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1、螺栓原理 n 受控紧固 过度紧固过度紧固 没有紧固没有紧固 安全性安全性 重做的成本 潜在的事故隐患 可靠性 排放/污染 灾难灾难 第一次就正确紧固 连接完整性 目标 什么是螺栓连接？ n 我们通常会想到石油石化管道和法兰，但是 概述 定义: 螺栓和螺母的主要作用在于将两件构件用准确的作用力连接 在一起，以防止在设备运行的过程中出现松动的现象。 紧固不足紧固过度 螺栓由于振动 或循环载荷而松脱 垫片接触面损坏 没有压紧力 法兰转动 垫片过度压紧 裂纹 颈缩 螺栓和螺母的作用 螺母材料等级 螺栓上表面 刻有型号等标示 螺栓直径 螺母 AF 尺寸 (对边尺寸) 螺栓材料等级 螺母下表面 平整的接触
2、面 螺母和螺栓的标识 六角螺母和螺栓的标识 8.8 螺母的对边尺寸可由下面的公式计算为: (螺栓直径x1.5)+0.125 例如： 1 1/4” 8UN Bolt (1.25 x 1.5) + 0.125 = 2” A/F n两种常见的螺纹形式: 英制尺寸：3/4-8*3”米制尺寸: M20-3.5*150 8 TPI mm (e.g. 3.5) 标准直径 (英寸) 标准直径 (mm) A/F = 对边尺寸 n对于 M33 到 M85 的米制尺寸螺栓 螺母的A/F 尺寸 每次增加 5mm : M33 x 3.5 50mm A/F M36 x 4 55mm A/F M39 x 4 60mm A/
3、F 小于M33 的螺栓 A/F 尺寸大约可计算为： 1.5 x 螺栓直径 螺栓和螺母的标识 扭矩紧固 什么是扭矩? 作用力使物体绕着支点转动的趋向 旋转 力 扭矩紧固 什么是扭矩紧固? 通过旋转紧固件的螺母部分来对紧固件施加预紧力的应用 紧固件的拉伸 (预紧力) 扭矩紧固 扭矩紧固 我们测量施加的扭矩 我们想要测得的是夹紧力 扭矩紧固 施加的扭矩 减去 摩擦损失 等于 螺栓残余应力* 螺栓残余应力 = 预紧力 螺栓在紧固后剩余的应力 扭矩紧固 用扭力扳手施加的力矩会转化成三种力： 1.拉伸螺栓的作用力 + 2.克服螺栓螺纹摩擦的作用力 + 3.螺母和连接部件表面摩擦的作用力 扭矩紧固 50%
4、螺母支撑面的摩擦力 10% 有用的螺栓残余应力 （极端情况，一般为30%) 40% 螺纹之间的摩擦力 扭矩紧固 润滑 摩擦点 在螺纹上涂上 润滑剂 在螺母表面使 用润滑剂 仅在螺柱/螺栓紧固部分的尾 部 扭矩紧固顺序 负载集中（偏载） 当在施加扭矩时，我们通常是一个接一个的对螺栓进行紧固。在这种情况下会产生负载集中。 为了避免这种情况，我们需要采用特定的步 骤来对螺栓进行紧固，即使用设定的扭矩分 阶段、用特定的模式对螺栓进行紧固。 对螺栓施加渐进的、统一的扭矩。 扭矩紧固顺序 应力分散 在施加扭矩时，我们通常是一个接一个的对螺栓进行紧固。这会造成应力分散 1 2 34 我们先拧紧1、2号螺栓，
5、然后是3、4号 在这种情况下，3、4号螺栓会分享1、2号螺 栓的部分应力 1、2号螺栓因此会产生些许的松动，但当连 接件是由更多的螺栓进行紧固时，这种分享 应力的情况会被中和减少 扭矩紧固顺序 扭矩拧紧形式 使用扳手时: 2 - 3 个螺纹高于螺母上表面 1 2 34 85 6 7 1 2 34 1 2 34 8 6 7 125 9 10 11 n 重复以上的步骤3次分别使用1/3, 2/3 和 全额扭矩 n 结束上述步骤后，从1号螺栓开始顺时针对所有螺栓用全额扭矩进行再次的拧 紧 扭矩扳手 拆卸 拆卸 在拧松螺栓时，一般需要比紧固时更高的扭矩 这主要是因为腐蚀；螺纹的形变等，所以在拆卸紧固件时所需要的扭矩一 般不能被完全正确的计算出来 较简单的算法时，在一般情况下拆卸螺栓时最大需要的扭矩是紧固时的 250% 扭矩紧固 扭矩紧固的优缺点 n 优点 一个扳手+不同的套筒能满足尺 寸不同的螺栓的安装或拆卸需 求 标准螺栓/螺柱，标准长度 便于操作 工具成本较低 中空扳手可以应用在安装空间 狭小的位置 n 缺点 紧固件的润滑非常重要 耗时 垫片的负载不平均 扭转应力的产生 需要合适的反作用力臂点