紧固件拧紧技术.docx

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1、课时安排6月18日9：00〜11：30讲义材料一紧固件拧紧技术6月19日13：00〜16：00讲义材料一讲义材料二紧固件拧紧技术（例题）强度等级和机械性能讲义材料三：螺纹9：00〜11：30讲义材料四：热处理与表面处理讲义材料五：紧固件的检测13：00〜16：00讲义材料五：紧固件的检测讲义材料（附）：紧固件工艺简介讲义材料六：应了解的紧固件知识提问讲义材料一一.螺栓的预紧力紧固件拧紧技术预紧力：螺栓在装配拧紧时，使拧紧的螺纹组合件预先受到一个力的作川，这个力即为预紧力。预紧力的大小的影响：直接影响联接的可靠性、紧密性、疲劳强度、防松性能和在

2、承受载荷后被联接件间产生缝隙或发生相对滑移的可能性。无数事实证明：适当地增加预紧力对提高紧固的可靠性和避免上述因素（产生缝隙或发生相对滑移等）是有益的。但过大的预紧力却会使螺栓在装配拧紧过程中因应力过大（过载）而发生拉长或断裂，所以在设计时既要有较高的预紧力而又要在安全工作范围内，使之在拧紧过程和承受工作载荷过程中不发生过载现象。1.不正确的预紧力对组合件的影响（1）螺栓的静态失效；过大的预紧力将会使螺栓拉长甚至断裂或溃牙。（2）联接件的静态失效；a）压溃：过大的预紧力可能会使薄壁壳体如：法兰、缸盖等压溃，在承受工作载荷时导致连接体破裂；b）

3、联接不可靠：过小的预紧力导致联接件联接不可靠，紧密性差联接件分离（即出现漏气、滴油）和产生滑移现象（许多联接件都依靠联接件之间的摩擦力來抵抗剪切强度，而此摩擦力是靠螺栓的预紧力来保证的，若预紧力过小，则联接件就会产牛滑移，即意味着联接体产牛移位，严重的导致螺栓被剪断）等现象。（3）螺栓的疲劳失效：大多数螺栓在使川时以疲劳的形式失效，较大的预紧力增加了螺栓的平均应力，因此可能使疲劳寿命缩短。（但较大的预紧力也可以减少螺栓所承受的预紧力的偏差。实际的效果是适当偏大的预紧力几乎总是会提高螺栓的疲劳寿命）0由此可见：我们需要的是正确的预紧力。预紧力过

4、大是有害的，过小也是无益的。在极大多数情况下，需要的是均匀的预紧力。一组螺纹联接紧固件,若预紧力有大有小，将会使这组螺栓受力各不相同，不能均匀地承受工作载荷,那么这一组联接件可能会在较短时间内失效。1.承受预紧力和工作拉力的螺纹联接承受预紧力和工作拉力的螺纹联接形式是最常见和最重要的一种联接，这种螺纹联接在承受轴向工作载荷后，由丁•螺栓和被联体的弹性变形螺栓所受的总拉力并不是等于预紧力和工作拉力之和。根据理论分析，螺栓的总拉力除和预紧力QP,工作拉力F有关外，还受到螺栓刚度G和被联接件刚度等因素的影响。现以模拟疲劳试验过程的变形和受力分析如下

5、：如图三种情况表示了螺栓的三种线弹性受力状态：ab图1.螺栓三种受力状况上图中:a).螺母刚好拧到和被联接件相接触，尚未拧紧，这种情况螺栓和被联接件都不受力，因而没有产生变形。b).螺母已拧紧，但未承受T作载荷，这时螺栓承受预紧力Qp的拉伸作丿I」,伸长量为入b，相反被联接件在QP的圧缩作用下圧缩量为入moc).在承受工作载荷吋的情况：若螺栓和被联接件处于弹性变形范围内，施加的工作拉力F后，螺栓的受力从原来的Qp增至Q,对应的变形增量为△入，总伸长量为入b+△入；因螺栓受拉伸长，原來被压缩的被联接件的压缩量随之减小到入/,被联接件的总压缩量为

6、入n/二入m一△入；此时被联接件压缩力由Qp减至Qp；（Qp‘——称为残余预紧力），显然,施加工作拉力F后，螺栓总拉力Q并不等于预紧力Qp与工作拉力F之和，而是残余预紧力Qp'和工作拉力F之和：Q=Qp/+FO为保证联接的可靠性、紧密性，以防止在承受轴向工作拉力后接合面间产生缝隙，应使＞0o对有密封性要求高的联接，残余预紧力Qp'=（1.5〜1.8）F一般联接工作载荷强度时，残余预紧力（V=（0.2〜0.6）F工作载荷不稳定时，残余预紧力Qp'=（0.6〜1.0）F为直观地表达上述分析，以图示方式表示螺栓与被联接件的受力和变形协调关系。C图2

7、.单个螺栓受力变形图如图a）螺栓拉伸变形量入“由坐标原点O向右量起；如图b）被联接件压缩变形量入m由坐标原点O向左量起。图a）、b）分别表示螺栓和被联接件的受力和变形关系，在未受工作载荷时，螺栓拉力和被联接件的压缩力都等于预紧力Qp。图c）表示已承受工作载荷F时的情况，（将图2中的a、b合并）由图可得：cb=tg0b=¥Cb—螺栓的刚度（1）几bCm=tg（）m=6—被联接件刚度（2）Qp二Qp'+（F-AF）（3）式中：AF=ChF(4)Cb+Cm将(4)式代入(3)式得螺栓预紧力：Qp=Qp/+(i-7rv^)F=Qp，+f^f⑸Cb+C

8、mCb+Cm螺栓的总拉力：Q=Qp+AF=Qp+CbCb+Cm式中:吕称为螺栓的相对刚度，其大小与螺栓和被联接件的材料,结构尺寸及垫片情况，工作载荷的作用位置等因素