螺栓连接的预紧力控制
拧紧工艺的螺栓连接结构预紧力变化规律
拧紧工艺的螺栓连接结构预紧力变化规律拧紧工艺是一种常见的螺栓连接结构手段，能够有效地固定物体，确保其稳定性与安全性。
在进行拧紧工艺时，螺栓预紧力的变化规律是一个需要特别关注的问题，它直接影响着连接结构的可靠性与持久性。
在拧紧工艺的初期阶段，螺栓的预紧力呈线性增长。
这是因为当我们开始拧紧螺栓时，施加的力会引起螺栓产生弹性变形，导致螺栓拉伸，从而增加预紧力。
同时，螺栓材料的力学特性也会对预紧力的变化产生影响。
一般来说，材料越脆性，预紧力的增长速度越快。
随着拧紧工艺的进行，螺栓的预紧力逐渐趋于稳定。
当螺栓的预紧力达到一定程度后，螺栓会进入弹性极限阶段，其弹性变形停止增长。
此时，螺栓的预紧力保持相对稳定，不再显著增长。
然而，需要注意的是，螺栓的预紧力并不是一成不变的。
在连接结构使用过程中，由于各种外界因素的影响，螺栓的预紧力可能会发生变化。
例如，温度变化、振动、外力冲击等都可能导致螺栓的预紧力减小，进而影响连接结构的稳定性。
为了更好地控制螺栓的预紧力，提高连接结构的可靠性，需要在拧紧工艺中注意以下几点：首先，选择适当的拧紧工具和材料。
拧紧工具应具有合适的力矩控制功能，能够准确地施加力矩，并避免过度拧紧。
材料的选择应考虑其力学特性，例如螺栓的强度和弹性模量等。
其次，严格按照拧紧规范进行操作。
拧紧规范中一般会标明螺栓的拧紧力矩或拉伸力等参数，操作人员应按照规范要求进行拧紧，并避免随意增加拧紧力矩。
最后，定期检查连接结构的预紧力。
由于外界因素的影响或使用过程中的松动，螺栓的预紧力可能会发生变化。
因此，定期检查连接结构的预紧力，并根据需要进行调整，是确保连接结构稳定性与可靠性的重要措施。
通过正确的拧紧工艺和预紧力的控制，可以提高连接结构的可靠性与持久性，减少松动和断裂等问题的发生。
因此，在进行螺栓连接结构时，务必重视拧紧工艺和预紧力的管理，确保操作规范，以免影响连接结构的安全与稳定。
紧固件知识控制螺栓预紧力的方法
紧固件知识:控制螺栓预紧力的方法螺栓是机械上常用的紧固件之一,而螺栓的预紧力与使用性能有这密切的关系,螺栓预紧力关系到被连接件的紧密型和可靠性,过大或者过小的预紧力都会对连接质量产生影响。
如螺栓预紧力过大,会出现超拧现象;螺栓预紧力过小,则保证不了连接强度与质量。
下面我们来看以下关于控制螺丝预紧力的方法:方法1、通过拧紧力矩控制预紧力拧紧力与螺栓预紧力呈线性关系在,控制了拧紧力矩的大小,就可以通过实验或理论计算的方法得到预紧力值。
但在实际中,由于受摩擦系数和几何参数偏差的影响,在一定的拧紧力矩下,预紧力变化比较大,故通过拧紧力矩来控制螺栓预紧力的精度不高,其误差约为±25%,最大可达±40%一般来说,控制区拧紧力矩精度较高的工具是测力矩扳手和限力扳手。
方法2、通过螺母转角控制预紧力根据需要的预紧力计算出螺母转角拧紧时量出螺母转角就可以达到控制预紧力的目的。
测量螺母转角最简单的方法是刻一条零线,按鲁母转过几方的数量来测量螺母角,螺母转角的测量精度可控制在10°-15°内。
方法3、通过螺栓伸长量控制预紧力由于螺栓的伸长量只和螺栓的应力有关,可以排除摩擦系数、接触变形、被连接件变形等可变因素的影响。
所以,通过通过螺栓伸长量控制预紧力可以获得很高的精度,此种方法被广泛应用于重要场合螺栓连接的预紧力控制。
方法4、通过液压拉伸器控制预紧力使用液压拉伸器给螺栓施加拉紧力,使螺栓伸长,然后旋合螺母,待卸下载荷,由于螺栓收缩就可在连接中产生和拉力相等的预紧力。
此种方法可以提高预紧力的控制精度。
液压拉伸器给螺栓施加预紧力时没有摩擦力,故该方法适用于任何尺寸的螺栓,而且可以给一组螺栓同时施加预紧力,均匀压紧螺母和垫片,不致出现倾斜而影响预紧力的精确控制。
方法5、利用转角控制预紧力利用拧紧力矩与转角的关系控制预紧力就是给螺栓施以一定的力矩,然后使螺母转过一定的角度,检查最后的力矩与转角是否满足应有关系,以避免预紧不足或预紧过度。
螺纹联接的预紧力及防松
螺纹联接的预紧力及防松摘要：本文主要针对普通螺纹联接的预紧力、防松问题进行分析研究，从而得出可靠的确定用螺栓联接体的预紧力和防松方法。
关键词：螺纹；螺纹联接；预紧力；防松The Pre-stressing Force and Loosening Prevention of Screw Thread CouplingChen Xin Hua(Sinacom Engineering & Manufacturing Group, Shanghai, 201108)ABSTRACT: The analysis of the pre-stressing force and the problem about preventing loosening to common coupling bolts is carried out in this paper. From this passage we can find the way of how to determining the value of bolts’pre-stressing force, also we can know the method of preventing bolts loosening.KEYWORDS: Screw thread, Coupling bolt, Pre-stressing force, Prevent loosening1 前言当今世界，随着微电子、信息工程、网络、航空航天、太空等领域的新兴技术崛起和发展，引起传统技术领域内如机械制造业的剧烈变化，并对最基本的机械零件之一——紧固件的发展也产生了深远的影响。
螺栓）螺母体联接，作为最常用的紧固件之一，在这些新兴技术不断发展的冲击下，顺应着时代的潮流，其机械连接、紧固的安全性方面要求更高，并不断地更新和发展。
众所周知，螺栓螺母体联接是紧固件连接中最基本、最常见的一种结构形式，有着构造简单、成本低、连接可靠、制造装拆方便等诸多优点，在现代工业中被广泛应用。
紧螺栓连接强度计算时将螺栓所受的轴向拉力乘以1.3
紧螺栓连接是一种常见的机械连接方式，其具有连接紧固可靠、拆卸方便等优点，被广泛应用于机械设备、建筑结构、车辆船舶等领域。
在紧螺栓连接设计和计算中，确定紧固螺栓的强度是非常重要的一环。
而螺栓的强度计算中，需要考虑螺栓所受的轴向拉力，根据相关规范要求，通常需要将螺栓所受的轴向拉力乘以1.3来计算其连接的强度。
既定的紧螺栓连接，根据相关参数和规范进行强度计算是非常重要的。
对于紧螺栓连接的强度计算，需要综合考虑以下几个方面。
一、螺栓的轴向拉力计算在进行紧螺栓连接的强度计算时，需要首先计算螺栓所受的轴向拉力。
螺栓的轴向拉力可以通过受力分析和力学公式进行计算，考虑到螺栓在工作中受到的外力和工作环境等因素，确定螺栓所受的轴向拉力是非常重要的一步。
二、将轴向拉力乘以1.3在确定了螺栓所受的轴向拉力后，根据相关规范要求，通常需要将螺栓所受的轴向拉力乘以1.3来计算其连接的强度。
这是因为在实际工程中，螺栓的受力情况往往存在一定的不确定性，为了保证连接的安全可靠，需要对螺栓的轴向拉力进行修正和放大。
三、考虑其他受力因素除了轴向拉力外，紧螺栓连接在强度计算中还需要考虑其他受力因素，如螺栓的横向力、扭矩和预紧力等。
这些因素对于螺栓连接的强度和稳定性都有着重要影响，需要在计算中进行综合考虑和分析。
四、参考相关规范和标准在进行紧螺栓连接的强度计算时，需要参考相关的国家标准和行业规范，以确保计算结果的准确性和可靠性。
不同的工程和行业领域对于紧螺栓连接的设计和计算可能会有所不同，因此需要根据具体情况选择合适的标准和规范进行参考。
紧螺栓连接强度计算时将螺栓所受的轴向拉力乘以1.3是一种常见的做法，其目的是为了保证连接的安全可靠。
在进行紧螺栓连接的强度计算时，需要综合考虑螺栓的受力情况、相关规范和标准要求，确保计算结果符合工程实际，并能够满足安全可靠的要求。
五、螺栓连接的材料选择在进行紧螺栓连接的强度计算时，需要考虑螺栓连接所使用的材料。
提高螺栓连接强度的措施
提高螺栓连接强度的措施提高螺栓连接强度的措施在工业制造和建筑领域中，螺栓连接被广泛应用于各种结构和装配。
螺栓连接的强度对于确保结构的稳定性和安全性至关重要。
为了提高螺栓连接的强度，我们可以采取以下措施：1. 使用合适的材料：选择适合特定应用的高强度材料，如合金钢或不锈钢。
这些材料具有较高的抗拉强度和耐腐蚀性，能够提供更可靠的连接。
2. 控制螺栓预紧力：螺栓连接的强度主要依赖于预紧力，即将螺栓拉伸并施加预压力。
确保正确的预紧力是提高螺栓连接强度的关键。
可以使用专用工具，如扭矩扳手或液压扳手，来控制预紧力的准确施加。
2.1 根据使用要求正确调整预紧力，过低的预紧力可能导致螺栓松动和连接失效。
过高的预紧力则可能导致螺栓损坏或连接部件的变形。
2.2 使用正确的预紧力公式或手册指南来计算所需的预紧力。
3. 螺纹加工和润滑：螺纹加工的质量对于螺栓连接的强度至关重要。
确保螺栓和螺母的螺纹都具有正确的规格和正确的加工方法，以确保良好的匹配和紧固效果。
使用适当的润滑剂来减少螺纹摩擦，提高螺栓连接的效果。
4. 使用垫片和嵌套件：在一些情况下，使用垫片或嵌套件可以增强螺栓连接的强度。
垫片可以填充不均匀的表面，提供额外的紧固支撑。
嵌套件可以用于增加连接部件的厚度，减少螺栓变形和负荷集中。
5. 定期检查和维护：螺栓连接的强度与时间和使用条件有关。
定期检查连接部件的紧固状态和螺栓的松动程度，及时紧固或更换受损的螺栓。
对于长期使用的连接，定期进行维护和润滑以保持其良好的工作状态。
总结：提高螺栓连接强度的措施是多方面的，需要从材料选择、预紧力控制、螺纹加工和润滑等方面综合考虑。
正确选择适合特定应用的材料，并严格控制螺栓的预紧力，以及确保螺纹加工质量和适当的润滑剂使用，都可以显著提高螺栓连接的强度和可靠性。
在特定情况下使用垫片和嵌套件，以及定期检查和维护螺栓连接的状态，也是确保连接强度的重要步骤。
通过以上措施的综合应用，我们可以提高螺栓连接的强度，确保结构和装配的稳定性和安全性。
求螺栓的预紧力不滑移条件
在安装螺栓时，应考虑环境因素，采取适当的防护措施， 如防潮、防腐等，以保持螺栓的抗滑移性能。
03 求螺栓预紧力不滑移的条件
CHAPTER
螺栓的屈服点
总结词
螺栓的屈服点是决定其预紧力不滑移 的关键因素之一。
详细描述
环境因素如湿度、温度和污染物对螺栓的稳 定性有很大影响。在潮湿环境中，螺栓容易 生锈，降低其机械性能；在高温环境中，螺 栓材料可能会发生蠕变，导致预紧力下降； 而尘埃和污染物则可能侵入螺栓连接处，影 响其正常工作。因此，控制安装环境是防止 预紧力滑移的重要措施之一。
05 案例分析
CHAPTER
案例一：高强度螺栓预紧力滑移案例
02 螺栓预紧力滑移的影响因素
CHAPTER
螺栓材料
螺栓材料对预紧力滑移有显著影响。 例如，高碳钢螺栓具有较高的屈服强 度和抗滑移系数，而低碳钢螺栓的抗 滑移系数较低。
不同材料的螺栓在相同预紧力作用下 ，其滑移量也有所不同。因此，在选 择螺栓材料时，应考虑其抗滑移性能 。
螺栓直径和长度
螺栓直径越大，其抗滑移能力越强。这是因为直径较大的螺栓具有更大的接触面 和剪切面积，能够承受更大的预紧力。
详细描述
适当的表面处理能够改善螺栓表面的物理和机械性能，从而提高其抗滑移能力。例如， 喷丸强化能够增加螺栓表面的残余压应力，提高其抗疲劳性能；热处理则可以改善材料
的内部结构，提高其硬度和抗拉强度。
控制安装环境
总结词
详细描述
确保螺栓安装环境干燥、清洁，避免在潮湿、 腐蚀或含有尘埃的环境中使用螺栓，以降低 滑移风险。
螺栓的摩擦系数
总结词
螺栓预紧的作用
螺栓预紧的作用
螺栓预紧的作用主要表现在以下几个方面：
1.增强连接的可靠性和紧密性：螺栓连接在承受工作载荷之前，通过预紧力的作用，能够使连接件在受到外力的冲击或振动作用时，保持紧密连接，防止松动或变形。
2.控制连接的松动：在高振动环境下，螺栓预紧力可以限制螺栓的位移，防止螺栓在振动中松动，提高连接的可靠性。
3.增加接触应力：螺栓紧固后，随着受力面之间的接触压力的增大，可能形成互相依靠的接触区域，从而增加接触应力，使连接更加紧密。
4.产生摩擦力：由于螺栓和母材间的摩擦力随着预紧力的增大而增大，因此螺栓的紧固性也随之增强。
5.在连接受其它载荷时，预紧力可以增加连接的稳定性，避免螺栓由于载荷的作用而松动或破坏。
6.在高温环境下，由于膨胀系数的影响，螺栓和连接件会发生一定的形变，此时通过施加预紧力可以在一定程度上消除形变而保证连接的可靠性。
需要注意的是，螺栓预紧力不是越大越好，过高的预紧力不但浪费能源而且易导致螺栓和连接件的损坏。
因此，在实际使用中必须按照设计要求进行适当控制。
建筑钢结构设计施工规范螺栓与焊接技术
建筑钢结构设计施工规范螺栓与焊接技术建筑钢结构是现代建筑中常见的一种结构形式，其承重性能和抗震性能受到螺栓和焊接技术的直接影响。
本文将探讨建筑钢结构设计和施工规范中螺栓与焊接技术的要点。
一、螺栓连接技术在建筑钢结构中，螺栓连接主要用于连接构件，保证结构的稳定性和安全性。
螺栓连接技术有以下几个要点：1. 材料选择：螺栓使用高强度钢材制造，通常采用4.8级或8.8级的螺栓。
对于特殊要求的结构，可以选择更高强度的螺栓。
2. 预紧力控制：螺栓连接时，需要施加一定的预紧力。
预紧力的大小要符合设计要求，并通过扭矩扳手或液压扳手进行控制，确保螺栓连接紧固可靠。
3. 螺栓布置：螺栓的布置应合理，符合设计要求，并满足结构的受力需求。
螺栓布置要均匀，数量要足够，以保证结构的整体性能。
4. 压力板使用：在螺栓连接的构件上，通常会使用压力板来保护材料不受损坏。
压力板的使用要符合规范要求，确保螺栓连接的可靠性。
二、焊接技术除了螺栓连接外，焊接也是常用的连接方式之一。
焊接技术在建筑钢结构中的应用要注意以下几个方面：1. 焊接材料：焊接材料要选择与被焊接材料相匹配的焊接电极或焊丝。
焊接材料的选择要满足结构设计和施工规范的要求，确保焊接接头的强度。
2. 焊接工艺：焊接工艺的选择要符合结构设计和施工规范的要求。
焊接前要进行焊口的准备和清洁，确保焊接接头的质量。
3. 焊接电流与电压控制：焊接时要控制好焊接电流和电压，避免焊接过热或过弱，保证焊接接头的质量。
4. 焊接质检：焊接完成后，需要进行焊缝的质检。
常用的检测方法包括视觉检测、超声波检测、射线检测等，保证焊接接头的无缺陷。
结语建筑钢结构设计施工规范中的螺栓与焊接技术对结构的稳定性和安全性具有重要影响。
在实际工程中，我们应遵循规范要求，正确选择螺栓和焊接材料，并严格控制施工工艺，以确保结构的质量。
只有这样，我们才能建造出安全可靠的建筑钢结构。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
螺栓连接
一、目的
螺栓连接的目的就是通过对螺栓施以一定的扭力矩，使螺栓拉伸变形，得到一个我们所需要的预紧力。
也就是我们真正要得到的是一个能满足需要的预紧力，它才是被连接件无论在静止或是在工作状态下可靠、安全连接的保证。
二、预紧力的分散度
下面是M10螺栓拧紧扭矩为50Nm，装配时加油和未加油状态下测得的预紧力
上例可见，同一种螺栓相同的扭矩，装配工艺不同，所得到的预紧力相差很大。
显然用扭力矩来间接控制预紧力是很不精确的，因为在这两者的关系中包含着一些变化很大且很难一一测定的因素。
如：摩擦系数、螺纹表面及支撑面的光洁度、有无润滑剂、拧紧速度、拧紧工具、温度变化等。
我厂质保实验室有一台螺纹力矩测量仪，它可以测算得到螺纹力矩、螺栓头部力矩和预紧力。
从这台机器工作以来曾测得的无数数据
表明，正常情况下对螺栓施加一个扭力矩M后，约有45%消耗在螺栓头部与支撑面间，约有40%消耗在螺纹的摩擦中，只有约15%的力矩作用产生预紧力。
在螺栓的弹性变形范围内，同种螺栓相同的拧紧力矩尽管M=f(Po)近似直线，但由于前述各种因素的影响，每次拧紧的直线斜率不同，所得到的轴向预紧力大不相同，分散度可达±40%左右。
（见图二）
因此，在弹性变形范围内选择使用螺栓连接时，考虑到预紧力的分散度，就必须选择相对直径较大的螺栓，这就不能做到材尽其用。
三、控制螺栓预紧力的必要性
在发动机制造行业内，在一些关键的螺栓连接中，预紧力的控制显得尤为重要。
如：
1、连杆体盖连接；
2、缸盖、衬床、缸体连接；
3、主轴承盖连接；
4、飞轮、曲轴连接。
下面我们仅以连杆体盖螺栓连接为例说明控制预紧力的必要性。
为了改善轴承的工作条件，人们力图加大曲柄销直径，但连杆大头外形受到限制，所以用来布置螺栓的位置非常有限，螺栓直径的选取受到限制。
在工作过程中连杆受到的是交变的脉动载荷，为了防止连杆体盖的接合面在工作载荷的拉伸下脱开，装配时就需要有足够的预紧力P o。
为便于分析，我们仅考虑在弹性变形范围内对连杆螺栓和被压紧件、连杆体盖作一下受力分析。
在预紧力P o作用下，螺栓拉伸变形λo1，大头相应压缩变形为λo2，此时P o既是螺栓承受的拉伸力，也是连杆大头体盖的压缩力，二者互为反作用，将这两个负荷变形图（图三）合并就成为图四，B 点即表示连杆螺栓连接部件的预紧状态。
工作时，在惯性力Pz的作用下，螺栓被进一步拉长Δλ，而大头的被压情况则反而有所松弛，
弹性压缩变形量减少Δλ，于是原来螺栓与大头间互为反作用的预紧力P o就部分卸载，变为残余预紧力P o′（图四）。
因此工作时螺栓承受的最大载荷仅为工作载荷Pz与P o′之和，或者说是预紧力P o与部分工作载荷kPz之和，而不是P o与Pz的直接叠加。
C点是螺栓最大载荷工作点，D点是大头最小载荷工作点，从图四中可以看出，当P o≤Pz－ΔP= Pz－kPz时，连杆体盖就会因接合面压力为零而脱开，进一步增大的那部分工作负荷就会全部加到螺栓上去，使螺栓应力大幅增大，同时接合面互相冲击最后导致螺栓疲劳破坏。
如果考虑到压平轴瓦周向过盈量所需的预紧力，则P o的取值就更大。
在有限的空间里，连杆螺栓直径的选取受到限制，尽管人们通过选择优质合金材料，改善螺栓的结构设计和制造工艺，提高螺栓柔性和强度，但如果不能在装配时将预紧力控制在一个尽可能小的范围内，连杆螺栓的设计就会变得十分困难。
四、控制预紧力的方法
我们知道控制螺栓预紧力的最可靠的方法，就是在装配时用百分表等精确地测量出螺栓的变形量λo1，以直接控制预紧力P o，采用此法后，预紧力的分散度很小，但需要有测量装置，在实际生产中有诸多不便，况且螺钉连接根本无法测得伸长量。
人们经过了长期的努力得到了降低预紧力分散度的方法，尤其是在汽车制造业，人们经过大量的试验引入了一个螺栓通过其屈服极限或屈服点承载负荷的装配方法。
这种控制方法的基本思想是：先对螺母加一初始扭矩，使各接触面良好密实，然后继续将螺母扭转一定角度，使螺栓超过屈服极限进入塑性变形状态，那么在同一拧紧扭矩下，所对应的轴向力虽仍有一定的波动，但在塑性区域P o变化相对减小，预紧力的分散情况将大大改善（见图五）
采用此法，可以满足较为精确的装配要求，但此时螺栓材料必须具有足够的柔性（可变形性）。
而且螺栓不能或者只能有限地重复使用，除此之外，不允许超过已装配部件所允许的单位面积压力（表面压力）。
采用此法，同一种螺栓预紧力比一般扭矩法高出40%，因此在所需预紧力P o相同条件下，螺栓直径能相应减小，如此连杆螺栓预紧力的设计控制就变得容易。
初始扭矩M o的确定是由最终扭矩M减去旋转角度所产生的扭矩M Q得到的，即M o=M－M Q
这种方法是旋转角度控制法的一种细化，他控制的结果更加精确。
（见图六）
由于该方法控制的基本思想是：先对螺母加一初始的连接扭矩（约为总扭矩的20%），使各接触面良好、密实，然后继续拧转螺母，
在螺栓弹性变形范围内是一个定值，即。
当拧转
到发生变化并仅为原值的50%时，扭转即时断开，该点即为屈服点。
由于精确地控制了螺栓的屈服点，预紧力分散度得到了进一步的控制，螺栓连接的可靠性得到了保障，螺栓的重复使用性得到了明显的改善，螺栓的尺寸可以进一步减小。
但由于本方法对扭矩波动的反应相当敏感，因此在机械装配时也会一再出现困难。