了要求,但实际上连接件并未真正压紧。

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 发表于2018-12-04   |  只看该作者       筑龙币+10

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这样使用螺栓是错的!

 发表于2018-12-05   |  只看该作者       筑龙币+20

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