《螺纹紧固件的连接》课件

螺纹紧固件的连接课程大纲螺纹紧固件基本知识螺纹连接力学分析螺纹的作用、形式、材料、规格载荷种类、预紧力、应力分布螺纹连接设计螺纹连接安装与检测螺栓选择、失效模式、尺寸公差安装步骤、预紧力测量、质量检查螺纹紧固件的基本知识螺纹的作用螺纹的种类螺纹是用于连接和固定零件的机常用的螺纹种类包括三角形螺纹械元件，其作用是通过螺纹的啮、梯形螺纹、矩形螺纹等，每种合产生摩擦力，以传递力和扭矩螺纹都有其独特的特点和应用场，并防止零件松动景螺纹紧固件的分类螺纹紧固件包括螺栓、螺母、螺钉、自攻螺钉等，根据不同的应用需求选择合适的紧固件螺纹的作用和形式

1.1紧固连接传动作用密封作用通过螺纹的相互啮合，将零件紧密地连接在螺纹可以用于传动机构，例如螺杆、螺母，螺纹可以用于密封连接，例如管螺纹，通过一起，以承受各种载荷，例如拉伸、压缩、通过螺纹的旋转运动实现直线运动的转换，螺纹的配合紧密，防止液体或气体的泄漏剪切等实现能量的传递螺纹材料和规格

1.2材料规格螺纹紧固件通常由钢、不锈钢、黄铜、铝、尼龙等材料制成选螺纹规格由螺纹直径、螺距、螺纹类型（如公制、英制）等决定择材料需要考虑连接的强度、耐腐蚀性、温度等因素不同的规格对应不同的强度和应用场景螺纹连接的优点和缺点优点缺点可重复连接，拆卸方便，连接紧承载能力有限，易松动，需要考密，成本低廉虑预紧力螺纹连接的力学分析

2.载荷种类预紧力与工作力拉伸、剪切、弯曲等预紧力是安装螺栓时施加的力，工作力是螺纹连接承受的外部载荷应力分布螺纹连接的应力集中在螺纹根部和螺母孔周围螺纹连接载荷的种类拉伸载荷剪切载荷螺纹连接常用于承受轴向拉伸力螺纹连接也可能承受横向剪切力，例如紧固结构件或承受悬挂重，例如连接两个相互平行的部件量弯曲载荷在一些情况下，螺纹连接可能承受弯曲力，例如固定薄壁结构螺栓的预紧力与工作力分析

2.2预紧力1安装螺栓时，通过拧紧螺母产生的力，使螺栓产生预紧力工作力2螺栓连接承受外部载荷时，由预紧力产生的内力抵消外部力平衡3工作力的大小和方向会影响螺栓的受力状态，需要设计合适的预紧力螺纹连接的应力分布123拉伸应力剪切应力弯曲应力螺栓杆承受拉伸载荷，产生拉伸应力螺纹牙根承受剪切力，产生剪切应力螺栓杆受到弯矩作用，产生弯曲应力螺纹连接的设计螺栓的选择连接失效模式尺寸和公差选择合适的螺栓尺寸和强度等级，以满足考虑螺纹连接常见的失效模式，如螺栓断确定螺纹连接的尺寸和公差，以保证连接连接所需的载荷和安全性裂、螺纹滑脱、螺母松动等，并采取相应的精度和可靠性的设计措施螺栓的正确选择材料强度尺寸和规格12选择与连接件材料强度相匹配根据连接件的尺寸和载荷选择的螺栓材料，以确保连接的可合适的螺栓尺寸和规格，避免靠性螺栓过大或过小螺纹类型3根据连接的具体要求选择合适的螺纹类型，例如普通螺纹、细牙螺纹等螺纹连接的失效模式

3.2螺栓断裂螺纹滑脱螺母变形由于过载或疲劳导致螺栓断裂，这是螺纹连螺纹摩擦力不足，导致连接松动或滑脱，影螺母因受力过大或材质强度不足而变形，降接失效的常见形式响连接强度低连接的可靠性螺纹连接的尺寸和公差

3.3螺纹尺寸螺纹公差螺纹的尺寸是指螺纹的直径和螺距螺纹的直径是指螺纹外径或内螺纹公差是指螺纹尺寸允许的偏差范围螺纹公差是为了保证螺纹径螺距是指螺纹相邻两牙之间的距离连接的可靠性而规定的螺纹连接的安装与检测正确安装步骤预紧力测量12螺纹连接的安装需要遵循严格预紧力的准确测量对于保证螺的步骤，以确保连接的强度和纹连接的初始强度至关重要可靠性质量检查3安装完成后，需要对螺纹连接进行质量检查，确保其符合设计要求螺纹连接的正确安装步骤

4.1清洁

1.1连接表面清洁无油污螺纹配合

2.2螺纹配合正确无损伤预紧力

3.3根据要求控制预紧力紧固顺序

4.4多螺栓连接，按顺序紧固预紧力的测量方法

4.2扭矩法伸长法利用扭矩扳手施加一定扭矩，根据扭测量螺栓在预紧力作用下的伸长量，矩值和螺栓的材料特性计算预紧力根据伸长量和螺栓的材料特性计算预紧力应变片法在螺栓上粘贴应变片，测量螺栓的应变，根据应变值和螺栓的材料特性计算预紧力螺纹连接的质量检查外观检查尺寸检查预紧力检查确保螺纹连接件没有明显的缺陷，如裂纹使用测量工具验证螺纹连接件的尺寸是否使用扭矩扳手或其他设备测量螺纹连接的、变形或腐蚀符合设计规范预紧力，确保其符合设计要求特殊螺纹连接应用自锁螺纹防松螺纹适用于需要防松的场合，例如汽通过特殊的螺纹形状或材料，防车发动机、航空器部件等止螺纹连接松动，提高连接可靠性高强度螺纹连接用于承受高负荷的场合，例如大型桥梁、建筑结构等自锁螺纹

5.1自锁原理常见类型利用螺纹形变或摩擦力，防止螺纹松动尼龙锁紧螺母•弹性垫圈•滚珠螺母•防松螺纹

5.2摩擦自锁形位自锁12利用材料之间的摩擦力，阻止通过改变螺纹形状，使其在受螺纹松动例如，使用弹性垫力后不易松动例如，使用内圈，增加螺纹间的摩擦力锁式螺纹或锯齿形螺纹扭矩自锁3通过预紧螺纹产生扭矩，使其在松动时需要克服扭矩，达到防松目的高强度螺纹连接强度等级预紧力应用领域高强度螺纹连接使用高强度螺栓，例如高强度螺栓需要更高的预紧力，以确保高强度螺纹连接广泛应用于重型机械、

8.8级、

10.9级或

12.9级螺栓，具有更连接的可靠性和安全性航空航天、桥梁等对连接强度要求极高高的抗拉强度和屈服强度的领域案例分析与讨论失效案例优化实例螺纹连接失效案例分析，探讨常见原因过载、疲劳、腐蚀、安分享成功螺纹连接优化设计案例，例如选择合适材料、采用自锁装错误等螺纹、加强防松措施等典型螺纹连接失效案例螺栓承受超过设计载荷，导致螺纹断螺栓在反复载荷下发生疲劳断裂，例裂或螺栓拉伸如振动环境中的螺纹连接螺栓表面腐蚀导致强度降低，最终导致螺纹连接失效螺纹连接优化设计实例材料选择螺纹形状连接方式使用高强度材料，如高强度钢或钛合金，采用自锁螺纹或防松螺纹，提高螺纹连接根据实际需要，选择合适的连接方式，例提高螺纹连接的强度和耐用性的可靠性，防止松动如直接连接或间接连接，提高连接效率和安全性小结与展望总结展望12本课程深入探讨了螺纹紧固件未来，螺纹连接技术将朝着更连接的关键知识，涵盖了螺纹高强度、更高效率、更智能的类型、连接原理、设计、安装方向发展，例如高强度材料、和应用等方面自锁技术、智能监测等本课程重点总结螺纹紧固件的基本知识螺纹连接的力学分析螺纹连接的设计螺纹连接的安装与检测未来螺纹连接技术发展自锁螺纹技术高强度螺纹连接技术智能监控技术提高螺纹连接的可靠性，减少松动和失效提高螺纹连接的强度和承载能力，满足高负实时监测螺纹连接的受力状态和健康状况，荷应用需求实现预警和维护。