1.螺纹旋合长度在螺钉连接过程中,螺钉上的螺纹到底需要多深,才能保证连接可靠呢?研究试验表明,前三个螺距长度一般将承载80%以上的力。
所以螺纹旋合长度一般不能少于5倍螺距长度,具体可根据下图来确定。
对于方法a,为设计手册上提到的经验公式,其主要考虑的是材料的性能,即不同材料的螺纹损坏的难易程度不同,其备用的扣数不同。
对于方法b,是根据螺纹承受轴向力的时候,承受的强度(也就是你说的压力)根据螺纹的大小和螺距而定,长度一般选取8~10个螺距的长度。
因为螺纹承受轴向力的时候,第1个螺距承受的力最大,往下依次递减,到第8~10个螺距的时候几乎不受力了,所以螺纹再长也没什么意义。
2. 螺纹拧紧扭矩值在装配过程中为了保证螺纹件的连接可靠,必须给定一个拧紧扭矩值M。
在装配螺纹时使螺栓产生了一个轴向夹紧力F,轴向夹紧力F的大小与螺纹直径、螺纹螺距、螺纹材料、摩擦条件、装配零件的数量、装配方法等有关。
目前我国各种手册上一般还查不到各种规格螺纹的装配力矩值。
为此参考国外有关资料,根据文献:张家全. 螺纹拧紧扭矩值的计算公式[J]. 计量技术, 1990, 000(012):18-19. 给出下列表格仅供参考:表中:AI 代表美国 INGERSOLL 公司;GR 代表西德 RAHSOL 公司;VW 代表西德大众汽车公司;GS代表文献计算数值。
3.螺纹扭矩与(预紧力)夹紧力的关系《机械设计手册》中规定扭矩-夹紧力关系式如下:其中,Tf为扭矩;Ff为夹紧力;d2为螺纹中径;一般为D-P×0.6495,其中D为螺纹大径。
β为螺纹升角;一般为60度P为螺距;μs为螺纹的摩擦系数;可取0.14μw为接触面处摩擦系数;可取0.2dw为接触面摩擦转矩等价直径=其中,Do为接触面积的等价直径;D1为螺栓孔直径。
4. 弹簧垫圈与平垫圈对螺纹的影响及区别平垫圈增大接触面积,对于防松作用不大,而弹簧垫圈在传统意义上用于防松。
理论上弹簧垫可加大预紧力,有防松作用,而实际情况中可能恰恰相反,有关解读欢迎查看往期文章。
平垫圈的主要作用是保护连接件的表面防止螺栓螺母拧紧时划伤工件表面;但有些重要的连接,如主要依靠压紧产生摩擦力传递动力的地方,是不能使用弹簧垫的,用了降低连接刚性,反容易出问题。
当被连接件的强度较低时采用平垫或法兰螺栓以增加接触面积,弹簧垫圈是防松的在有震动、脉冲、介质的温度有比较大的波动时。
比如电机与机座连接的螺栓一般要加弹簧垫,因为电机震动如果没有弹簧垫,螺母会松动,因此一般带有震动的装备上的紧固件上装有弹簧垫圈,而法兰上一般不需加垫圈,应为法兰上加不加弹簧垫圈和管道流通的介质有关系,但是如果法兰上产生了脉冲,最好加弹簧垫圈,以起到防松效果。
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