铰制孔螺栓厂

螺栓选用的考虑的常见问题

众所周知,只有通过螺栓才能把各种零件部件连接紧固构成主机的。然而在主机设计过程中，有的设计往往把主要精力用在机械设备的结构、功能、寿命或者开动率等方面，直到较后才考虑连接和螺栓的选用问题。这也许是已经过去的事情了，但这种事情无须实存在。这种选型方法，也是在发生很多机械和人身事故后，才逐渐引起人们的重视的。
在实际应用选用中，选用合适的螺栓品种规格、精度、级别是非常重要的，这是在前人付出命和血的代价才换来的经验。
选用螺栓时，首先从国家标准的品种规格中选项用，然后在行业中选择，不得已时，再按主机特殊需要进行设计。而在诸项要求中，防松和防止断裂是两项主要考虑的条件。
上世纪80年代，美国密执州，当地报纸登载一篇消息称；该州每周约有3~4起汽车驾驶失控而造成伤亡，人们怀疑这些驾车者睡着了或喝醉了。后来对他们曾驾驶过后，汽车的机械部分进行了检查，发现在80%螺栓松动，包括：前悬架、后悬架和吸震器上的螺栓和螺母，而这些装置对汽车的控制是至关重要的。报告还指出，在传动装置、差动系统、发动机摇臂盖、催化转换器以及车身金属构件等机械部件上，螺栓和螺母也有松动情况。1986年一架客机尾部后段在飞行中坠落造成532人死亡的空难事故，其后对各国同样的飞机尾部进行了调查，发现有螺母松脱和螺栓断裂情况，出现这种情况，首先可能是飞机尾部的应变超过了螺栓所能承受的紧固力，其次，还发现啮合螺纹牙侧间出现的内部位移。
螺栓的松动是一个普通性的问题。一把剪刀只有一个螺栓，如果松动了，也只有紧上才能继续用，可是一架大型飞机可能有30万只螺栓，出了问题也就不得了。
工业发达国家工业界人士已认识到；没有什么问题比螺栓更使工业界困扰的，而无论哪一个问题都没有比解决螺栓问题更重要，这是他们亲身体验。所以就存在一个“如何去选择”即安全、又适用并节约的螺栓。
1) 锁紧力矩
一个防松可靠的锁紧螺母，其锁紧力矩应保持在标准规定的范围内，而且其第1次拧入较大力矩应保持较小，其多次（通常是第5次或第15次）拧出较小力矩应保持较大。第1次拧入力矩过大会造成拧入困难，降低装配效率，也会使锁紧力矩难于保持稳定，降低螺母的防松可靠性和螺栓的重复使用性。所以，先进次拧入力矩越小越好，但小到一定程度后，可能会无法保证多次拧出后的力矩达到标准规定的力矩值。螺母的多次拧出力矩是指用螺栓反复拧入拧出5次或15次后，其第5次或15次拧出时所保持的力矩值。这一力矩越大，螺母的防松能力就越高。换句话说，如果经过多次拧入拧出的螺母，其锁紧力矩仍能稳定地保持在较高的水平上，就能使螺纹连接具有较高的防松可靠性。影响锁紧力矩保持稳定的因素包括：螺母非圆收口部位的结构及尺寸（指全金属锁紧螺母）、锁紧部位的回弹性能、螺纹公差、螺纹的润滑条件等。尼龙圈锁紧螺母，由于其结构特点及尼龙材料的良好性能，在各种使用条件下其锁紧力矩一般均能保持在稳定和合理的范围内，因此，它是目前各种自锁螺母中防松可靠性较高的一种螺母。
2) 对螺栓公差的适应性
锁紧螺母与螺栓旋合时，其锁紧部位的螺纹孔与螺栓的配合是干涉配合。当螺母达到上偏差螺纹孔时（螺纹孔的平均直径较大）与下偏差螺栓（螺栓的平均直径较小）旋合时，干涉量可能很小，由干涉量所产生的锁紧力矩也可能很小；反之，螺母的下偏差螺纹孔（螺纹孔平均直径较小）与上偏差螺栓（螺栓的平均直径较大）旋合时，干涉量可能很大，由干涉量所产生的锁紧力矩可能会远远大于标准规定的第1次拧入较大力矩。一个工作性能优良的锁紧螺母，它对螺栓（螺纹）公差应具有良好的适应性。即它与高限螺栓或低限螺栓旋合时，都能获得符合标准规定的较佳锁紧力矩值。锁紧螺母对螺栓公差是否具有良好的适应性，应通过螺栓公差试验（又称长久变形试验）来进行检查。这一试验对试验螺栓的螺纹精度要求很高，相应的经济成本也很高。因此，一般用途的锁紧螺母不要求进行这一试验，而用于航空航天等重要场合的全金属锁紧螺母则必须进行这一试验。由于尼龙材料具有优良的回弹性能，所以，尼龙圈锁紧螺母对螺栓公差的适应性极佳，在一般情况下，可以不进行螺栓公差试验。凡是对螺栓公差适应性良好锁紧螺母，其重复使用性也良好。
3) 重复使用性
在国内外的许多锁紧螺母标准（包括国际标准）中，没有涉及螺母的重复使用性的内容，但一般都规定了螺母要进行5次或15次的锁紧性能试验。这是否意味着，一个螺母经过5次或15次装拆以后，便无法达到标准规定的锁紧力矩要求，就应该报废了？实际上，5次或15次锁紧试验只是一种试验方法，并非意味着螺母只能用5次或15次。在一般情况下，经过5次拧入拧出以后，锁紧力矩由较大值下降到较小值而渐趋平稳，尤其是经过15次拧入拧出以后，螺母的拧出较小力矩值会一直保持平衡不变。然而，这是否意味着锁紧螺母的反复装拆次数可以不受限制？对全金属锁紧螺母来说，螺栓多次拧入拧出螺母的非圆螺纹孔后，可能会造成金属螺纹的磨损和局部塑性变形，从而导致锁紧力矩值的不稳定，甚至会低于标准规定的拧出较小力矩值。因此，在重要使用场合，建议适当限制螺母的重复装拆次数。美国航空航天螺栓设计手册推荐全金属锁紧螺母可以重复使用约10次。尼龙圈锁紧螺母的重复使用性极佳，其拧出较小力矩甚至经过100次拧入拧出以后，仍能保持稳定不变。在使用过程中，不必限制其装拆次数。