紧固件概述
紧固件的定义：
紧固件是指将两个或多个零件或组件连接成一个整体时所用的一类机械零件的总称，其特点是规格种类繁多，性能和用途不同，标准化、系列化和通用化程度也极高。通常，具有现有国家标准的一类紧固件称为标准紧固件，简称标准件。
它通常包括以下 7 类零件：
1、螺栓：一种由两部分组成的紧固件：头部和螺钉（带外螺纹的圆柱体），需要与螺母配合，用通孔紧固和连接两个部分。这种连接形式称为螺栓连接。如果将螺母从螺栓上拧下，则两个部件可以分开，因此螺栓连接是可拆卸连接。
2.螺柱：没有头，只有一种两端有螺纹的紧固件。连接时，必须将其一端拧入带有内螺纹孔的零件中，另一端穿过带有通孔的零件，然后必须拧上螺母，即使将两个零件固定在一起。这种连接形式称为螺柱连接，也是一种可拆卸连接。主要用于连接件之一厚度大、结构要求紧凑、因拆卸频繁而不适合螺栓连接的场合。
3、螺丝：也是一种由头部和螺钉两部分组成的紧固件，按用途可分为三类：机械螺钉、固定螺钉和专用螺钉。机械螺钉主要用于紧固螺纹孔的零件和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;它也可以与螺母一起使用，用于通过通孔在两个零件之间进行紧固连接。紧钉主要用于固定两个零件之间的相对位置。特殊用途螺钉，如吊环螺钉等，用于起重部件。
4、螺母：带内螺纹孔，形状一般为扁平六角形圆柱形，也有扁平方形圆柱形或扁平圆柱形，带有螺栓、螺柱或机械螺钉，用于紧固连接两部分，使它们成为一个整体。
5.自攻螺钉：与机器螺钉类似，但螺钉上的螺纹是自攻螺钉专用螺纹。它用于紧固和连接两个薄金属部件，使其成为一个整体，并且需要在组件上预先开一个小孔，并且由于这种螺钉具有较高的硬度，因此可以直接拧入组件的孔中，从而在组件中形成响应的内螺纹
6、木螺丝：也类似于机器螺丝，但螺丝上的螺纹是木螺丝专用螺纹，可以直接拧入木制部件（或零件）中，用于用木制部件紧固和连接金属（或非金属）零件与通孔。此连接也是可拆卸的连接。
7.垫圈：一种扁圆形的紧固件。放置在螺栓、螺钉或螺母的支撑面与连接件表面之间，起到增加连接件接触表面积的作用钢结构紧固件，降低单位面积压力，保护连接件表面不被损坏;另一种类型的弹性垫圈也可以起到防止螺母松动的作用。
常见表面处理
发黑
最常见的表面处理方法之一，防锈能力一般，需要防锈油储存
镀 锌
48小时盐雾试验一般用密封剂处理，符合要求
机械镀锌
防腐能力与热镀锌相同，一般采用热镀锌代替
镀铬
为了达到镀铬的最佳效果，Ni 的厚度必须大于 2 μm
镀镍
镀镍有三个要求：恶劣环境、一般环境和温和环境。通常用于恶劣和一般环境的产品
1.如何拧紧螺栓和螺母
使用螺栓-螺母配合的螺纹连接在紧固件应用中最为常见，自锁螺母通常用于保持接头的强度，或者使用额外的机械锁定来防止松动。螺纹紧固件也很容易安装，只要有足够的扭矩在界面处实现预紧力，但还是会有很多人不确定是应该用螺母还是螺栓头拧紧。
（1）拧紧时是否应对螺栓头或螺母施加扭矩？
（2）对螺栓头或螺母施加扭矩的结果是否相同？
拧紧过程示意图
在某些应用中，您可以对螺栓头或螺母施加扭矩并保持其紧密连接;在以下应用中，扭矩只能施加到以下组件之一：
1. 干扰与合作
在过盈配合的孔中，应通过施加扭矩来安装螺母。
2. 已将
螺栓头和螺母具有不同的形状和直径
当螺栓头和螺母的形状不同（例如，六角头螺栓配方螺母）或直径明显不同时，最好在承重面较小的一侧施加扭矩。例如，如果螺栓头小于螺母，则应将扭矩施加到螺栓头上。它可以简单地理解为一个小力，一个大负载。
3.不同的材料
当需要将两种不同的材料夹紧在一起时，最好在摩擦系数较低的材料上施加紧固力，即在可能发生摩擦最小的一侧施加扭矩紧固。
4.长螺栓应用
当对很长的螺栓的头部施加扭矩时，很容易发生扭转绕组问题，因此在这种情况下，对螺母施加扭矩将有助于避免该问题。
有一种应用是螺母是带法兰的螺母，而螺栓头没有，这意味着螺母侧的摩擦半径大于螺栓头侧的摩擦半径。
法兰螺母
如果在拧紧螺母的情况下确定拧紧扭矩，则使用该扭矩拧紧螺栓头时可能会出现过载问题。通常，需要使用近一半的扭矩来克服紧固表面下的摩擦，因此较小的摩擦半径会导致更多的扭矩进入螺纹连接，从而导致过度拧紧问题。
和
反之亦然，假设扭矩是通过拧紧螺栓头来确定的，如果拧紧螺母，即将扭矩施加到摩擦半径较大的一侧，这将导致输入螺纹连接处的预紧力不足，从而可能导致松动问题。
2.为什么要使用垫片？
垫圈是非常常见的标准件，我们经常在螺栓和螺母等螺纹连接的紧固过程中发现它们。甚至可以说，垫圈总是与螺纹紧固件（如螺栓或螺钉）结合使用。
垫片图
为什么要使用垫圈？
（1）如果基板材料很软，在螺栓或螺丝的过程中会损坏基板主板材料的表面。通过使用垫圈，这种挤压力可以分布在更大的区域上，以避免损坏主板表面。
（2）如果基材很软，安装紧固件的孔周边已经损坏，那么在拧紧固件的过程中，可能会出现拉通失败的问题，因为在大多数情况下，拧紧过程中施加的力足以将紧固件拉过材料主板， 垫圈的存在有助于产生小的聚集压力。
（3）当拧入螺栓或螺丝的主板表面不够光滑平整时，紧固件的头部容易卡住，通过使用垫圈，可以保证螺栓或螺丝的表面滑动，安装变得简单。
（4）一些垫圈采用特殊的结构设计，使其具有防止螺母松动的功能。我们通常称这种垫圈为锁紧垫圈，结构形式有很多种，如开式、星形和波浪式。这种类型的锁紧垫圈需要与螺母一起使用。
可以看出，除了专门设计的锁紧垫圈外，其余垫圈大多用于分配螺栓头和螺母表面下方的荷载，也就是说，垫圈只起到分散连接结构荷载的作用。
3、为什么在图纸或规格书中很容易找到抗拉强度的性能指标，却没有剪切强度的相关参数？
抗拉强度是紧固件在断裂前或断裂时可以承受的最大张力。对于英制紧固件，抗拉强度的单位是磅/平方英寸 （psi），对于公制紧固件，单位是兆帕 （MPa）。
剪切强度是紧固件在失效前可以垂直于紧固件轴线支撑的最大载荷，通常分为单剪和双剪。单剪力是发生在横向平面上的载荷，倾向于将紧固件切成两部分，而双剪切在失效后被切成三部分。
作为经验分享，紧固件的剪切强度可以假设为其规格中最小抗拉强度的 60%。例如，如果最小抗拉强度为 120,000 psi，则可以安全地假设剪切强度为 70,000 psi。
扩展您的知识
1）螺栓剪切接头可设计为摩擦夹紧或直接剪切。如果选择直接剪切接头类型，则剪切力将直接施加到螺栓的柄上。使用摩擦夹紧时，重要的是要确保螺栓产生的摩擦力足以防止接头板之间的滑动，因此如果载荷是动态的，则首选摩擦夹紧，因为它可以防止磨损。
2）在大多数情况下钢结构紧固件，紧固件的材料强度可以在技术手册中找到，这对于分析材料在特定应用中的强度等级很有用。例如，要计算给定直径尺寸的紧固件的实际强度值，可以通过将ASTM等级的最小抗拉强度乘以直径的应力面积来计算该尺寸和材料等级下螺栓的极限抗拉强度。
四、螺纹套的应用
螺纹套在结构装配中很常见，通常用于锻件、铸件和机加工零件，特别是当螺纹孔不能提供足够的螺纹剪切面积并且不能使用自锁装置时。对于一些大型锻件或铸件，如果螺纹损坏，直接敲击底座可能会危及整个部件。
螺旋线圈套管是最简单的套管产品类型，由优质不锈钢丝轧制并缠绕成弹簧螺纹形状。通常，螺套的直径设计要大于螺纹孔，因此在安装过程中有一个压缩过程，其目的是首先让螺纹套本身获得与螺纹孔的最大接触面积;其次，压缩后，套筒的向外张力是为套筒提供锁紧功能的摩擦力，并将套筒永久固定在螺纹孔中。
除了机械强度的刚性指标外，此类产品还有很多优点：
即使在反复安装和拆卸后，螺纹寿命也会显着延长。套筒的硬度和光滑的表面处理消除了螺纹摩擦容易造成的磨损。
·
在安装过程中，螺旋套筒不会通过铆接或插入式锁定固定，因此不会将内应力引入母材中。
·
这
螺旋线圈套可以安装在塑料条上并缠绕在卷轴上，当与气动工具一起安装时，可以显着提高安装效率。
缺点：尾部需要折断，因为螺丝套上的“小尾”只是在安装过程中起到一定的导向螺纹作用，对产品结构没有任何意义，但安装后需要用专用工具将其拆除，而这正是装配效率可以提高的地方。
因此，不需要尾部对接的螺旋螺纹套被大量使用，提供了具有“小尾部”产品的所有优点，并且在安装后无需尾部对接。其导线功能是通过在螺旋线圈中开槽来实现的。与需要断尾的传统螺旋套相比，无导尾的螺旋套具有以下优点：
（1）省去了断尾处理的工序，适合大规模自动化安装;
（2）双向槽口设计，避免了每次安装前对螺丝套插入方向的检查;
（3）无断尾处理，避免安装过程中出现杂质;
（4）无需尾部对接处理，无需购买尾部对接工具。
在许多盲孔应用中，使用传统的破损套筒可能需要在套筒下方增加安装空间，以完成最终的尾部对接操作，而不会对母材造成伤害。使用无尾断路器套筒，大大减少了额外的空间。
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