中职机械-预紧与防松
拧紧扭矩,松脱扭矩和轴向预紧力的关系及防松运用
拧紧扭矩,松脱扭矩和轴向预紧力的关系及防
松运用
1 扭矩与轴向预紧力
扭矩是指机械设备用来传递力量时，利用力转矩的原理，利用力矩的手段在机械产品中控制运动的力量大小的一种物理量。
扭矩可以帮助机械设备精确控制机械力量，从而实现精确操作的要求。
轴向预紧力是机械设备的连接强度的一种量化参数，直接反映了设备连接上元件的夹紧力和质量质量稳定性。
由此可见，对关键性设备，轴向预紧力越高，机械设备的可靠性和使用寿命越高。
2 拧紧扭矩、松脱扭矩及防松运用
拧紧扭矩是指在固定机械元件时用手动或电动工具施加的扭紧力量。
一般采用手工扳手施加，机械元件的拧紧扭矩可以根据螺钉的规格和设备连接部件的特殊要求确定。
松脱扭矩是指在松开机械元件及设备部件时的拆下力量，通常由螺钉材料、螺纹精度、施加拆卸力矩大小及环境温度等因素决定。
为了确保机械设备和关节部件的高可靠性，需要使用防松设备，防止因拆卸及施工时混入尘埃或细微空隙,影响机械元件的短或长期稳定性。
3 扭矩与轴向预紧力的关系
轴向预紧力与扭矩之间存在着一定的关系，扭紧力矩越大轴向预紧力越高，当施加的力矩不足以实现所需的预紧力时，需要选择防松
装置来实现轴向预紧力要求。
尽管采用传统的螺纹连接可以实现紧固，但是减小因施工质量不足而影响设备安全及耐久性的可能性。
综上所述，正确操作扭紧力矩及防松装置对于机械设备连接夹紧预紧力和设
备运行稳定性来说，意义重大。
中职机械专业教育中的机床夹具问题
中职机械专业教育中的机床夹具问题
机床夹具是机械加工中的重要设备，它在机床上固定工件，提供所需的切削条件，确
保工件加工的精度和质量。
在中职机械专业教育中，机床夹具问题是学习和掌握的重点之一。
本文将从机床夹具的类型、使用及维护等方面探讨中职机械专业教育中的机床夹具问题。
机床夹具的类型。
根据夹持方式的不同，机床夹具可以分为机械夹具和液压夹具两大类。
机械夹具主要通过机械力实现对工件的夹持，包括手动夹具、弹簧夹具、螺纹夹具等。
液压夹具则通过液压力实现对工件的夹持，具有夹持力大、夹持稳定等特点。
中职机械专
业教育应该重点讲解夹具的分类和原理，帮助学生了解不同类型夹具的特点和适用范围，
培养学生根据具体加工要求选择合适的夹具的能力。
机床夹具的使用。
在机床操作中，正确使用机床夹具对确保加工质量至关重要。
中职
机械专业教育应该强调学生对机床夹具的正确选择和使用方法的培训。
学生需要学会根据
工件的形状、材料等要求选择合适的夹具，并通过正确的夹具布局保证夹持力的均匀分布。
学生还应该了解夹具的安装和调整方法，掌握夹具螺母、螺杆等部件的动作原理和调整技巧。
学生还需要学会对夹具进行日常维护和保养，定期检查夹具的磨损和松动情况，及时
进行维修和更换，以确保夹具的稳定性和工作效果。
中职机械专业教育中的机床夹具问题是一个重要的教学内容。
通过系统的学习和实践，学生能够了解不同类型夹具的特点和使用方法，培养正确选择和使用夹具的能力，并学会
对夹具进行维护和保养，提高机床加工的效率和质量。
机械设计之锁紧与防松
机构设计——锁紧与防松此处所讲的锁紧与防松仅适于可拆结构。
对不不可拆结构，一般从配合上或用不可拆联接达到要求。
锁紧机构主要工作原理相关是力学上的死点、压力角和摩擦角。
其实际机构非常多，常用的有螺纹锁紧、偏心轮锁紧、斜面锁紧、四杆机构锁紧。
螺纹锁紧是最常用的，其产品已经标准化。
在一般情况下推荐使用。
使用螺纹锁紧时应注意配合的螺纹长度。
一般说来，超过八个牙后多余的配合长度意义不大，少于三个牙则联接不可靠。
螺纹锁紧的一个最大优点是行程长，全行程均可作为有效作用点，且各处增力均匀。
其缺陷是当工作行程要求较长时，操作起来较麻烦。
一般情况下均可采用，但在要求快换的情况下不宜单独使用。
偏心轮锁紧机构能快速锁紧，但其锁紧作用点较为固定且行程很小，对零件精度有一定的要求。
对于塑胶件来说，因其容易产生蠕变而影响锁紧效果。
对于锁紧点常作小范围变动的情况，可能偏心轮与螺纹锁紧配合使用。
斜面锁紧增力较小，行程较小，但行程有一定的调节能力，一般以斜锲的方式使用。
在实际设计中，常利用塑胶的弹性在较小的锁紧力情况下使用。
另外，也常用于调节零件间的间隙。
一般不用于较大锁紧力的情况。
四杆机构锁紧行程可设计得很大，锁紧点较为固定。
对于精度较高的机构可单独使用。
除行程可以设计得较大外其它情况与偏心轮相似。
一般与螺纹锁紧配合使用。
其结构较为复杂，应用于经常使用的快换机构。
除以上常用的锁紧机构外，还有一类机构没有锁紧作用，但能在作用点附近自锁。
这类机构常与锁紧机构配合，扩展锁紧机构的功能。
这类机构除棘轮外没有固定的方式，一般是临时设计。
压力角是机构中不考虑构件的惯性力和不计运动副的摩擦力的情况下,机构运动时从动件所受到的驱动力的作用线与该力作用点处运动的绝对速度方向线之间所夹的锐角。
压力角越大，驱动越困难。
当压力角的余角小于接触面间的摩擦角时，机构就能自锁。
在设计自锁机构时，对摩擦角的取值应是机构工作所有可能环境的最小值。
除此之外，此类机构还要求能在一定情况下能方便的解锁。
联接螺栓的预紧力和防松
联接螺栓的预紧力和防松[关键词]联接螺栓；预紧力；防松[摘要]通过对普通联接螺栓的预紧力和防松问题进行研究分析，得出可靠的确定螺栓预紧力和螺栓防松的方法，对于船舶设计有较好实用价值。
0引言当今世界，随着微电子、航空航天等新兴技术的崛起，它们引起了传统技术领域内如机械制造行业的剧烈变化，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，作为最常用的紧固件之一，在新兴技术的冲击下，顺应着时代的潮流，也不断地更新和发展。
众所周知，螺栓连接是紧固件连接中最基本的一种结构形式，有着构造简单、成本低、安装方便等优点，在现代工业中被广泛应用。
常见的螺栓连接一般都是紧螺栓连接，即安装时需要将螺栓螺母拧紧，只有少数如飞机操纵拉杆的铰链螺栓连接等是松螺栓连接。
紧螺栓连接时，必须考虑螺栓的预紧力问题和防松动问题，这两方面的问题都直接关系到设备的正常运行，不容小视。
目前，船舶设计行业中，船级社对于轴系传动装置中联轴器接合面处的螺栓、对联接螺栓的直径尺寸都有具体要求。
联接螺栓采用紧配螺栓(即铰配螺栓)，一般无预紧力要求；对于联接螺栓采用非紧配螺栓的，则要求“该螺栓安装时的预紧力需提交审查批准”。
至于该预紧力的计算，船级社并未给出具体的指导性意见。
此外，对于船舶上重要的机械设备，如主机、齿轮箱、高弹性联轴器等，船厂也希望设计方能给出联接螺栓的预紧力。
本文旨在给出一个比较可行的、比较合理的螺栓预紧力选取标准，供各位船舶设计人员参考。
1螺栓连接的预紧1.1预紧的目的预紧可以提高螺栓连接的可靠性、防松能力和螺栓的疲劳强度，增强连接的紧密性和刚性。
事实上，大量的试验和使用经验证明：较高的预紧力对于连接的可靠性和被连接的寿命都是有益的，特别对有密封要求的连接更为必要。
当然，俗话说得好，“物极必反”，过高的预紧力，如若控制不当或者偶然过载，也常会导致连接的失效。
因此，准确确定螺栓的预紧力是非常重要的。
1.2预紧力QP的确定普通螺栓的连接，在螺母拧紧时会受到两种应力：一种是由预紧力引起的拉应力；另一种是由螺纹力矩引起的扭转剪应力。
机械设计基础第32讲螺纹联接及螺纹予紧与防松
dd
1、螺栓 普通螺栓 ——六角头，小六角头，标准六角 头，大六角头, 内六角
铰制孔螺栓——螺纹部分直径较小螺母
1155°°~~3300°° rr
辗辗制制末末端端
倒倒角端端
AA型型
dsds
倒倒角角端端
dada dsds dd ee
kk' ' lsls lglg
kk
ll
XX
XX
bb
ss
bbmm
ll
辗辗制制末末端端
l3l3 HH l1l1 l2l2
需经常装拆，一端有螺钉
头，不需螺母，适于受载
dd
较小情况
HH l2l2
5、紧定螺钉联接——拧入后，利用杆末端顶住另一零件表面或 旋入零件相应的缺口中以固定零件的相对 位置。可传递不大的轴向力或扭矩。
(b(b))
(b(b))
特殊联接：地脚螺栓联接 , 吊环螺钉联接
（三）标准螺纹联接件
预紧力F' —— 预先轴向作用力（拉力） 预紧过紧 —— F' 过大，螺杆静载荷增大、降低本身强度
过松 —— 拧紧力F' 过小，工作不可靠
FH 扳手拧紧力矩——T=FH·L
FH—作用于手柄上的力，L——力臂
2、预紧力F'的控制：
测力矩板手——测出预紧力矩，如左图图图44--1122测测力力矩矩扳扳手手 定力矩板手——达到固定的拧紧力矩T时，弹簧受压
辗辗制制末末端端
dsds
BB型型
2、双头螺柱——两端带螺纹
XX
XX
bb
bbmm
ll
A型——有退刀槽 B型——无退刀槽
dd
3、螺钉 与螺栓区别——要求螺纹部分直径较粗;要求全螺纹
机械设计基础 第5章 螺纹联接的预紧和放松
F d12 [ ]
设计问题：
d1 4F [ ]
4
MPa
（mm） →定公称直径d
式中：d1——螺杆危险截面直径（mm） [σ]——许用拉应力 N/mm2 (MPa)
二、紧螺栓联接
——工作前有预紧力F0 (仅研究普通螺栓连接形式)
对于M10～M68粗牙螺纹，则可简化为
T 0.2F0d
d:螺纹公称直径
由上式可得出预紧力与外加力矩的关系
拧紧力矩
• 可通过控制拧紧力矩T的大小， 来控制预紧力
•通常扳手长 L 15d
F L F 15d 0.2F0 d
F0 75F
∴过小螺栓易损坏，一般≥M5
3. 控制预紧力的措施
F0
F0
F0
F0
液压拉伸预紧技术 用液压拉伸器先 将螺 栓拉长，拧螺母，再 放松螺螺栓
二、螺纹联接的防松
螺纹联接，通常满足自锁条件
v
但是在冲击、振动和变载的作用下，预紧力和摩擦 力可能瞬间消失，多次重复后就可能使联接松脱。因 此，必须进行防松，否则会影响正常工作，造成事故。
永久防松 端铆 冲点（破 坏螺纹） 点焊
液压防松螺母
§10-6 螺纹联接的强度计算
强度计算：用多大螺栓，强度够不够
螺纹连接常常用螺栓组 受力分析→找出受力最大的螺栓→理论计算 （螺栓组应大小相同，美观且便于安装） 螺纹部分的塑性变形。
受拉螺栓的失效形式主要是：
15% 20%
螺杆的疲劳断裂。
65%
一、松螺栓联接
工作前不拧紧，无F0，（如吊钩螺栓）
按第四强度理论：
机械设计防松措施
机械设计防松措施引言在机械设计中，防松措施是一项重要的工作。
机械设备在运行过程中，由于振动、冲击等外力的作用，往往会导致连接件松动，从而影响设备的正常运行和安全性。
在机械设计中采取有效的防松措施，能够提高设备的可靠性、稳定性和安全性。
本文将从松动原因分析、防松措施选择和具体实施三个方面来介绍机械设计中的防松措施。
松动原因分析振动振动是导致连接件松动的主要原因之一。
在机械设备运行过程中，由于旋转部件不平衡、轴承失效或外界震动等因素引起的振动会使连接件受到周期性冲击，从而导致连接件松动。
冲击冲击是导致连接件松动的另一个重要原因。
在机械设备运行过程中，由于突然停车、启动或负荷变化等因素引起的冲击会使连接件受到非周期性冲击，从而导致连接件松动。
材料变形材料的弹性变形和塑性变形也是导致连接件松动的原因之一。
在机械设备运行过程中，由于受到载荷作用，连接件所使用的材料会发生变形，从而使连接件产生松动。
防松措施选择在机械设计中，根据不同的应用场景和连接件特点，可以选择不同的防松措施。
下面将介绍几种常见的防松措施。
自锁螺母自锁螺母是一种常用的防松措施。
它在螺纹内部设置有特殊结构，能够通过摩擦力使螺母自行锁紧，并阻止其松动。
自锁螺母适用于频繁拆卸和装配的场合，能够有效地防止连接件松动。
压板固定压板固定是一种简单有效的防松措施。
通过在连接件上设置压板，并利用螺栓或螺钉将压板紧固在连接件上，可以增加连接件之间的摩擦力，从而防止连接件松动。
螺纹锁固剂螺纹锁固剂是一种涂覆在螺纹表面的化学物质，能够增加螺纹间的摩擦力，从而防止连接件松动。
螺纹锁固剂适用于高温、高振动和高冲击环境下的连接件防松。
弹簧垫圈弹簧垫圈是一种通过弹性变形增加连接件摩擦力的防松措施。
将弹簧垫圈安装在连接件之间，可以有效地提高连接件的紧固力，防止连接件松动。
具体实施在机械设计中，具体实施防松措施需要根据具体情况来确定。
下面将介绍几种常见的具体实施方法。
设计合理的连接结构在机械设计中，合理设计连接结构是防止连接件松动的关键。
11、第五章、螺纹联接和键联接(基本知识、预紧与防松)
~3 15 0 ° ° ~3 15 0 ° °
30 ° 30 ° 30 ° 30 ° 15 ° 15 °
30 ° 30 °
a.六角螺母：标准，扁，厚
30 ° 30 °
dd D 1 D 1
D D bb
D D b Hb
DD 1 1
bb
tt
30 ° 30 °
Hs
s
m 30 ° m 30 °
H H
b.圆螺母+止退垫圈 ——带 30 ° 30 ° 有缺口，应用时带翅垫圈内 15 ° dd 15 ° D D 舌嵌入轴槽中，外舌嵌入圆 30 ° bb 30 ° 螺母的槽内，螺母即被锁紧 .
11 22
11 22 33 44
图 44 -12 图 12 测力矩扳手 测力矩扳手
二、螺纹防松
1、防松目的 实际工作中，外载荷有振动、变化、材料高温蠕变等会造成 摩擦力减少，螺纹副中正压力在某一瞬间消失、摩擦力为零， 从而使螺纹联接松动，如经反复作用，螺纹联接就会松驰而失 效。因此，必须进行防松，否则会影响正常工作而造成事故。
T2——螺母环形支撑面上的摩擦阻力矩。
TT 2 2
代入得： 式中： F‘—预紧力；fC—支撑面的摩擦系数； D1—螺母环形支撑面外径；d0—螺母环形支撑面内径。
由于直径过小的螺栓，容易在拧紧时过载拉断，所以对于 重要的联接不宜小于M10~M14。
预紧力QP的控制： 图 44 -12 图 12 测力矩扳手 测力矩扳手 测力矩板手——测出预紧力矩，如左图； 定力矩板手——达到固定的拧紧力矩T时，弹簧受压将自 动打滑，如右图； 测量预紧前后螺栓伸长量——精度较高。
预紧力过紧 —— 拧紧力 F‘ 过大，螺杆静载荷增大、降低本身强度； 过松——拧紧力F‘过小，工作不可靠。
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圆螺母加止动垫圈
2. 采用专门防松元件防松(机械防松)
串联钢丝
3. 其他方法防松（破坏螺纹副关系）
涂粘合剂 用冲头冲2~3点 1~1.5P
冲点防松法
粘合法防松
3. 其他方法防松
3. 其他方法防松（唐氏螺纹）
作业布置
1、作业本
①预紧的作用有哪些？ ②防松的方法有哪些？
2、实践题
分析常见的电动车刹车装置中刹线固定的防松方式。
3、迁移知识点的整理
学习任务
任务一：认识预紧和防松
防松的方法：
摩擦力防松
机械防松
破坏螺纹副防松
结构防松
1、利用附加摩擦力防松（摩擦防松）
弹簧垫圈
对顶螺母
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
尼龙圈锁紧螺母
2. 采用专门防松元件防松(机械防松) 开口销与槽形螺母
2. 采用专门防松元件防松(机械防松)
止动垫圈
2. 采用专门防松元件防松(机械防松)
学习任务
任务一：认识预紧和防松
F
测力矩扳手
定力矩扳手
学习任务
任务一：认识预紧和防松
防松的方法：
摩擦力防松
机械防松
破坏螺纹副防松
结构防松
学习任务
任务二：实际运用预紧和防松
项目一：拧紧柴油机缸盖螺母 项目二：固定车轮螺母 项目三：自行车脚蹬防松处理
…… 想一想 ……
项目四：连杆螺杆防松处理
项目五：分析脚轮连接防松措施
螺纹连接的预紧与防松
目标任务
理解螺纹连接 中预紧的目的。
掌握螺纹连接 防松的方法及 运用。
能根据所学解 决螺纹连接防 松问题。
学习任务
任务一：认识预紧和防松
预紧：使被连接件受到压缩，螺栓杆受到拉伸的操作。 预紧力：在螺栓承受工作载荷之前所受到的力。 预紧目的：提高联接的可靠性、紧密性和防松能力。 预紧力的控制：经验、测力矩扳手、定力矩扳手。