紧固件基础知识ppt课件.ppt

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1、紧固件基础知识,主讲人：董静,2,紧固件基础知识,一:紧固件的定义 紧固件在市场上也称为标准件，是将两个或两个以上的零件（或构件）紧固连接成为一件整体时所采用的一类机械零件的总称。备注： 螺丝是紧固件的通用说法，日常口头语。 二：紧固件的种类 1. 螺栓：由头部和螺杆（带有外螺纹的圆柱体）两部分组成的一类紧固件，需与螺母配合，用于紧固连接两个带有通孔的零件。这种连接形式称螺栓连接。如把螺母从螺栓上旋下，有可以使这两个零件分开，故螺栓连接是属于可拆卸连接。,举例：外六角螺栓图片,2. 螺柱：没有头部的，仅有两端均外带螺纹的一类紧固件。连接时，它的一端必须旋入带有内螺纹孔的零件中，另一端穿过带有通

2、孔的零件中，然后旋上螺母，即使这两个零件紧固连接成一见整体。这种连接形式称为螺柱连接，也是属于可拆卸连接。主要用于被连接零件之一厚度较大、要求结构紧凑，或因拆卸频繁，不宜采用螺栓连接的场合。 举例：双头螺柱图片,3. 螺钉：也是由头部和螺杆两部分构成的一类紧固件，按用途可以分为三类：机器螺钉、紧定螺钉和特殊用途螺钉。机器螺钉主要用于一个紧定螺纹孔的零件，与一个带有通孔的零件之间的紧固连接，不需要螺母配合（这种连接形式称为螺钉连接，也属于可拆卸连接；也可以与螺母配合，用于两个带有通孔的零件之间的紧固连接。）紧定螺钉主要用于固定两个零件之间的相对位置。特殊用途螺钉例如有吊环螺钉等供吊装零件用。 举

3、例：a.机器螺钉图片,b.紧钉螺钉图片： c.特殊螺钉图片：,4. 螺母：带有内螺纹孔，形状一般呈显为六角柱形，也有呈四方柱形或圆柱形，配合螺栓、螺柱或机器螺钉，用于紧固连接两个零件，使之成为一件整体。,尼龙自锁螺母是一种新型高抗振防松紧固零件,能应用于温度-50100的各种机械、电器产品中。目前,宇航、航空、坦克、矿山机械 、汽车运输机械、农业机械、纺织机械、电器产品以及各类机械对尼龙自锁螺母的需求量剧增,这是因为它的抗振防松性能大大高于其他各种 防松装置,而且振动寿命要高几倍甚至几十倍。当前机械设备的事故有80以上是由于紧固件的松动而造成的,特别在矿山机械中尤为严重,而 使用尼龙自锁螺母就

4、可以杜绝由于紧固件松脱所造成的重大事故。 5. 自攻螺钉：与机器螺钉相似，但螺杆上的螺纹为专用的自攻螺钉用螺纹。用于紧固连接两个薄的金属构件，使之成为一件整体 ，构件上需要事先制出小孔，由于这种螺钉具有较高的硬度，可以直接旋入构件的孔中，使构件中形成响应的内螺纹。这种连接形式也是属于可拆卸连接。 举例：十字大扁头自攻钉,6. 木螺钉：也是与机器螺钉相似，但螺杆上的螺纹为专用的木螺钉用罗纹，可以直接旋入木质构件（或零件）中，用于把一个带通孔的金（或非金属）零件与一个木质构件紧固连接在一起。这种连接也是属于可以拆卸连接。举例：GB102 7. 垫圈：形状呈扁圆环形的一类紧固件。置于螺栓、螺钉或螺母

5、的支撑面与连接零件表面之间，起着增大被连接零件接触表面面积，降低单位面积压力和保护被连接零件表面不被损坏的作用；另一类弹性垫圈，还能起着阻止螺母回松的作用。,举例：平垫圈,8. 挡圈：供装在机器、设备的轴槽或孔槽中，起着阻止轴上或孔上的零件左右移动的作用。,9. 销：主要供零件定位用，有的也可供零件连接、固定零件、传递动力或锁定其他紧固件之用。 10. 铆钉：由头部和钉杆两部分构成的一类紧固件，用于紧固连接两个带通孔的零件（或构件），使之成为一件整体。这种连接形式称为铆钉连接，简称铆接。属与不可拆卸连接。因为要使连接在一起的两个零件分开，必须破坏零件上的铆钉。,11. 组合件和连接副：组合件是

6、指组合供应的一类紧固件，如将某种机器螺钉（或螺栓、自供螺钉）与平垫圈（或弹簧垫圈、锁紧垫圈）组合供应；连接副指将某种专用螺栓、螺母和垫圈组合供应的一类紧固件，如钢结构用高强度大六角头螺栓连接副。,12. 焊钉：由光能和钉头（或无钉头）构成的异类紧固件，用焊接方法把他固定连接在一个零件（或构件）上面，以便再与其他零件进行连接。,三.我司主要使用标准 1.中国国家标准（国标）-GB 2.德国国家标准（德标） -DIN 3.国际标准-ISO 4.日本国家标准（日标） -JIS 5.美国国家标准（美标） -ANSI 6.英国国家标准 -BS 备注： 以上几种标准除了一些基本尺寸如头部对边、头部厚度等的

7、不同以外，最主要的是螺纹部分的不同。GB、DIN、JIS、ISO的螺纹都是以mm（毫米）为单位，统称为公制螺纹。ANSI螺纹是以英寸为单位的称为美标螺纹。除了公制螺纹和美制螺纹外还有一种BS英制标准,其螺纹也是以英寸为单位，俗称惠氏螺纹。,四.螺纹简述,1.螺纹定义:（英文名：screw thread）在圆柱或圆锥母体表面上制出的螺旋线形的、具有特定截面的连续凸起部分。 2.螺纹种类： a.螺纹按其母体形状分为圆柱螺纹和圆锥螺纹； b.按其在母体所处位置分为外螺纹、内螺纹; c.按其截面形状（牙型）分为三角形螺纹、矩形螺纹、梯形螺纹、锯齿形螺纹,三角形螺纹主要用于联接，矩形、梯形和锯齿形螺纹主

8、要用于传动； d.按螺旋线方向分为左旋螺纹和右旋螺纹，一般用右旋螺纹； e.按螺旋线的数量分为单线螺纹、双线螺纹及多线螺纹；联接用的多为单线，传动用的采用双线或多线； f.按牙的大小分为粗牙螺纹和细牙螺纹; 3.螺纹术语：参照标准GB/T14791-93,4. 螺纹的代号标注 在图样上螺纹需要用规定的螺纹代号标注，除管螺纹外，螺纹代号的标 注格式为： 螺距 （单线时） 特征代号 公称直径 旋向 导程（P螺距）（多线时） 管螺纹的标注格式为： 特征代号 尺寸代号 旋向 其中，右旋螺纹省略不注，左旋用“ LH”表示。 5. 螺纹标记的标注 当螺纹精度要求较高时，除标注螺纹代号外，还应标注螺纹公差带

9、代和螺纹旋合长度。 螺纹标记的标注格式为： 螺纹代号螺纹公差带代号（中径、顶径）旋合长度 有关标注内容的说明： l）公差带代号由数字加字母表示（内螺纹用大写字母，外螺纹用小写字母），如 7H、6g等，应特别指出，7H，6g等代表螺纹公差，而H7，g6代表圆柱体公差代号。,2）旋合长度规定为短（用S表示）、中（用N表示）、长（用L表示）三种。一般情况下，不标注螺纹旋合长度，其螺纹公差带按中等旋合长度（N）确定。必要时，可加注旋合长度代号S或L，如“ M20-5g6gL”。特殊需要时，可注明旋合长度的数值，如“M20-5g6g30”。6.螺纹标记在视图上的标注方法 除管螺纹外，在视图上螺纹标记的标

10、注同线性尺寸标注方法相同；而管螺纹是用指引线的形式，指引线应从大径上引出，并且不应与剖面线平行。 标注的说明： l）M 165g6g表示粗牙普通螺纹，公称直径16，右旋，螺纹公差带中径 5g，大径 6g，旋合长度按中等长度考虑。 2）M161.5 LH6G表示细牙普通螺纹，公称直径16，螺距1.5，左旋，螺纹公差带中径、大径均为6G，旋合长度按中等长度考虑。 3）G1表示英制非螺纹密封管螺纹，尺寸代号1in，右旋。 4）Rcl2表示英制螺纹密封锥管螺纹，尺寸代号12in，右旋。 5）Tr208（P4）表示梯形螺纹，公称直径 20，双线，导程 8，螺距 4，右旋。 6）B202LH表示锯齿形螺纹

11、，公称直径 20，单线，螺距 2，左旋。,7.螺纹五要素螺纹分内螺纹和外螺纹。加工在圆柱（圆锥）外表面的螺纹叫外螺纹，加工在圆柱管（圆锥管）内表面的螺纹叫内螺纹。内外螺纹连接时，螺纹的要素必须一致。螺纹的结构要素包括牙型、直径、线数、螺距（导程）、和旋向。 (1) 牙型 在通过螺纹轴线的剖面上，螺纹的轮廓形状，称为螺纹牙型。它有三角形、梯形、锯齿形和方形等。不同的螺纹牙形，有不同的用途。,普通螺纹的牙形为三角形。普通螺纹和英寸制管螺纹一般用来连接零件，称为连接螺纹。梯形螺纹、锯齿形螺纹和矩形螺纹一般用来传递运动和动力，称为传动螺纹。(2)直径 a.大径（D,d）螺纹的最大直径，与外螺纹牙顶或内

12、螺纹牙底相重合的假想圆柱的直径。外螺纹大径（d）亦称为顶径；内螺纹大径（D）亦称为底径。,b.小径（D1、d1）螺纹的最小直径，与外螺纹牙底或内螺纹牙顶相重合的假想圆柱的直径。内外螺纹的小径分别用D1和d1表示 C.中径（D2、d2）一个假想圆柱的直径。该圆柱的母线通过牙型上沟槽和凸起宽度相等的地方（见右图）。此假想圆柱称为中径圆柱，中径圆柱的母线称为中径线。,(3)线数指同一圆柱面或圆锥面上螺纹的条数，记为n。通常多线螺纹使用在精密仪器仪表中或需要快速 旋入的场合。(4)螺距（ph）和导程(p)螺距是螺 纹相邻两牙在中径线上对应两点间的轴向距离。导程是同一线螺纹上的相邻两牙在中径线上对应两点

13、间的轴向距离。对于单线螺纹有p=ph,对于多线螺纹有p=ph/n。,(5)旋向 螺纹分右旋和左旋两种。如下图所示，顺时钟旋转时旋入的螺纹，称为右旋螺纹；逆时钟旋转时旋入的螺纹，称为左旋螺纹。工程上常用右旋螺纹，但一些比较重要的安全场合如液化汽罐就可能用到左旋螺纹。当内外螺纹旋合时，只有螺纹的五要素完全相同时才能互相旋合。改变上述五要数中的任何一项，就会得到不同规格和尺寸的螺纹。国家标准对有些螺纹（如普通螺纹、梯形螺纹）的牙型、直径和螺距都作了规定，凡是这三项符合标准的，称为标准螺纹。而牙型合标准，直径或螺距不符合标准的螺纹称为特殊螺纹。牙型不符合标准的螺纹叫非标准螺纹，如方牙螺纹。,五.常用单

14、位表示方法 1.公制单位：毫米（mm） 2.美制单位：英寸（inch） 3.单位转换：1inch=25.4mm 0#=0.06inch 每增加1#公称径增加0.013inch 六.螺纹等级 1.外螺纹 a.公制：6g，6h b.美制：1A,2A,3A 2.内螺纹 1.公制：6G,6H 2.美制：1B,2B,3B,七.紧固件机械性能一.螺栓、螺钉和螺柱的机械性能-GB3098.1/ISO898-11. 范围：本标准规定了由碳钢和或合金钢制造的、在环境温度为10-35条件下进行试验时，粗牙螺纹M1.6-M39;细牙螺纹M8*1-M39*3螺栓、螺钉和螺柱的机械性能。本标准不适用于紧定螺钉及类似的不

15、受拉力的螺纹紧固件。2. 标记制度：性能等级的标记代号，由两部分数字组成 第一部分数字表示公称抗拉强度的1/100 第二部分数字表示公称屈服点（s）或公称规定非比例伸长应力(p0.2)与公称抗拉强度（b）比值（屈强比）的10倍。 这两部分数字的乘积为公称屈服点的1/103.抗拉强度（ tensile strength ）的定义：抗拉强度是指金属材料在拉断前所能承受的最大应力，用b=FO/AO FO-试样在断裂前的最大外力（N） AO-试样原来的截面积（mm） b-抗拉强度（Mpa、N/mm2 ） 备注： a. PSI是压力单位，欧美国家常用单位。英文全称为Pounds per square i

16、nch。P是磅pound，S是平方square，I是英寸inch。 b. 单位换算：1PSI =6.895kpa=0.006895Mpa,举例：随意抽取一份客户图纸,4.屈服强度（yield strength ）定义：是金属材料发生屈服现象时的屈服极限，亦即抵抗微量塑性变形的应力。对于无明显屈服的金属材料，规定以产生0.2%残余变形的应力值为其屈服极限，称为条件屈服极限或屈服强度。大于此极限的外力作用，将会使零件永久失效，无法恢复。如低碳钢的屈服极限为207MPa，当大于此极限的外力作用之下，零件将会产生永久变形，小于这个的，零件还会恢复原来的样子。 备注：a.材料的变形分为弹性变形（外力撤销

17、后可以恢复原来形状）和塑性变形（外力撤销后不能恢复原来形状，形状发生变化，伸长或缩短） b.当应力超过弹性极限后，进入屈服阶段后，变形增加较快，此时除了产生弹性变形外，还产生部分塑性变形。当应力达到b点后，塑性应变急剧增加，应力应变出现微小波动，这种现象称为屈服。这一阶段的最大、最小应力分别称为下屈服点和上屈服点。由于下屈服点的数值较为稳定，因此以它作为材料抗力的指标，称为屈服点或屈服强度(ReL或Rp0.2)。,屈服点yield point（s） 试样在试验过程中力不增加（保持恒定）仍能继续伸长（变形）时的应力。 上屈服点upper yield point（su） 试样发生屈服而力首次下降前

18、的最大应力。 下屈服点lower yield point（SL） 当不计初始瞬时效应时屈服阶段中的最小应力。 有些钢材(如高碳钢)无明显的屈服现象，通常以发生微量的塑性变形(0.2%)时的应力作为该钢材的屈服强度，称为条件屈服强度（yield strength）。 .详见材料应力-应变曲线图5.常用性能等级：3.6级、4.6级、4.8级、5.6级、5.8级、6.8级、8.8级、9.8级、10.9级、12.9级十个等级。6.螺栓性能等级标号的含义 ：螺栓性能等级标号由两部分数字组成，分别代表螺栓的公称抗拉强度值和屈强比值，如性能等级为4.8级的高强度螺栓其含义为：（1）：螺栓材质公称抗拉强度为4

19、00MPa级（2）：螺栓材质的屈强比值为0.8（3）：螺栓材质的公称屈服强度为400 x0.8= 320MPa级7.高强度螺栓的区分及含义。 8.8级及以上等级的螺栓统称为高强度螺栓，其余等级螺栓称为普通强度螺栓。,8.所用材料-GB3098.1 表2,备注：钢的分类钢是含碳量在0.04%-2.3%之间的铁碳合金.按照化学成份分类如下：碳素钢：a.低碳钢（C0.25%）b.中碳钢（ C:0.25% -0.6%）c.高碳钢（C0.6%）合金钢：a.低合金（合金元素总含量5%）b.中合金（合金元素总含量 5%-10%）c.高合金（合金元素总含量10%）按照品质分类：按照钢中硫（S）和磷（P）的含量

20、可分为普通钢、优质钢和高级优质钢。a.普通钢（P0.045%,S 0.055%）b.优质钢（S、P均 0.035%）c.高级优质钢（ P0.035%,S 0.030% ）按照成形方法分类:a.锻钢 b.铸钢 c.热轧钢 d.冷拉钢按照用途分类：建筑及工程用钢,a.普通碳素结构钢；b.低合金结构钢；c.钢筋钢 结构钢a.机械制造用钢：调质结构钢、表面硬化结构钢：渗碳钢、渗氨钢、表面淬火用钢、易切结构钢、冷塑性成形用钢：冷冲压用钢、冷镦用钢b.弹簧钢c.轴承钢工具钢a.碳素工具钢；b.合金工具钢；c.高速工具钢特殊性能a.不锈耐酸钢；b.耐热钢；c.电热合金钢; d.耐磨钢；e.低温用钢；f.电工

21、用钢专业用钢：桥梁用钢、船舶用钢、锅炉用钢、压力容器用钢、农机用钢等中国钢号表示方法的分类说明碳素结构钢a.由Q+数字+质量等级符号+脱氧方法符号组成。它的钢号冠以“Q”，代表钢材的屈服点，后边的数字表示屈服点数值，单位是Mpa。例如：Q235为235Mpa的碳素结构钢。,b.必要时钢号后面可标出表示质量等级和脱氧方法的符号。质量等级符号分别为A、B、C、D.脱氧方法符合：F表示沸腾钢；b.表示半镇静钢；Z表示镇静钢；TZ表示特殊镇静钢，镇静钢可不标符号，即Z和TZ都可不标。例如Q235-AF表示A级沸腾钢。C.专门用途的碳素钢，例如桥梁钢、船用钢等，基本上采用碳素结构钢的表示方法，但在钢号最

22、后附加表示用途的字母。优质碳素结构钢a.钢号开头的两位数字表示钢的碳含量，以平均碳含量的万分之几表示，例如平均碳含量为0.45%的钢，钢号为“45”，它不是顺序号，所以不能读成45号钢。b.锰含量较高的优质碳素结构钢，应将锰元素标出，例如50Mn.碳素工具钢a.钢号冠以“T”，以免与其他钢类相混。b.钢号的数字表示碳含量，以平均碳含量的千分之几表示。例如“T8”表示平均碳含量为0.8%。c.锰含量较高者，在钢号最后标出“Mn”，例如： “T8Mn”d.高级优质碳素工具钢的磷、硫含量，比一般优质碳素工具钢低，在钢号最后加注字母“A”,以示区别，例如“T8MnA”.易切削钢a.钢号冠以“Y”，以区

23、别于优质碳素结构钢。b.字母“Y”后的数字表示碳含量，以平均碳含量的万分之几表示，例如平均碳含量为0.3%的易切削钢，其钢号为“Y30c.锰含量较高者，亦在钢号标出“Mn”，例如“Y40Mn”,合金结构钢 a.钢号开头的两位数字表示钢的碳含量，以平均碳含量的万分之几表示，如40Cr. b.钢中主要合金元素，除个别微合金元素外，一般以百分之几表示。当平均合金含量1.5%时，钢号中一般只标出元素符号，而不标明含量，但在特殊情况下易致混淆者，在元素符号后亦可标以数字“1”，例如钢号“12CrMoV”和“12CrMoV”，前者铬含量为0.4-0.6%，后者0.9-1.2%，其余成份全部相同。当合金元素平均含量1.5%、 2.5% 3.5%.时，在元素符号后面应标明含量，可相应表示为2、3、4.等。例如18Cr2Ni4WA弹簧钢：65、70、85、65Mn滚动轴承钢a.钢号冠以字母“G”,表示滚动轴承钢类。b.高碳铬轴承钢钢号的碳含量不标出，铬含量以千分之几表示，例如GCr15.9.头标：详见GB3098.1二螺母机械性能GB3098.2/ISO898-2,谢谢！,THANKS!,