【专业知识】紧固件相关知识大汇总,扫盲专用

一、紧固件的分类

1、什么是紧固件?

紧固件是将两个或两个以上的零件(或构件)紧固连接成为一个整体时所采用的一类机械零件的总称。市场上也称为标准件。

2、它通常包括以下12类零件:

螺栓、螺柱、螺钉、螺母、自攻螺钉、木螺钉、垫 圈、挡圈、销、铆钉、组合件和连接副、焊钉。

(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,又可以使这两个零件分开,故螺栓连接是属于可拆卸连接。

如下图:

(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,另一端穿过带有通孔的零件中,然后旋上螺母, 即使这两个零件紧固连接成一整体。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。

如下图:

(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:钢结构螺钉、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。

如下图:

(4)螺母:带有内螺纹孔,形状一般呈显为扁六角柱形,也有呈扁方柱形或扁圆柱形,配合螺栓、螺柱或钢结构螺钉,用于紧固连接两个零件,使之成为一件整体。

如下图:

(5)自攻螺钉:与螺钉相似,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,使构件中形成相应的内螺纹。这种连接形式也是属于可拆卸连接。

如下图:

(6)木螺钉:也是与螺钉相似,但螺杆上的螺纹为专用的木螺钉用螺纹,可以直接旋入木质构件(或零件)中,用于把一个带通孔的金属(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。

如下图:

(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。

如下图:

(8)挡圈:供装在钢结构、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。

如下图:

(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。

如下图:

(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。属于不可拆卸连接。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。

如下图:

(11)组合件和连接副:组合件是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。

如下图:

(12)焊钉:由于光杆和钉头(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。如下图:

二、螺纹的识别与检验

1、 螺纹的用途及特点

螺纹的用途非常广泛,从飞机、汽车到我们日常生活中所使用的水管,煤气等都大量地使用场合中,多数螺纹起着紧固连接的作用,其次是用来作力和运动的传递,还有一些专门用途的螺纹,其种类虽多,但其数量都是有限的。

螺纹的使用所以能经久不衰都是由于它具有结构简单、性能可靠、拆卸方便、便于制造等特点,使之成为当今各种机电产品中不可缺少的结构要素。

根据螺纹的用途,各种螺纹件都应具有如下两方面最基本的功能:一是良好的旋合性;二是足够的强度。

2、螺纹的分类

a、根据其结构特点和用途可分为四大类:

普通螺纹(紧固螺纹):牙形为三角形,用于连接或紧固零件。普通螺纹按螺距分为粗牙和细牙螺纹两种,细牙螺纹的连接强度较高。

传动螺纹:牙形有梯形、矩形、锯形及三角形等。

密封螺纹:用于密封连接,主要是管用螺纹、锥螺纹与锥管螺纹。

专门用途螺纹,简称专用螺纹。

b、螺纹按照地区(国家)可以分为:公制螺纹(米制螺纹)英制螺纹、美制螺纹等,我们习惯上将英制螺纹和美制螺纹统称为英制螺纹,它的牙型角有60°、55°等,直径和螺距等相关螺纹参数采用英制尺寸(inch)。而我们国家将牙型角统一为60°,使用毫米(mm)为单位的直径和螺距系列同时将此类螺纹定名为:普通螺纹。

3、普通螺纹牙型

4、螺纹的基本术语

螺纹:在圆柱或圆锥表面上,沿着螺旋线所形成的具有规定牙型的连续突起。

外螺纹:在圆柱或圆锥外表面上所形成的螺纹。

内螺纹:在圆柱或圆锥内表面上所形成的内螺纹。

大径:与外螺纹牙顶或内螺纹的牙底相切的假想圆柱或圆锥的直径。

小径:与外螺纹牙底或内螺纹的牙顶相切的假想圆柱或圆锥的直径。

中经:一个假想圆柱或圆锥的直径,该圆柱或圆锥的母线通过牙型上的沟槽和凸起宽度相等的地方。该假想圆柱或圆锥称为中径圆柱或中径圆锥。

右旋螺纹:顺时针旋转时旋入的螺纹。

左旋螺纹:逆时针旋转时旋入的螺纹。

牙型角:在螺纹牙型上,两相邻牙侧间的夹角。

螺距:相邻两牙在中径线上对应两点间的的轴向距离。

5、螺纹的标记

公制螺纹标记:

一般情况下,一个完整的公制螺纹标记应该包括如下三个方面的内容:

a 表示螺纹特征的螺纹种类代号;

b 螺纹的尺寸:一般应由直径和螺距组成,对于多线螺纹,还应包含导程和线数;

c 螺纹的精度:多数螺纹的精度是由各直径的公差带(包含公差带位置和大小)和旋合长度共同决定的。

英制螺纹标记:

6、螺纹测量

对于一般标准螺纹,都采用螺纹环规或塞规来测量。

因螺纹参数众多,不可能逐个测量螺纹的每一个参数,通常我们采用螺纹量规(螺纹环规、螺纹塞规)对螺纹进行综合判定。这种检验方式属于模拟装配式的验收方法,不但方便、可靠,而且与普通螺纹的精度要求相当,因此已经成为目前实际生产中使用最普遍的验收方式。

7、螺纹测量(中径)

在螺纹连接中,只有中径尺寸决定着螺纹配合的性质,所以如何正确地判断中径是否合格是非常关键。基于中径尺寸应该确保螺纹最基本的使用性能得以实现这个目的,标准中规定了中径合格性的判断原则,即:“实际螺纹的作用中径不能超出最大实体牙型的中径。而实际螺纹任何部位的单一中径不能超出最小实体牙型的中径。”

单一中径的测量目前较方便的方法有两种,一种是用螺纹中径千分尺测量中径,一种是采用三针法测量(我司采用的是三针法测量)。

8、螺纹配合等级:

螺纹配合是旋合螺纹之间松或紧的大小,配合的等级是作用在内外螺纹上偏差和公差的规定组合。

(1)对统一英制螺纹,外螺纹有三种螺纹等级:1A、2A和3A级,内螺纹有三种等级:1B、2B和3B级,全部都是间隙配合。等级数字越高,配合越紧。在英制螺纹中,偏差仅规定1A和2A级,3A级的偏差为零,而且1A和2A级的等级偏差是相等的。

等级数目越大公差越小,如图所示:

1)1A和1B级,非常松的公差等级,其适用于内外螺纹的允差配合。


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