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1、机械五金标准件基础知识1大綱一.螺栓類二.螺母類三.墊圈類四.扣環(擋圈)類五.鍵六.銷2一.螺栓類1.螺栓分類:1.1.按結構及功能分:a.內六角螺栓,外六角強力螺栓,十字螺栓,螺柱.b.螺塞,止動螺絲,彈簧柱塞 c.定位,導向螺栓 d.調整螺栓 e.止動螺栓 3一.螺栓類1.螺栓分類:1.2.按材料分:a.SCM435(M2-M20),38-43HRC,全螺紋(32-44HRC)Fe3O4,強度 12.9(M3-M20),光澤鍍鋅外理,10.9 b.SCM440(M24),32-37HRC,Fe3O4,10.9(M24)c.SUS304,A2-70 d.純鈦合金 e.A2017 f.PPS
2、(聚苯硫醚)4一.螺栓類1.螺栓分類:1.2.按材料分:注:強度值說明:12.9 表示按拉強度的最小值為1220N/mm2表示屈服點或耐力的最小值為拉強度的90%.其它常用值:10.9,8.8,5.8其表示的涵意可以此類推.5一.螺栓類1.螺栓分類:1.2.按材料分:注:強度值說明:A2-70鋼種分類A2為奧氏體不銹鋼.表示按拉強度的最小值為700N/mm2其它常用值:A2-50表示的涵意可以此類推.注:鋼種分類A為奧氏體不銹鋼.C為馬氏體不銹鋼,F 為鐵素體不銹鋼6一.螺栓類1.螺栓分類:1.3.按牙型分:a.粗牙 b.細牙 1.4.按螺紋的旋合方向:a.右旋 b.左旋 7一.螺栓類2.螺紋
3、知識介紹:2.1.螺紋的種類及代號:1).三角形螺紋,共分三類:a.普通螺紋:代號M,牙形為三角形,牙形角為60,牙頂和 牙底處削平,按螺距分為粗牙和細牙.8一.螺栓類2.螺紋知識介紹:2.1.螺紋的種類及代號:1).三角形螺紋,共分三類:b.管螺紋:55管螺紋:牙形為三角形,牙形角為55,牙頂各牙底有一定圓 角,其配合方式有圓柱內螺紋各圓錐外螺紋,及內,外螺紋都是圓錐的配合.R表示圓錐外螺紋 Rc表示圓錐內螺紋 Rp表示與圓錐外螺紋配合的圓柱內螺紋 9一.螺栓類2.螺紋知識介紹:2.1.螺紋的種類及代號:1).三角形螺紋,共分三類:b.管螺紋:60圓錐管螺紋,牙 形角為60,配合方式只有內外
4、螺紋都是 圓錐的配合.用NPT來標記.10一.螺栓類2.螺紋知識介紹:2.1.螺紋的種類及代號:1).三角形螺紋,共分三類:b.管螺紋:米制錐螺紋:用代號ZM,牙形為60,螺紋副本身具有 密封性,廣泛用于氣體,液體管路接頭.11一.螺栓類2.螺紋知識介紹:2.1.螺紋的種類及代號:2).矩形螺紋:代號為T,牙形為正方形,牙厚為螺距的一半,傳遞效率高,用于傳遞動力和螺旋.12一.螺栓類2.螺紋知識介紹:2.1.螺紋的種類及代號:3).梯形螺紋:代號為Tr,牙形為等腰梯形,牙形角為30,傳 動效率低,但強度高,如絲杠.13一.螺栓類2.螺紋知識介紹:2.1.螺紋的種類及代號:4).鋸齒形螺紋:代號
5、為B,牙形為鋸齒形,牙形角為33,其工作面牙側與螺紋軸線的鉛直線成3,非工作面牙側成30,它綜合了矩形螺紋傳遞效率高和梯形螺紋強度高的優點,一般用于傳遞單向壓力,如千斤頂.14一.螺栓類 3.螺栓類強度計算:3.1.螺栓的強度:a.螺栓受到拉伸載荷時 Pt=t*As =d t/4 Pt軸方向的拉伸載荷Kgf b螺栓的屈服應力Kgf/mm t螺栓的容許應力Kgf/mm (t=b/安全系數)As螺栓的有效截面積mm d:螺栓的有效直徑.15一.螺栓類 3.螺栓類強度計算:3.1.螺栓的強度:安全系數選定 材料靜載荷反復載荷沖擊載荷脈動交變鋼35812鑄鐵461015銅,軟金屬5591516一.螺栓
6、類 3.螺栓類強度計算:3.2.螺塞的強度:螺塞容許載荷計算:P=t*A 屈服應力=0.9*拉伸強度b 剪切應力=0.8*屈服應力 容許剪切應力t=剪切應力/安全系數 A剪切面積=螺紋內徑d1*L(螺塞的高度)d1螺紋內徑=M-P.17一.螺栓類 4.螺栓緊固軸各緊固扭矩計算:4.1.緊固軸力的計算:Ff=0.7*y*As 緊固扭矩的計算:TfA=0.35k(1+1/Q)y*As*d k:扭矩系數 d:螺栓的公稱直徑(cm)Q:緊固系數 y:耐力(強度為12.9時為112kgf/mm2)As:螺栓的有效截面積mm2 18一.螺栓類 5.螺栓類應用:5.1.六角螺栓:a.在螺栓聯接中,受到剪切載
7、荷時,需用定位銷.b.在螺栓聯接設計中,要考慮螺栓能否放進去,扳手是否能放進去.c.在螺栓聯接中,要考慮鎖緊部分螺牙的長度是否 與標准螺栓的螺牙長度相符合.d.在一些受力較大的地方要考慮用外六角螺栓.19一.螺栓類 5.螺栓類應用:5.1.不銹鋼螺栓:不銹鋼螺栓有耐腐蝕性,美觀,良好的延展性及強度,硬度與碳鋼(8.8)相比較低,故對不銹鋼產品應不可撞擊,敲打,注意維護其表面光潔度,精度,且不能和使用碳鋼產品一樣隨便,施加力量也不可過大,同時因不銹鋼延展性好,在使用時產生鋼屑易粘于螺牙處,增加摩擦力,而使用碳鋼即使產生鐵屑也會掉落,則相對於不銹鋼不易鎖死.因此鎖不銹鋼螺絲時應是以緩,平,順的方式
8、逐漸施力鎖緊螺絲.20二.螺母類螺母分類與應用:1.1.方型螺母:方螺母扳手卡住不易打滑,用于粗糙,簡單的結構.1.2六角螺母:a.扁螺母:一般用于螺栓受剪切載荷為主的場合,或結構位置要求緊湊的地方.b.薄螺母:較扁的螺母在防松裝置中用作副螺母起鎖緊作用.c.厚螺母:用于經常拆卸的聯接 d.槽形螺母:用于振動,變載荷等易松動的地方,配以開口銷防松 e.六角法蘭面螺母:防松性能好,不需要再用彈簧墊圈.21二.螺母類螺母分類與應用:1.3.鎖緊螺母:帶嵌件的六角鎖緊螺母是靠擰緊時攻出螺紋,所以防松性能好,彈性也好.1.4.圓螺母:a.圓螺母:多為細牙螺紋,常用于直徑較大的聯接,這種螺母便于使用於使
9、用鉤頭扳手裝拆,一般用圓螺母止動墊圈,常與滾動軸承配套使用.b.小圓螺母:用于外徑和厚度較小結構緊湊,適用于兩件成組使用的場合,可做軸向微量調整.c.帶槽圓螺母:多用于工裝上.22二.螺母類螺母分類與應用:1.5.異形螺母:a.蝶形,環形螺母:一般不用工具即可拆裝,通常用于需經常拆開各受力不大的地方.b.滾花螺母多用于工裝上.c.扣緊螺母:用作鎖母,與六角螺母配合使用,防止螺母回松,防松效果好.d.蓋形螺母用在端部螺扣需要蓋的地方.23三.墊圈類墊圈分類與應用:1.1.平墊圈:一般用于金屬零件,以增加支承面,遮蓋較大的孔眼,以及防止損傷零件表面.1.2.方斜墊圈:用平將槽鋼,工字鋼翼緣之類傾斜
10、面墊平,使螺母支承面垂直於螺杆,使螺杆免受彎曲.1.3.彈簧墊圈:廣泛用于經常拆開的聯系處,靠彈性及斜口摩擦防止緊固件的松動.1.4.鎖緊墊圈:圓周上具有許多翹齒,刺壓在支承面上,能極其可靠地阻止緊固件松動,彈力均勻,防松效果好,不易用于材料較弱或常拆卸處.24三.墊圈類墊圈分類與應用:1.5.止動墊圈:a.圓螺母用止動墊圈:與圓螺母配合使用,主要用于滾動軸承的固定.b.單耳,雙耳,外舌止動墊圈.允許螺母擰緊在任意位置鎖定,但需緊固件位于 被聯接件邊緣處.1.6.球面,錐面墊圈:球面墊圈和錐面墊圈配合使用,具有自動調位的作用,使螺母支承面秘螺杆垂直,消除螺杆受的彎曲,多用於工裝.1.7.開口墊
11、圈 裝拆方便,用於不需脫去螺母換墊圈處.25四.擋圈類 擋圈分類與應用:1.1.鎖緊擋圈:錐銷鎖緊擋圈,螺釘鎖緊擋圈,帶鎖圈的螺釘鎖緊擋圈:配合銷釘,螺釘固定在軸上,防止軸肩零件軸向位移.1.2.軸肩擋圈:套在軸上用以加在原有軸肩的支承面,多用于滾動軸承的安裝上.1.3.螺栓固軸端擋圈:用于鎖緊固定在軸端的零件.1.4.孔,軸用彈性擋圈 卡在軸槽或孔槽中供流動軸承裝入后止退用,擋圈靠本身彈性便于裝卸.26四.擋圈類擋圈分類與應用:1.5.孔,軸用鋼絲擋圈:裝在軸或孔槽中用于零件定位,同時亦可受一定軸力,常用於滾動軸承安裝.1.6.開口擋圈:裝在軸槽中定位零件,不能承受軸向力,用於小尺寸.1.7
12、.夾緊擋圈:卡在軸槽中起軸肩作用,裝入后收口裝死不拆.1.8.鋼絲鎖圈:與帶鎖圈的螺釘鎖緊擋圈配合使用.27五.鍵類1.鍵的分類,特點與應用:1.1.平鍵聯接:a.普通平鍵:特點:靠外測面傳遞轉矩.對中良好,結構簡單,裝拆方便.不能實現軸上零件的軸向固定.應用:應用最廣,也適用于高精度,高速或承受變載,沖擊的場合.b.導向平鍵:特點:靠側面工作,對中性好,結構簡單,軸上零件可沿軸向移動.應用:用于軸上零件軸向移動量不大的地方.c.滑鍵聯接:特點:靠側面工作,對中性好,結構簡單 應用:用于軸上零件軸向移動量大的地方.28五.鍵類1.鍵的分類,特點與應用:1.2.半圓鍵聯接:特點:靠側面傳遞轉矩,
13、鍵在軸槽中能繞槽圓弧曲率中心擺動,裝配方便.鍵槽較深,對軸的削弱較大.應用:一般用于輕載,適用于軸的錐形端部.1.3.楔鍵聯接:特點:鍵的上下兩面是工作面,鍵的上表面各轂槽的底面名有1:100的斜度,裝配時需打入,靠楔緊作用傳遞轉矩,能軸向固定零件各傳遞單方向的軸力,但使軸上零件與軸的配合產生偏心與偏斜.應用:用于精度要求不高,轉速較低時傳遞較大的,雙向的或有振動的轉矩.有鉤頭的用於不能從另一端將鍵打出的場合.鉤頭供拆卸用,應注意加保護罩.29五.鍵類1.鍵的分類,特點與應用:1.4.切向鍵聯接:特點:由兩個斜度為1:100的楔鍵組成,其上下兩面(窄面)為工作面,其中之一面在通過軸心線的平面內
14、.工作面上的壓力沿軸的切線方向作用,能傳遞很在的轉矩.一個切向鍵只能傳遞一個方向的轉矩,傳遞雙向轉矩時,須用互成120135度角的兩個鍵.應用:用于載荷很大,對中要求不嚴的場合.由于鍵對軸削弱很大,常用于直徑大于100mm的軸上.30五.鍵類2.鍵的強度校核:2.1.平鍵,半圓鍵:工作面擠壓應力:p=2000T/dkl=p 剪切:=2000T/dbl=2.2.楔鍵:工作面擠壓應力:p=12000T/bl(6fd+b)=p 2.3.切向鍵:工作面擠壓應力:p=1000T/dl(0.5f+0.45)(t-c)=p T-傳遞的轉矩(N*m);d-軸的直徑(mm);L-鍵的工作長度.A型,l=L-b(
15、mm);k-鍵與輪轂的接角高度(mm),平鍵k=h/2;半圓鍵可查相關手冊.b-鍵的寬度(mm),c-切向鍵倒角的寬度(mm).f-摩擦系數,對鋼各鑄鐵f=0.12-0.17 p-鍵聯接的許用工作面擠壓應力,可查相關手冊.-鍵聯接的許用切應力,可查相關手冊.31六.銷類1.銷聯接的的類型,特點和應用.1.1.圓柱銷:a.普通圓柱銷:特點:銷孔需鉸制,多次裝拆后會降低定位的精度各聯接的緊固.只能傳遞不大的載荷.應用:主要應用于定位,也可用於聯接.b.內螺紋圓柱銷:特點同上.應用于肓孔.c.螺紋圓柱銷:特點同上.應用于精度要求不高的場合.d.帶孔銷:特點:用于開口銷鎖定,拆卸方便.應用:用于鉸鏈處
16、.32六.銷類1.銷聯接的的類型,特點和應用.1.1.圓柱銷:e.彈性圓柱銷:特點:具有彈性,裝入銷孔后與孔壁壓緊,不易松脫.銷孔精度要求較低,互換性良好,可多次裝拆.剛性差,不適于高精度定位.應用:用于有沖擊,振動的場合,可代替部分圓柱銷,圓錐銷,開中銷或銷軸.1.2.圓錐銷:a.普通圓錐銷:特點:有1:50的錐度,便于安裝,定位精度比圓柱銷高.在受橫向力時能自鎖.銷孔需鉸制,螺紋需鉸制螺紋供拆卸用,螺尾錐銷制造不便開尾圓錐銷打入銷孔后,末端可稍張開,以防止松脫.應用:主要用于定位,也可用以固定零件,傳遞動力.多用于經常拆卸的場合.33六.銷類1.銷聯接的的類型,特點和應用.1.2.圓錐銷:
17、b.內螺圓錐銷:應用于不通孔.c.螺尾圓錐銷.用于拆卸困難的場合.d.開尾圓錐銷:用于有沖擊振動的場合.1.3.異形銷:a.銷軸:特點:用開口銷鎖定,拆卸方便.應用:用于鉸鏈處.34六.銷類1.銷聯接的的類型,特點和應用.1.3.異形銷:b.開口銷:特點:工作可靠,拆卸方便.應用:用于鎖定其它緊固件,與槽形螺母合用.d.槽銷:特點:銷上有輾壓或模鍛出的三條縱向溝槽,打入銷孔后與孔壁壓緊,不易松脫.能承受振動和變載荷.銷孔不需鉸制,可多次裝拆.應用:跟據結構不同,錐形與圓錐銷相同,直線形用于有嚴重振動各沖擊載荷的場合.35六.銷類1.銷聯接的的類型,特點和應用.1.3.異形銷:d.安全銷:特點:結構簡單,形式多樣,必要時在銷上切出槽口,為防止斷銷時損壞孔壁,可在孔內加銷套.應用:用于傳動裝置各機器的過載保護,如安全聯軸器等和過載剪斷元件.36六.銷類2.銷聯接的強度校核.圓住銷:按銷的抗剪強度校核 =P/A =4P/D =D-銷釘直徑.=屈服應力b*0.8/安全系數.參看螺栓強度校核安全系數.P37HTTPHTTP：/ E-MAIL/ E-MAIL：38