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紧固件基础知识,主讲人:董静,2,紧固件基础知识,一:紧固件的定义 紧固件在市场上也称为标准件,是将两个或两个以上的零件(或构件)紧固连接成为一件整体时所采用的一类机械零件的总称。备注: 螺丝是紧固件的通用说法,日常口头语。 二:紧固件的种类 1. 螺栓: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,需与螺母配合,用于紧固连接两个带有通孔的零件。这种连接形式称螺栓连接。如把螺母从螺栓上旋下,有可以使这两个零件分开,故螺栓连接是属于可拆卸连接。,举例:外六角螺栓图片,2. 螺柱:没有头部的,仅有两端均外带螺纹的一类紧固件。连接时,它的一端必须旋入带有内螺纹孔的零件中,另一端穿过带有通孔的零件中,然后旋上螺母,即使这两个零件紧固连接成一见整体。这种连接形式称为螺柱连接,也是属于可拆卸连接。主要用于被连接零件之一厚度较大、要求结构紧凑,或因拆卸频繁,不宜采用螺栓连接的场合。 举例:双头螺柱图片,3. 螺钉:也是由头部和螺杆两部分构成的一类紧固件,按用途可以分为三类:机器螺钉、紧定螺钉和特殊用途螺钉。机器螺钉主要用于一个紧定螺纹孔的零件,与一个带有通孔的零件之间的紧固连接,不需要螺母配合(这种连接形式称为螺钉连接,也属于可拆卸连接;也可以与螺母配合,用于两个带有通孔的零件之间的紧固连接。)紧定螺钉主要用于固定两个零件之间的相对位置。特殊用途螺钉例如有吊环螺钉等供吊装零件用。 举例:a.机器螺钉图片,b.紧钉螺钉图片: c.特殊螺钉图片:,4. 螺母:带有内螺纹孔,形状一般呈显为六角柱形,也有呈四方柱形或圆柱形,配合螺栓、螺柱或机器螺钉,用于紧固连接两个零件,使之成为一件整体。,尼龙自锁螺母是一种新型高抗振防松紧固零件,能应用于温度-50100的各种机械、电器产品中。目前,宇航、航空、坦克、矿山机械 、汽车运输机械、农业机械、纺织机械、电器产品以及各类机械对尼龙自锁螺母的需求量剧增,这是因为它的抗振防松性能大大高于其他各种 防松装置,而且振动寿命要高几倍甚至几十倍。当前机械设备的事故有80以上是由于紧固件的松动而造成的,特别在矿山机械中尤为严重,而 使用尼龙自锁螺母就可以杜绝由于紧固件松脱所造成的重大事故。 5. 自攻螺钉:与机器螺钉相似,但螺杆上的螺纹为专用的自攻螺钉用螺纹。用于紧固连接两个薄的金属构件,使之成为一件整体 ,构件上需要事先制出小孔,由于这种螺钉具有较高的硬度,可以直接旋入构件的孔中,使构件中形成响应的内螺纹。这种连接形式也是属于可拆卸连接。 举例:十字大扁头自攻钉,6. 木螺钉:也是与机器螺钉相似,但螺杆上的螺纹为专用的木螺钉用罗纹,可以直接旋入木质构件(或零件)中,用于把一个带通孔的金(或非金属)零件与一个木质构件紧固连接在一起。这种连接也是属于可以拆卸连接。举例:GB102 7. 垫圈:形状呈扁圆环形的一类紧固件。置于螺栓、螺钉或螺母的支撑面与连接零件表面之间,起着增大被连接零件接触表面面积,降低单位面积压力和保护被连接零件表面不被损坏的作用;另一类弹性垫圈,还能起着阻止螺母回松的作用。,举例:平垫圈,8. 挡圈:供装在机器、设备的轴槽或孔槽中,起着阻止轴上或孔上的零件左右移动的作用。,9. 销:主要供零件定位用,有的也可供零件连接、固定零件、传递动力或锁定其他紧固件之用。 10. 铆钉:由头部和钉杆两部分构成的一类紧固件,用于紧固连接两个带通孔的零件(或构件),使之成为一件整体。这种连接形式称为铆钉连接,简称铆接。属与不可拆卸连接。因为要使连接在一起的两个零件分开,必须破坏零件上的铆钉。,11. 组合件和连接副:组合件是指组合供应的一类紧固件,如将某种机器螺钉(或螺栓、自供螺钉)与平垫圈(或弹簧垫圈、锁紧垫圈)组合供应;连接副指将某种专用螺栓、螺母和垫圈组合供应的一类紧固件,如钢结构用高强度大六角头螺栓连接副。,12. 焊钉:由光能和钉头(或无钉头)构成的异类紧固件,用焊接方法把他固定连接在一个零件(或构件)上面,以便再与其他零件进行连接。,三.我司主要使用标准 1.中国国家标准(国标)-GB 2.德国国家标准(德标) -DIN 3.国际标准-ISO 4.日本国家标准(日标) -JIS 5.美国国家标准(美标) -ANSI 6.英国国家标准 -BS 备注: 以上几种标准除了一些基本尺寸如头部对边、头部厚度等的不同以外,最主要的是螺纹部分的不同。GB、DIN、JIS、ISO的螺纹都是以mm(毫米)为单位,统称为公制螺纹。ANSI螺纹是以英寸为单位的称为美标螺纹。除了公制螺纹和美制螺纹外还有一种BS英制标准,其螺纹也是以英寸为单位,俗称惠氏螺纹。,四.螺纹简述,1.螺纹定义:(英文名:screw thread)在圆柱或圆锥母体表面上制出的螺旋线形的、具有特定截面的连续凸起部分。 2.螺纹种类: a.螺纹按其母体形状分为圆柱螺纹和圆锥螺纹; b.按其在母体所处位置分为外螺纹、内螺纹; c.按其截面形状(牙型)分为三角形螺纹、矩形螺纹、梯形螺纹、锯齿形螺纹,三角形螺纹主要用于联接,矩形、梯形和锯齿形螺纹主要用于传动; d.按螺旋线方向分为左旋螺纹和右旋螺纹,一般用右旋螺纹; e.按螺旋线的数量分为单线螺纹、双线螺纹及多线螺纹;联接用的多为单线,传动用的采用双线或多线; f.按牙的大小分为粗牙螺纹和细牙螺纹; 3.螺纹术语:参照标准GB/T14791-93,4. 螺纹的代号标注 在图样上螺纹需要用规定的螺纹代号标注,除管螺纹外,螺纹代号的标 注格式为: 螺距 (单线时) 特征代号 公称直径 旋向 导程(P螺距)(多线时) 管螺纹的标注格式为: 特征代号 尺寸代号 旋向 其中,右旋螺纹省略不注,左旋用“ LH”表示。 5. 螺纹标记的标注 当螺纹精度要求较高时,除标注螺纹代号外,还应标注螺纹公差带代和螺纹旋合长度。 螺纹标记的标注格式为: 螺纹代号螺纹公差带代号(中径、顶径)旋合长度 有关标注内容的说明: l)公差带代号由数字加字母表示(内螺纹用大写字母,外螺纹用小写字母),如 7H、6g等,应特别指出,7H,6g等代表螺纹公差,而H7,g6代表圆柱体公差代号。,2)旋合长度规定为短(用S表示)、中(用N表示)、长(用L表示)三种。一般情况下,不标注螺纹旋合长度,其螺纹公差带按中等旋合长度(N)确定。必要时,可加注旋合长度代号S或L,如“ M20-5g6gL”。特殊需要时,可注明旋合长度的数值,如“M20-5g6g30”。6.螺纹标记在视图上的标注方法 除管螺纹外,在视图上螺纹标记的标注同线性尺寸标注方法相同;而管螺纹是用指引线的形式,指引线应从大径上引出,并且不应与剖面线平行。 标注的说明: l)M 165g6g表示粗牙普通螺纹,公称直径16,右旋,螺纹公差带中径 5g,大径 6g,旋合长度按中等长度考虑。 2)M161.5 LH6G表示细牙普通螺纹,公称直径16,螺距1.5,左旋,螺纹公差带中径、大径均为6G,旋合长度按中等长度考虑。 3)G1表示英制非螺纹密封管螺纹,尺寸代号1in,右旋。 4)Rcl2表示英制螺纹密封锥管螺纹,尺寸代号12in,右旋。 5)Tr208(P4)表示梯形螺纹,公称直径 20,双线,导程 8,螺距 4,右旋。 6)B202LH表示锯齿形螺纹,公称直径 20,单线,螺距 2,左旋。,7.螺纹五要素螺纹分内螺纹和外螺纹。加工在圆柱(圆锥)外表面的螺纹叫外螺纹,加工在圆柱管(圆锥管)内表面的螺纹叫内螺纹。内外螺纹连接时,螺纹的要素必须一致。螺纹的结构要素包括牙型、直径、线数、螺距(导程)、和旋向。 (1) 牙型 在通过螺纹轴线的剖面上,螺纹的轮廓形状,称为螺纹牙型。它有三角形、梯形、锯齿形和方形等。不同的螺纹牙形,有不同的用途。,普通螺纹的牙形为三角形。普通螺纹和英寸制管螺纹一般用来连接零件,称为连接螺纹。梯形螺纹、锯齿形螺纹和矩形螺纹一般用来传递运动和动力,称为传动螺纹。(2)直径 a.大径(D,d)螺纹的最大直径,与外螺纹牙顶或内螺纹牙底相重合的假想圆柱的直径。外螺纹大径(d)亦称为顶径;内螺纹大径(D)亦称为底径。,b.小径(D1、d1)螺纹的最小直径,与外螺纹牙底或内螺纹牙顶相重合的假想圆柱的直径。内外螺纹的小径分别用D1和d1表示 C.中径(D2、d2)一个假想圆柱的直径。该圆柱的母线通过牙型上沟槽和凸起宽度相等的地方(见右图)。此假想圆柱称为中径圆柱,中径圆柱的母线称为中径线。,(3)线数指同一圆柱面或圆锥面上螺纹的条数,记为n。通常多线螺纹使用在精密仪器仪表中或需要快速 旋入的场合。(4)螺距(ph)和导程(p)螺距是螺 纹相邻两牙在中径线上对应两点间的轴向距离。导程是同一线螺纹上的相邻两牙在中径线上对应两点间的轴向距离。对于单线螺纹有p=ph,对于多线螺纹有p=ph/n。,(5)旋向 螺纹分右旋和左旋两种。如下图所示,顺时钟旋转时旋入的螺纹,称为右旋螺纹;逆时钟旋转时旋入的螺纹,称为左旋螺纹。工程上常用右旋螺纹,但一些比较重要的安全场合如液化汽罐就可能用到左旋螺纹。当内外螺纹旋合时,只有螺纹的五要素完全相同时才能互相旋合。改变上述五要数中的任何一项,就会得到不同规格和尺寸的螺纹。国家标准对有些螺纹(如普通螺纹、梯形螺纹)的牙型、直径和螺距都作了规定,凡是这三项符合标准的,称为标准螺纹。而牙型合标准,直径或螺距不符合标准的螺纹称为特殊螺纹。牙型不符合标准的螺纹叫非标准螺纹,如方牙螺纹。,五.常用单位表示方法 1.公制单位:毫米(mm) 2.美制单位:英寸(inch) 3.单位转换:1inch=25.4mm 0#=0.06inch 每增加1#公称径增加0.013inch 六.螺纹等级 1.外螺纹 a.公制:6g,6h b.美制:1A,2A,3A 2.内螺纹 1.公制:6G,6H 2.美制:1B,2B,3B,七.紧固件机械性能一.螺栓、螺钉和螺柱的机械性能-GB3098.1/ISO898-11. 范围:本标准规定了由碳钢和或合金钢制造的、在环境温度为10-35条件下进行试验时,粗牙螺纹M1.6-M39;细牙螺纹M8*1-M39*3螺栓、螺钉和螺柱的机械性能。本标准不适用于紧定螺钉及类似的不受拉力的螺纹紧固件。2. 标记制度:性能等级的标记代号,由两部分数字组成 第一部分数字表示公称抗拉强度的1/100 第二部分数字表示公称屈服点(s)或公称规定非比例伸长应力(p0.2)与公称抗拉强度(b)比值(屈强比)的10倍。 这两部分数字的乘积为公称屈服点的1/103.抗拉强度( tensile strength )的定义:抗拉强度是指金属材料在拉断前所能承受的最大应力,用b=FO/AO FO-试样在断裂前的最大外力(N) AO-试样原来的截面积(mm) b-抗拉强度(Mpa、N/mm2 ) 备注: a. PSI是压力单位,欧美国家常用单位。英文全称为Pounds per square inch。P是磅pound,S是平方square,I是英寸inch。 b. 单位换算:1PSI =6.895kpa=0.006895Mpa,
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