认识认识螺栓，分类、原理、紧固及使用注意事

作者：五金冲压件 文章来源: 本站原创 发布时间：2019-09-02 13:29

　　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。

　　

　　
 

　　3、螺栓的规格：(GB\T 1237)

　　

　　

　　
 

　　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)

　　

　　
 

　　
 

　　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。

　　
 

　　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。

　　

　　
 

　　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。

　　

　　

　　
 

　　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。

　　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。

　　
 

　　

　　
 

　　
 

　　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。

　　

　　
 

　　
 

　　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。

　　

　　
 

　　
 

　　

　　

　　

　　
 

　　
 

　　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。

　　

　　

　　
 

　　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）：

　　
 

　　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

　　

　　

　　

　　

　　
 

　　
 

　　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。图文转至网络，若内容涉嫌侵权，请告知我们删除!

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