开云体育有限公司 – 江苏宿迁专业零件制造商

　　螺栓与螺母作为最常见的紧固件，目前针对不同的机械性能、规格尺寸、螺栓孔的设计尺寸和拧紧方式等标准作为依据，为设计及生产带来了方便。

　　但由于这些标准体系较为繁琐，而且标准比较分散等原因，给设计及安装等工作带来相对的不便。

　　本文主要针对螺栓螺母的相关设计及安装问题进行总结，使螺栓螺母的设计和安装等更加规范，最终确保产品的品质。

　　对于公制螺纹，螺纹依据的是 GB/T 192- 2003 《普通螺纹基本牙型》国家标准。这种联接螺纹根据螺距的不同，又分为粗牙螺纹和细牙螺纹。

　　一般设计时常用粗牙螺纹；对于薄壁零件、承受振动冲击以及动载荷、精密需要微调机构的场合，一般选用细牙螺纹；

　　在高温部位和采用液压拉伸器进行安装的螺栓、螺纹设计时，为了拆卸方便，一般把螺栓的螺纹大径、中径和小径尺寸设计比相应规格的 6g 公差尺寸直径稍小，而螺母的螺纹仍然采用6H公差，这样螺栓螺母相配时，间隙相应增大，就会比较容易拆卸。

　　螺栓通孔的设计主要是孔径尺寸设计，根据装配精度的不同，选用不同直径的螺栓孔尺寸。一般根据 GB/T 5277- 1985 《紧固件螺栓和螺钉通孔》中的中等装配精度设计螺栓孔直径。

　　由于安装的孔径尺寸比相应的标准螺栓六角头下圆角处尺寸小，安装时会产生干涉，所以螺栓通孔的两端应倒角。

　　在机械等设备的装配过程中，很多采用螺栓头部加平垫圈或弹簧垫圈的情况，但根据GB/T 5782- 2000 《六角头螺栓》、 GB/T 97.1- 2002 《平垫圈 A级》和 GB/T 93- 1987 《标准型弹簧垫圈》可知，六角头螺栓的头部圆弧处直径大于平垫圈或弹簧垫圈的内径，因此会产生干涉。

　　故在设计、安装时应避免使用上述组合结构，这一点在GB/T 1230- 2006 《钢结构用高强度垫圈》中有明确的体现，此标准中垫圈采用了内径倒角结构。下表汇总了螺栓通孔的设计中易产生的问题及解决方法。

　　螺栓螺纹孔设计时，主要是螺纹孔的攻深和钻深尺寸。根据不同的基体材料，相同螺纹的攻深和钻深尺寸是不同的，设计时，螺纹孔的攻深一般按照下式计算：

　　式中：H1为螺纹孔的攻深，mm；H为螺栓拧入螺纹孔的长度，mm；P为螺纹孔的螺纹螺距，mm。

　　为了保证螺栓预紧及承受工作载荷时，不至于螺纹脱扣，不同基体材料的螺栓拧入长度是不同的。

　　具体的螺栓孔设计尺寸可以参照JB/GQ 0126- 1980 《粗牙螺柱、螺钉的拧入深度、攻丝深度和钻孔深度》和JB/ZQ 4247- 2006 《普通螺纹内外螺纹余留长度，钻孔余留深度，螺栓突出螺母的末端长度》。

　　这两个标准中有具体规格的螺纹孔攻深、钻深及余留长度等尺寸。而通常设计时，螺栓螺纹伸出螺母的长度，一般按照2~3牙，即2~3倍的螺距长度。

　　在设计中保证最终失效为螺栓断裂，对于弹性范围安装，一般以极限拉力的62%作为安装扭矩。

　　安装扭矩可参考VDI2230，计算v=0.9最大轴力值，例如摩擦系数为0.12-0.18，计算以摩擦系数取0.12。

　　螺柱种入机体中，为了保证螺母拆卸时不至于松动，并保证螺柱与机体的垂直度等要求，必须在螺柱种入到机体时，施加一定的种紧扭矩。（紧固件技术大牛都在华人螺丝网螺丝知道小程序）。

　　经查国内没有相关的标准规范，本公司引进国外的专利技术，按照引进的技术要求，制订了带导向端螺柱图1和不带导向端螺柱图2的种紧扭矩相关标准规范（如下图3，4）。

　　若螺柱的长度和直径之比大于5，则根据表格查出的种紧扭矩数值可以降低到25%。在螺柱种入到机体上时，也可以在螺柱的种入端涂上螺纹胶水，特别适用于不经常拆卸的场合。

　　在螺栓螺母组合中，一般螺栓材料的强度会比相配合螺母材料的强度高，而实际使用时，在超载状态下，总是希望螺栓先断裂，而不是螺栓或螺母脱扣（因为螺栓的断裂会突然发生；而螺纹的脱扣则是逐渐发生的，故很难发现，由此会增加因螺栓或螺母失效而造成事故的危险性），因而在设计时螺母材料的强度标准就是一个非常关键的问题。

　　当螺栓承受的拉伸力为F，螺栓与螺母的有效旋合长度为L，假设螺栓的最小截面直径即为螺纹的小径d1，则根据相关的理论计算出螺栓的拉应力、螺栓螺纹的剪切应力以及螺母螺纹的剪切应力分别为：

　　因此，螺栓的材料强度至少可以比螺母的材料强度高1.46倍，不会出现螺母螺纹脱扣现象。这一点，在实际螺栓螺母材料的选用中得到了非常充分地证明，如8级的螺母选用35号钢亦可满足强度要求。

　　螺栓、螺柱、螺母的设计过程中，应按照标准进行设计计算，确保这些紧固件的系列化、标准化程度，方便加工和安装。

　　根据不同的使用场合，选取合适的控制预紧力的方法，通过计算，精确地控制预紧力。

　　通过计算表明，螺母材料可以选择强度低于螺栓材料，实现与螺栓的匹配，这样可以在保证安全的情况下，最大程度地节约材料。

　　2、本文版权归原作者所有，部分图片来自网络。为尊重知识产权，本公众号尽量标注每篇文章、每张图片的来源；若有来源标注错误、侵权或不愿意被转载，请作者持权属证明30日内在文末留言或都电话联系我们，我们将更正或删除，谢谢！

　　温馨提示：点一下本文最上方【窗固紧固件】，点击右上角【...】，点选【设为星标】，这样我们每天就能见面啦~

　　“窗固”是门窗幕墙紧固件行业的知名品牌，旗下 上海窗固工贸有限公司和 上海窗固紧固件制造有限公司是对同一投资主体而分工明确的两家公司。前者主要研究门窗幕墙行业的紧固特点和需求，以最大限度满足和服务门窗幕墙行业客户为经营宗旨；后者专注于紧固件的研发和生产，为前者提供必要的技术支持，同时兼顾为其他行业提供服务和产品支持。

　　公司积极开拓国内外市场，公司产品在国内中高端市场的占有率名列前茅，特别是在上海及周边地区更是独树一帜。其主打产品自攻螺钉、自钻自攻螺钉因质量稳定，产品在国内外同行中享有很高评价。

　　公司的生产基地在上海市金山区亭卫公路3566号，公司建筑面积20000平方米，员工40多名，车间拥有110套来自台湾的先进冷墩、钻尾和搓丝设备、并配有电脑在线检测系统，对稳定产品质量提供有力保障，同时配有自动送料装置和甩油装置，进一步提高生产效率，降低生产成本，目前公司年产紧固件15亿件，且可随着市场的扩展，可以进一步扩大产能。公司有一条半自动包装流水线平方米的立体托盘货架。

　　窗固产品目前拥有四大系列（不锈钢系列，碳钢系列，锚固系列，辅助工具及其他非标系列），两千多个品种，产品还在进一步丰富和发展。为了更好的服务客户，公司不断丰富和完善自己的产品结构。

　　公司拥有完善的质量管理系统，先进的质量检测设备和专业的质量管理队伍。是上海建筑五金门窗协会和上海建筑装饰协会幕墙委员会的长期会员单位。