螺纹连接的防松方法
螺纹连接常用防松方法
鞍形
同GB860
同GB860
波浪形
一般适用于小规 格、低性能等级
的连接
不宜用于连接件材料 过硬或过软的场合
齿形
同GB861.1
同GB861.1
齿形
适用于性能等级 较高及较大的规
格
不宜用于连接件材料 过硬或过软的场合
锯形
同GB861.2
同GB861.2
锯形
1.内齿的，适用于钉 头直径较小的及常用 于因外观或防止钩挂 异物等有要求的场合 2.外齿的因齿形处于 较大力臂的部位，可 获得最大的止退力矩
依靠齿被压平产生的 弹力，以及齿嵌入连 接件和支撑面产生的 阻力起锁紧作用。
使用简易
加大的支承面直径， 在一定的预紧力作用 下，可获得足够的防 松能力，如在其支承 面上增加齿纹，则防
松能力成倍提高
防松能力高
同上
同上
接常用的防松方法
运用场合
缺点/不宜用
备注
用于不甚重要的 场合
1.弹力不均，不十分可靠 2.对连接表面不允许划伤和 经常拆卸的场合不宜选用 3.可能出现塑形变形
3.安装需控制力矩
1型标准螺母或两个都有等
高的1型标准螺母
用于不常装卸的 场合
1.不易拆卸 2.可能会划伤螺栓螺 纹
1.拆卸方法：必须先拧紧六 角螺母，使其与扣紧螺母之 间产生间隙，方可拧下扣紧 螺母并不划伤螺栓 2.常用牌号:GB805
常用于调整并紧 固被连接件间的 间隙场合，以及
低性能等级
性能比较低
扣紧螺母 GB860弹簧垫圈
先用六角螺母固定连 接件，然后旋上扣紧 1.防松性能好 螺母，先用手拧紧， 2.防松持久力高
再用扳手拧紧。
1.弹性好
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。
螺纹连接防松原理
螺纹连接防松原理
螺纹连接防松原理是指通过使用特定的设计和材料选择，防止螺纹连接在使用过程中发生松动的现象。
以下为螺纹连接防松的原理：
1. 摩擦力原理：螺纹连接的防松主要依赖于螺纹间的摩擦力。
通过增加螺纹表面的粗糙度，可以增加摩擦力，从而防止螺纹松动。
2. 压力原理：将螺纹连接部分的紧固力控制在一定范围内，使得连接处产生一定的压力。
这种压力可以使螺纹的接触面紧密结合，增加摩擦力，防止松动。
3. 锁紧原理：在螺纹连接上使用特定的锁紧件，如弹簧垫圈、锁紧胶等，可以增加连接件的阻力，防止螺纹松动。
4. 材料选择原理：选用高强度和耐磨损的材料可以增加螺纹连接的紧固力和耐久性，从而防止松动。
5. 预紧力原理：在螺纹连接过程中，适当施加一定的预紧力，使连接件间的紧固力适中，既能保证连接紧固，又不会造成过度应力，防止产生松动。
需要注意的是，以上原理可以单独使用，也可以结合使用，具体的防松方法应根据实际情况进行选择和应用。
机械设计简答题
机械设计简答题1、螺纹联接为什么要防松，防松方法有几种？各举两例。
【答案】螺纹联接在冲击、振动和变载作用下，预紧力可能在某一瞬间消失，联接仍有可能松脱；温度变化较大而联接件与被联接件的温变差异较大时，联接也可能松脱。
因此在设计时，就应考虑防松。
防松方法一般有三类：第一类：摩擦力防松，例如弹簧垫圈，双螺母等。
第二类：机械防松，例如槽形螺母和开口销、止动垫圈等。
第三类：其它方法防松（破坏防松），例如冲击法、粘合法。
2、带传动中弹性滑动和打滑是怎样产生的？它们分别对带传动有何影响？【答案】（1）弹性滑动是由于紧边和松边的拉力不同，因而弹性变形也不等，从而造成带与带轮之间的微量滑动，称为弹性滑动，它是带传动正常工作的固有特性。
打滑是由于随着有效拉力增大，弹性滑动的区段也将扩大，当弹性滑动的区段扩大到整个接触弧，带的有效拉力达到最大值，如果工作载荷进一步增大，带与带轮间将发生显著的相对滑动，这称为打滑。
打滑是带传动的失效形式之一。
（2）弹性滑动造成带传动的传动比不为常数，它是不可避免的。
打滑使带的磨损加剧，从动轮的转速急剧降低，甚至使传动失效，它是应当避免的。
3、带传动为什么必须要张紧？常用的张紧装置有哪些？【答案】因为带传动是靠带与带轮之间的摩擦力来传递运动和动力的，如果不张紧，摩擦力小，传递的功率小，甚至出现打滑失效，加之由于带都不是完全的弹性体，工作一段时间以后，带由于发生塑性变形而松弛，为了保证带传动正常工作，必须要把带张紧；常见的张紧装置有：（1）定期张紧装置：滑道式张紧装置、摆架式张紧装置。
（2）自动张紧装置。
（3）采用张紧轮的装置。
4、试简要说明链传动中链轮齿数和链节距对传动的影响？【答案】链轮齿数少，可以减小带传动的外廓尺寸，但是过小将导致：（1）传动的不均匀性和动载荷增加；（2）链条进入和退出啮合时，链节间的相对转角增大，使铰链的磨损加剧；（3）链传动的圆周力增大，从而加速了链条和链轮的损坏。
螺纹连接的预紧和防松
得： τ ≈ 0.5 σ 螺栓材料为塑性材料，受拉伸和扭剪复合应力作 用，由“第四强度理论”有：
计算应力：
c 2 3 2 2 3(0.5 )2
1.3
由此可见：受拉伸与扭剪复合应力作用的螺栓连接，可 以只按受拉伸应力来计算，但必须将拉应力加大30%， 以考虑剪应力的影响。
[
]
其中：Fa =F0
➢ 铰制孔用螺栓连接
• 剪切应力
F
4
d02m z
[ ]
F/2 F
d0——螺栓孔直径，mm；
F/2
[τ] ——许用切应力，MPa。
m----接合面数目；
z----螺栓个数。
• 挤压应力
F
p zd0 hmin [ p ]
F/2
h1
F
h2
h3
F/2
hmin——螺栓与孔壁间挤压面的最小高度
4 单个螺栓所受的轴向外载荷为: 螺栓所受轴向总载荷： Fa
Fa=FE+FR
F FE z
残余预紧力的确定：
1）工作载荷无变化： FR=(0.2～0.6)FE
2）工作载荷有变化： FR=(0.6～1)FE
3）有紧密性要求： FR=(1.5～1.8)FE
强度条件：
1.3Fa
d12 / 4
[
]
§10－7螺栓的材料和许用应力
限σb 比值的10倍。 σs =第一数字×第二数字×10 例：4.6级螺栓 σb=4×100=400MPa，σs=4×6×10=240MPa
3.螺纹连接的许用应力
见教材表10-6、10-7
本 次 课 重 点回顾
1. 螺纹连接的防松方法
2. 松螺栓强度条件
机械设计面试题(附答案)
机械设计面试题(附答案)1．螺纹联接的防松的原因和措施是什么?原因：螺纹联接在冲击，振动和变载的作用下，预紧力可能在某一瞬间消失，联接有可能松脱，高温的螺纹联接，由于温度变形差异等原因，也可能发生松脱现象，因此在设计时必须考虑防松。
措施：利用附加摩擦力防松，如用槽型螺母和开口销，止动垫片等，其他方法防松，如冲点法防松，粘合法防松。
2．提高螺栓联接强度的措施1）降低螺栓总拉伸载荷Fa的变化范围：为了减小螺栓刚度，可减螺栓光杆部分直径或采用空心螺杆，也可增加螺杆长度。
被联接件本身的刚度较大，但被联接间的接合面因需要密封而采用软垫片时将降低其刚度，采用金属薄垫片或采用O形密封圈作为密封元件，则仍可保持被连接件原来的刚度值。
2）改善螺纹牙间的载荷分布。
3）减小应力集中。
4）避免或减小附加应力。
3．轮齿的失效形式1）轮齿折断，一般发生在齿根部分，因为轮齿受力时齿根弯曲应力最大，而且有应力集中，可分为过载折断和疲劳折断。
2）齿面点蚀。
3）齿面胶合。
4）齿面磨损。
5）齿面塑性变形。
4．齿轮传动的润滑开式齿轮传动通常采用人工定期加油润滑，可采用润滑油或润滑脂，一般闭式齿轮传动的润滑方式根据齿轮的圆周速度V 的大小而定，当V<＝12时多采用油池润滑，当v>12时，不宜采用油池润滑。
这是因为：1）圆周速度过高，齿轮上的油大多被甩出去而达不到啮合区。
2）搅油过于激烈使油的温升增高，降低润滑性能。
3）会搅起箱底沉淀的杂质，加速齿轮的磨损，常采用喷油润滑。
5．为什么蜗杆传动要进行热平衡计算及冷却措施由于蜗杆传动效率低，发热量大，若不及时散热，会引起箱体内油温升高，润滑失效，导致齿轮磨损加剧，甚至出现胶合，因此对连续工作的闭式蜗杆传动要进行热平衡计算。
措施：1）增加散热面积，合理设计箱体结构，铸出或焊上散热片。
2）提高表面传热系数，在蜗杆轴上装置风扇，或在箱体油池内装设蛇形冷却水管。
6．带传动的优缺点优点：（1）适用于中心距较大的传动。
10-5 螺纹联接的预紧和防松
系
Fa
F0
kb F kb kc
F1
F0
km F kb km
F0
1 kb F kb kc
kb和kc分别为螺栓和被连接件的刚度
螺栓的相对刚度 kb
其大小与螺栓和被kb 连kc接件的结构尺寸、材料以及垫
片、工作载荷的作用位置有关
相对刚度较大时，工作载荷作用后，总压力有较大 的增加。
相对刚度尽量小（细长或者中空的螺栓） 相对刚度通过实验测定
一般计算流程：
选定螺纹小径(d1)、查手册选定大径（公称直径）d以 及螺距P
两种连接：
松连接和紧连接
松连接（类型Ⅰ）
不需要将螺纹拧紧，没有预紧力，只考虑轴向 的工作载荷
Fa
[]
d12 / 4
d1是螺纹小径，[σ]是许用拉应力
例10-3 起重吊钩的起吊重量是25kN，吊钩材料为35钢，许用 应力为60MPa，求吊钩尾部螺纹直径。
螺纹的预紧力F0，（横向）工作载荷为F
mfF0 CF
CF Fa F0 mf
C可靠性系数，取1.1~1.3之间；m为接触面数目 如果取f=0.15,C=1.2,m=1时， F0 8F 如果只靠摩擦力来承担横向载荷，预紧力至少是横 向工作载荷的8倍。
改进措施：
1. 采用键、套筒、销承担横向工作载荷。 2. 采用铰制孔螺栓。
rc
d0 dw 或者 4
rc
1 dw3 d03 3 dw2 d02
d0螺栓孔的直径，dw是螺母支撑面的外径
对于M10-M68的粗牙螺纹
T 0.2Fad d螺纹的公称直径
预紧的目的在于增强连接的可靠性和密封性；预紧力的大小 对于螺纹连接的可靠性、强度和密封性都有很大的影响
螺纹连接的常用防松方法
螺纹连接的常用防松方法
螺纹连接的常用防松方法主要包括以下几种：
1. 摩擦防松：通过增大螺母与螺栓之间的摩擦力来防止松动。
常用的方法包括锁紧螺母、双螺母、弹簧垫圈等。
这些方法的优点是简单易行，容易安装，且标准化的程度较高，可以重复使用。
2. 机械防松：通过在螺纹副之间使用止动元件来阻止螺纹副间的相对运动。
常见的手段包括止动垫圈、开口销和六角开槽螺母配合使用、螺栓组串联钢丝等。
这种方法可靠性较好，应用广泛，但由于止动元件和螺纹紧固件之间存在间隙，连接可能已经松动，因此机械防松效果有限，只能防止紧固件松脱。
3. 破坏螺纹副防松：在紧固件拧紧后，通过焊接、冲点、铆接等方法让螺纹副无法转动。
这种方法效果最好，但操作复杂，可能会对螺纹造成永久性破坏。
请注意，以上方法都有其适用范围和限制，在实际应用中应根据具体情况选择合适的防松方法。