机械设计基础 - 螺纹连接

• 螺栓连接：被连接件孔中不切制螺纹，拆装方便。
  • 普通螺栓连接：螺栓和孔之间有10%左右间隙，加工简单，应用最广。
  • 铰制孔用螺栓连接：螺杆外径与螺栓孔内径同一公称尺寸。适用于承受垂直螺栓轴线的横向载荷。
• 螺钉连接：螺钉直接旋入被连接件的螺纹空中，省去螺母，结构简单，但不宜经常拆装，易螺纹磨损失效。
• 双头螺柱连接double-end stud：用于较厚的被连接件。
• 紧定螺钉连接：常用来固定两零件的相对位置，并可传递不大的力或力矩。

1. 螺栓
2. 双头螺柱
3. 螺钉
4. 紧定螺钉
5. 螺母
6. 垫圈

拧紧力矩T = 阻力矩T₁ + 摩擦力矩T₁

\begin{equation} T = T_1 + T_2 = \frac{F_a d_2}{2} \tan(\psi + \rho') + f_c F_a r_f \end{equation}

其中 \(F_a\) 为轴向力，无工作载荷时，就是预紧力；\(d_2\) 为螺纹中径；\(f_c\) 是螺母与连接件支撑面的摩擦系数； \(r_f\) 为支撑面摩擦半径， \(r_f \approx \frac{d_w+d_0}{4}\) 即外径与螺栓孔直径的中点半径，对于M10-M68的粗牙螺纹，简化为：

\begin{equation} T \approx 0.2 F_a d \quad N \cdot mm \end{equation}

\(d\) 是螺纹的公称直径，mm；\(F_a\) 是预紧力，N。

1. 利用附加摩擦力防松
   1. 弹簧垫圈
   2. 对顶螺母
   3. 尼龙锁紧螺母
2. 采用专门防松元件防松
   1. 槽形螺母和开口销
   2. 圆柱螺母用带翅垫片
   3. 止动垫片
3. 其他方法防松
   1. 冲点防松
   2. 粘合法防松