精选:紧固件的选用原则.

Solidworks非标设计2019-07-04 18:14:08

选择紧固件时,应优先确定类别,再确定其品种和规格。

1、确定类别

标准紧固件共分十二大类,选用时按紧固件的使用场合和其使用功能进行确定。

(1) 螺栓 螺栓再机械制造中广泛应用于可拆连接,一般与螺母(通常再加上一个垫圈或两个垫圈)配套使用。

(2) 螺母 螺母与螺栓相配使用。

(3) 螺钉 螺钉通常是单独(有时加垫圈)使用,一般起紧固或紧定作用,应拧入机体的内螺纹。

(4) 螺柱 螺柱多用于连接被连接件之一厚度大,需使用结构紧凑或因拆卸频繁而不宜采用螺栓连接的地方。螺柱一般为两端都带有螺纹(单头螺柱为单端带螺纹),通常将一头螺纹牢固拧入部件机体中,另一端与螺母相配,起连接和紧固的作用,但在很大程度上还具有定距的作用。

(5) 木螺钉 木螺钉用于拧入木材,起连接或紧固作用。

(6) 自攻螺钉 与自攻螺钉相配的工作螺孔不需预先攻丝,在拧入自攻螺钉的同时,使内螺纹成型。

(7) 垫圈 垫圈放在螺栓、螺钉和螺母等的支承面与工件支承面之间使用,起防松和减小支承面应力的作用。

(8) 挡圈 挡圈主要用来将零件在轴上或孔中定位、锁紧或止退。

(9) 销 销通常用于定位,也可用于连接或锁定零件,还可作为安全装置中的过载剪断元件。

(10)铆钉 铆钉一端有头部,且杆部无螺纹。使用时将杆部插入被连接件的孔内,然后将杆的端部铆紧,起连接或紧固作用。

(11)连接副 连接副即螺钉或螺栓或自攻螺钉和垫圈的组合。垫圈装于螺钉后,必须能在螺钉(或螺栓)上自由转动而不脱落。主要起紧固或紧定作用。

(12)其他 主要包括焊钉等内容。

2、确定品种

(1) 品种的选择原则

① 从加工、装配的工作效率考虑,在同一机械或工程内,应尽量减少使用紧固件的品种;

② 从经济考虑,应优先选用商品紧固件品种。

③ 根据紧固件预期的使用要求,按型式、机械性能、精度和螺纹等方面确定选用品种。

(2) 型式

① 螺栓

a) 一般用途螺栓:品种很多,有六角头和方头之分。六角头螺栓应用最普通,按制造精度和产品质量分为A、B、C等产品等级,以A和B级应用最多,并且主要用于重要的、装配精度高以及受较大冲击、振动或变载荷的地方。六角头螺栓按其头部支承面积大小及安装位置尺寸,可分为六角头与大六角头两种;头部或螺杆有带孔的品种供需要锁紧时采用。方头螺栓的方头有较大的尺寸和受力表面,便于扳手口卡住或靠住其他零件起止转作用,常用在比较粗糙的结构上,有时也用于T型槽中,便于螺栓在槽中松动调整位置。见GB8、GB5780~5790等。

b) 铰制孔用螺栓:使用时将螺栓紧密镶入铰制孔内,以防止工件错位,见GB27等。

c) 止转螺栓: 有方颈、带榫之分,见GB12~15等;

d) 非凡用途螺栓:包括T型槽用螺栓、活节螺栓和地脚螺栓。T型槽用螺栓多用于需经常拆开连接的地方;地脚螺栓用于水泥基础中固定机架或电机底座。见GB798、GB799等;

e) 钢结构用高强度螺栓连接副:一般用于建筑、桥梁、塔架、管道支架及起重机械等钢结构的摩擦型连接的场合,见GB3632等。

② 螺母

a) 一般用途螺母:品种很多,有六角螺母,方螺母等。六角螺母配合六角螺栓应用最普遍,按制造精度和产品质量分为A、B、C级等产品等级。六角薄螺母在防松装置中用作副螺母,起锁紧作用,或用于螺纹连接副主要承受剪切力的地方。六角厚螺母多用于经常拆卸的连接中。方螺母与方头螺栓配用,扳手卡住不易打滑,多用于粗糙、简单的结构。见GB41、GB6170~6177等;

b) 开槽螺母:主要指六角开槽螺母,即在六角螺母上方加工出槽。它与螺杆带孔螺栓和开口销配合使用,以防止螺栓与螺母相对转动,见GB6178~6181等;

c) 锁紧螺母:指具有锁紧功能的螺母,有尼龙嵌件六角锁紧螺母和全金属六角锁紧螺母等。六角尼龙圈锁紧螺母具有非常可靠的防松能力,在使用温度-60~ 100℃和一定的介质条件下,具有不损坏螺栓及被连接件和可以频繁装卸等有点。见GB889、GB6182~6187等;

d) 非凡用途螺母:如蝶形螺母、盖形螺母、滚花螺母和嵌装螺母等。蝶形螺母一般不用工具即可拆装,通常用于需经常拆开和受力不大的地方;盖形螺母用在端部螺扣需要罩盖的地方。见GB62、GB63、GB802、GB923、GB806、GB807、GB809等。

③ 螺钉

a) 机器螺钉:因头型和槽形不同而分成许多品种。头型有圆柱头、盘头、沉头和半沉头几种,头部槽形一般为开槽(一字槽)、十字槽和内六角槽三种。十字槽螺钉施拧时对中性好,头部强度比一字槽的大,不易拧秃,一般多用于大批量生产中。内六角螺钉、内六角花形螺钉可施加较大的拧紧力矩,连接强度大,头部能埋入机体内,用于要求结构紧凑、外形平滑的连接处。见GB65、GB67~69及GB818~820等;

b) 紧定螺钉:紧定螺钉作固定零件相对位置用,头部有带一字槽的、内六角的和方头等类型。方头可施加较大的拧紧力矩,顶紧力大,不易拧秃,但头部尺寸较大,不便埋入零件内,不安全,非凡是运动部位不宜使用。带一字槽的、内六角的则便于沉入零件。紧定螺钉末端根据使用要求的不同,一般最常用的有锥端、平端、圆柱端三种。锥端适用于硬度小的零件;使用无尖的锥端螺钉时,在零件的顶紧面上要打坑眼,时锥面压在坑眼边上。末端为平端的螺钉,接触面积大,顶紧后不伤零件表面,用于顶紧硬度较大的平面或经常调节位置的场合。末端为圆柱端的螺钉不损伤零件表面,多用于固定装在管轴(薄壁件)上的零件,圆柱端顶入轴上的孔眼种,靠圆柱端的抗剪切作用,可传递较大的载荷。见GB71、GB73~75、GB77~78等;

c) 内六角螺钉:内六角螺钉适用于安装空间较小或螺钉头部需要埋入的场合,见GB70、GB6190~6191和GB2672~2674等;

d) 非凡用途的螺钉:如定位螺钉、不脱出螺钉和吊环螺钉,见GB72、GB828~829、GB837~839、GB948~949和GB825等。

④ 螺柱

a) 不等长双头螺柱:适用于一端拧入部件机体起连接或紧固作用的场合,见GB897~900;

b) 等长双头螺柱:适用于两端与螺母相配起连接或定距作用。见GB901、GB953等。

⑤ 木螺钉

因头型和槽形不同而分成许多品种。头型有圆头、沉头、半沉头等几种,头部槽形为开槽(一字槽)和十字槽两种,见GB99~101、GB950~952。

⑥ 自攻螺钉

a) 普通自攻螺钉:螺纹符合GB5280,螺距大,适合在薄钢板或铜、铝、塑料上使用,见GB845~847,GB5282~5284等;

b) 自攻锁紧螺钉:螺纹符合普通米制粗牙螺纹,适合在需耐振动场合使用,见GB6560~6564。

⑦ 垫圈

a) 平垫圈:用以克服工件支承面不平和增大支承面应力面积,见GB848、GB95~97和GB5287;

b) 弹簧(弹性)垫圈:弹簧垫圈靠弹性及斜口摩擦防止紧固件的松动,广泛用于经常拆卸的连接处。内齿弹性垫圈、外齿弹性垫圈圆周上具有很多锐利的弹性翘齿,刺压在支承面上,能阻止紧固件的松动。内齿弹性垫圈用于头部尺寸较小的螺钉头下;外齿弹性垫圈多用于螺栓头和螺母下。带齿的弹性垫圈比普通弹簧垫圈体积小,紧固件受力均匀、防止松动也可靠,但不宜用于常拆卸处。见GB93、GB859~860和GB955;

c) 止退垫圈:有内齿锁紧垫圈、外齿锁紧垫圈、单耳止动垫圈、双耳止动垫圈和圆螺母用止动垫圈等。单耳和双耳止动垫圈答应螺母拧紧在任意位置加以锁定,但紧固件需靠边缘处为宜,见GB861~862、GB854~855、GB858等;

d) 斜垫圈:为了适应工作支承面的斜度,可使用斜垫圈。方斜垫圈用来将槽钢、工字钢翼缘之类倾斜面垫平,使螺母支承面垂直于钉杆,避免螺母拧紧时使螺杆受弯曲力。见GB852~853等。

⑧ 挡圈

a) 弹性挡圈:轴用和孔用弹性挡圈卡在轴槽或孔槽中供滚动轴承装入后止退用,另外还有轴用开口挡圈,主要用来卡在轴槽中作零件定位用,但不能承受轴向力。见GB893~894和GB896;

b) 钢丝挡圈:有孔用(轴用)钢丝挡圈及钢丝锁圈。钢丝挡圈装在轴槽或孔槽中供零件定位用,同时亦可承受一定的轴向力。见GB895.1~.2、GB921;

c) 轴类件用锁紧挡圈:有用锥销锁紧的挡圈和用螺钉锁紧的挡圈,主要用于防止轴上零件的轴向移动。见GB883~892。

d) 轴端挡圈:有用螺钉紧固的轴端挡圈和用螺栓紧固的轴端挡圈,主要用来锁紧固定在轴端的零件。见GB883~982。

⑨ 销

a) 圆柱销:圆柱销多用于轴上固定零件,传递动力,或作定位元件。圆柱销有不同直径公差,可供不同配合要求使用。圆柱销一般靠过盈固定在孔中,因此不宜多拆卸。见GB119~120、GB878~880等;

b) 圆锥销:圆锥销具有1:50的锥度,便于安装对眼,也可保证自锁,一般用作定位元件和连接元件,多用于要求经常拆卸的地方。内螺纹圆锥销和螺尾锥销,用于不穿通的孔或者用于很难打出销钉的孔中。开尾圆锥销打入孔中后末端可张开,防止销钉本身从孔内滑出。见GB117~118、GB881和GB877等。

圆柱销和各种圆锥销的销孔,一般都需经过铰孔加工,多次装拆后会降低定位的精度和连接的紧固,只能传递不大的载荷。弹性圆柱销本身具有弹性,装在孔中保持有张力,不易松脱,拆卸方便,且不影响配合性质,销孔不需铰制。带孔销和销轴,都用于铰连接处;

c) 开口销:开口销是连接机件的防松装置,使用时穿入螺母、带销孔的螺栓或其他连接件的销孔中,然后把脚分开。见GB91。

⑩ 铆钉

a) 热锻成型铆钉:一般规格较大,多用于机车、船舶及锅炉等,通常需通过热锻使头部成型,见GB863~866;

b) 冷镦成型铆钉:一般直径规格16mm,通常通过冷镦使头部成型,见GB867~870、GB109等。

c) 空心和半空心铆钉:空心铆钉用于受剪力不大处,常用来连接塑料、皮革、木料、帆布等非金属零件。


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