NF E 25-030-1-2007-紧固件-螺纹连接

更新时间:2023-04-23 06:37:01 阅读量: 实用文档 文档下载

说明:文章内容仅供预览,部分内容可能不全。下载后的文档,内容与下面显示的完全一致。下载之前请确认下面内容是否您想要的,是否完整无缺。

本标准分为两部分 :— 第一部分涉及机械螺丝链接的概述,以及非预应力优化螺丝连接的设计规则和计算规则。— 第二部分涉及优化螺丝链接或者特殊ISO米制螺纹固紧件的连接。

内部标准:庞巴迪

FA154798 ISSN 0335-3931 NF E 25-030-1

法国标准 2007年12月

分类索引:E 25-030-1

ICS: 21.060.01

紧固件 螺纹连接

第1部分:设计、计算和安装条件

E:紧固件-螺纹连接-第1部分:设计、计算和安装条件(译者注:原文英语) D:紧固件-螺纹连接-第1部分:设计、计算和安装条件(译者注:原文德语)

法定法国标准

2007年11月21号由法国标准化协会主席签署,12007年12月21号生效。 NF E 25-030-2(编制中),是用来替代1984年8月出版的E 25-030文件分册。

相对应的文本 直至当日,尚无有关该主题的欧洲和国际文件。

概要 本文为设计者进行不同零件间组装的计算和选择提供了基本概念,在进行以

上操作时要根据紧固件的安装条件和所应受力来进行。

另外,它提供了一种直接给出适用于力偶值情的连接的简化计算方法,以及在第二部分中论述的最优化连接详细的计算方法。

主要技术词汇 国际技术词汇:紧固件、螺钉、螺母、设计、计算规则、安装、连接、

元件、符号、紧固力矩、数据表、精度、控制、应力分析。

修订 该文件包含对以下内容的修改和修正:

— 章程条例的变化;

— 结构的重组;

— 根据现行的ISO标准进行的说明和采用的符号; — 数学公式的重新修改。

改正

法国标准化协会制定发行(AFNOR)-11,Francis de Pressense大街-3571圣德尼斯平原企业特送专递。

电话:+33(0)1 41 62 80 00-传真:33(0)1 49 17 90

©AFNOR 2007 ©AFNOR 2007 2007-12 第一次印刷

本标准分为两部分 :— 第一部分涉及机械螺丝链接的概述,以及非预应力优化螺丝连接的设计规则和计算规则。— 第二部分涉及优化螺丝链接或者特殊ISO米制螺纹固紧件的连接。

内部标准:庞巴迪

UNM 04

紧固件-一般机械要求

标准委员会成员

主席: VIRGL先生

秘书: BOUSQUET女士-UNM

本标准分为两部分 :— 第一部分涉及机械螺丝链接的概述,以及非预应力优化螺丝连接的设计规则和计算规则。— 第二部分涉及优化螺丝链接或者特殊ISO米制螺纹固紧件的连接。

目 录

前言 .................................................................................................................................................. 4 1适用范围........................................................................................................................................ 5 2标准参考........................................................................................................................................ 5 3词条和定义 .................................................................................................................................... 6 4符号和名称 .................................................................................................................................... 7 5紧固接件的计算通则 .................................................................................................................. 11 5.1接件概要 ................................................................................................................................... 11 5.1.1总则........................................................................................................................................ 11 5.1.2螺丝的原抗力 ........................................................................................................................ 11 5.1.3原张力 .................................................................................................................................... 11 5.1.4作用于紧固件上的外力 ........................................................................................................ 11 5.1.5接件上的外力 ........................................................................................................................ 12 5.2接件构成的选择 ....................................................................................................................... 13 5.2.1接件........................................................................................................................................ 13 5.2.2 紧固件的组合 ....................................................................................................................... 14 5.3 在连接中减小应力的措施 ...................................................................................................... 15 5.3.1 螺丝承受的拉动应力 ........................................................................................................... 15 5.3.2 最大拉引力 ........................................................................................................................... 16 5.3.3 在螺丝头和螺母下的压应力 ............................................................................................... 16 5.4 摩擦系数 .................................................................................................................................. 16 5.5面层........................................................................................................................................... 17 5.6润滑剂....................................................................................................................................... 18 6非优化连接的算法 ...................................................................................................................... 18 6.1概要........................................................................................................................................... 18 6.2螺丝中应力的估算 ................................................................................................................... 18 6.3螺丝数量的选择-直径的选择和螺丝的质量等级 .................................................................. 19 6.4螺丝和螺母的最大压应力的计算方法 ................................................................................... 19 7安装条件...................................................................................................................................... 19 7.1概述........................................................................................................................................... 19 7.2力矩紧固的方法 ....................................................................................................................... 19 7.3制动控制 ................................................................................................................................... 20 7.4紧固力矩 ................................................................................................................................... 20 附件A(用作参考)最大等值应力的计算 ................................................................................. 25 A.1概述 .......................................................................................................................................... 25 A.2镙丝拉伸最大应力的计算 ...................................................................................................... 25 A.3螺丝最大扭曲应力的计算 ...................................................................................................... 26 A.4 紧固时螺丝的最大等值应力的计算 ..................................................................................... 26 附件B(用作参考)最常用材料允许的压应力 ......................................................................... 27 附件C(用作参考)供参考的计算范例 ..................................................................................... 29 C.1紧固对偶表和螺丝应力表制订的基础 .................................................................................. 29 C.1.1原始数据 ............................................................................................................................... 29 C.1.2使用的公式 ........................................................................................................................... 30 C.2计算范例 .................................................................................................................................. 31 参考文献......................................................................................................................................... 32

本标准分为两部分 :— 第一部分涉及机械螺丝链接的概述,以及非预应力优化螺丝连接的设计规则和计算规则。— 第二部分涉及优化螺丝链接或者特殊ISO米制螺纹固紧件的连接。

前言

本标准分为两部分 :

— 第一部分涉及机械螺丝链接的概述,以及非预应力优化螺丝连接的设计规则和计算规则。

— 第二部分涉及优化螺丝链接或者特殊ISO米制螺纹固紧件的连接。

图1给出了螺丝链接计算的概要,以及此文件和prNF E 25-030-2文件的有关条款。

图1 — 螺丝链接计算概要

本标准分为两部分 :— 第一部分涉及机械螺丝链接的概述,以及非预应力优化螺丝连接的设计规则和计算规则。— 第二部分涉及优化螺丝链接或者特殊ISO米制螺纹固紧件的连接。

1适用范围

此文件定义了非预应力优化螺丝连接的设计和计算的通用规则,允许选择和验证连接件及其安装条件。

它适用于预应力螺丝连接(旨在保证组装零件紧固力的同时传送静态或动态的负载) ; 它定义了单一连接的计算方法, ; 它没有估计连接的外部力量计算。

它适用于以符合以下条件的螺钉,螺栓,螺柱和螺母拧旋紧的螺丝连接。

— 材质符合NF EN ISO 898-1, NF EN ISO 898-2 或 NF EN ISO 898-6规定的碳素钢或有力学性能的合金钢。或符合NF EN ISO 3506-1或者 NF EN ISO 3506-2规定的有力学性能的不锈钢。

— 采用符合NF ISO 68规定的ISO公制螺纹, 粗螺纹,细螺纹,直径螺距组合/不符合 NF ISO 261 或者 NF ISO 262规定的, 螺纹公差符合 NF ISO 965-1, NF ISO 965-2 或者NF ISO 965-4规定的。

—. 其几何特性为头部阻力比螺纹阻节的阻力大。 它不适用的情况:

— 应力轴相对于固定轴偏心的螺丝连接。 — 由非金属材质固定的连接。

— 由断面不同于NF ISO 68-1规定的螺纹固定的连接。(自钻螺钉、 自攻螺钉、木螺钉、 塑料螺丝等)。 — 特定法规规定的螺丝连接。

注意: 例如,NF EN 1090-2规定了适用于金属结构建筑物的螺丝连接,NF EN 13445规定了适用于高压器械的螺丝连接。«压力容器不受火焰».

— 有特定操作条件的连接 (范围以外的高或低的温度 [– 10 °C ; + 80 °C],撞击, 特殊的腐蚀性气体等)。

2标准参考

下列参考文件对于此文件的应用不可缺少。对于注明了日期的参考文件,仅引用的版本适用。对于未注明日期的参考文件,其最新版本(包括任何修订)适用。 FD E 74-306, 螺钉和螺母的使用装置 —用螺母和螺丝H扳手脱开。 prNF E 25-030-2,紧固件 — 螺丝连接 — 第二部分:优化连接的计算。 NF EN 20273,紧固件 — 螺丝的通道孔 (分类指向:E 25-023)。

NF EN 20898-2,紧固件的机械性能 — 第二部分:规定保证载荷值的螺母 — 粗牙螺纹 (分类指向:E 25-400-1)。

prNF EN ISO 898-1:2006,碳素钢和合金钢紧固件的机械性能-第一部分:螺栓和螺柱 (分类指向:E 25-100-1)。

NF EN ISO 898-6,紧固件的机械性能-第六部分:有规定标准载荷的螺母-细牙螺纹(分类指向: E 25-400-4)。

NF EN ISO 2320 钢六角锁紧螺母-机械和工作性能。 (分类指向:E 25-408)。

1) 更多信息, 见 prNF EN ISO 898-1:2006的7.2.

本标准分为两部分 :— 第一部分涉及机械螺丝链接的概述,以及非预应力优化螺丝连接的设计规则和计算规则。— 第二部分涉及优化螺丝链接或者特殊ISO米制螺纹固紧件的连接。

NF EN ISO 3506-1, 耐腐蚀不锈钢紧固件的机械性能 — 第一部分:螺栓和螺柱 (分类指向: E 25-100-6)。

NF EN ISO 3506-2, 耐腐蚀不锈钢紧固件的机械性能— 第二部分 : 螺母 (分类指向: E 25-400-6)。

NF EN ISO 4014, 六角头螺栓(部分螺纹) — A级和B级 (分类指向 : E 25-112). NF EN ISO 4017, 六角头螺栓(全螺纹)—A级和B级 (分类指向 : E 25-114). NF EN ISO 4042, 紧固件 — 电镀层 (分类指向 : E 25-009)。

NF EN ISO 10683, 紧固件 — 非电解锌粉覆盖层 (分类指向 : E 25-040)。 NF EN ISO 10684,紧固件 — 热浸镀锌涂层 (分类指向 : E 25-041)。

NF EN ISO 15330, 紧固件 — 氢脆性检测的预载荷试验 — 平行承载表面法 (分类指向 : E 25-010)。

NF EN ISO 16047紧固件— 扭矩 / 夹紧力测试 (分类指向 : E 25-036)。 ISO 888, 螺栓,螺钉和螺柱 — 普通螺栓的公称长度及螺纹长度。

ISO 10587, 金属和其他无机涂层。—金属覆层和无覆层的外螺纹物体及棒材的残留物脆裂试验。斜楔体法。

3词条和定义

下列词条和定义适用于本文件。

3.1 外力

作用于连接上的外部力的全部。 注意

见表 1。

3.2 张力

包含方向的外力(螺丝的拉力和连接件的压力)。

3.3 应力

带有数值的张力。

3.4 应力

单位面积的应力。

3.5 硬度

表明一种物体强度的大小或表明一种物体推挤外力的强度。 注意:它用数字表达为硬度(弹性):单位长度的力。

3.6 螺栓

螺丝连接可以使用全螺纹或部分螺纹的螺栓,以及螺柱或螺杆

注意:此文件中,为了方便阅读,“螺栓”均采用其一般定义而非传统定义。

本标准分为两部分 :— 第一部分涉及机械螺丝链接的概述,以及非预应力优化螺丝连接的设计规则和计算规则。— 第二部分涉及优化螺丝链接或者特殊ISO米制螺纹固紧件的连接。

3.7 螺丝连接

紧固件和组装零件的集合。

注意:1螺丝连接的功能是连接组件的同时防止滑动或脱离,并且保证能拆卸。

表 1 —紧固件上产生的外力性质

4符号和名称

表二给出的符号和名称适用于此文件。

注意

从文件整体来讲,“螺栓”一词也涵盖了螺纹的螺柱和螺杆。

本标准分为两部分 :— 第一部分涉及机械螺丝链接的概述,以及非预应力优化螺丝连接的设计规则和计算规则。— 第二部分涉及优化螺丝链接或者特殊ISO米制螺纹固紧件的连接。

表2-符号,名称和单位

本标准分为两部分 :— 第一部分涉及机械螺丝链接的概述,以及非预应力优化螺丝连接的设计规则和计算规则。— 第二部分涉及优化螺丝链接或者特殊ISO米制螺纹固紧件的连接。

Da Do da Eb Epl FA Fb FE FEdyn FO FZ Kp Kb lth Hth lg Lc m P Rc Rc Rc 符号 Db rm TE F0min F0max Fsmin Fsmax ME y γ λ μ μ μ υ σ σ σ σb d eq t tot th b

螺丝轴周围连接件最小直径 支撑面外径(产品规格) 螺帽或螺母下支撑面的内径 固定装置的标准弹力(Young 标准) 接件的标准弹力(Young 标准) 接件密封垫压应力;由 Fb 操作产生在螺丝轴上的轴分力(见图 4b) 在螺丝上的操作应力(见图 4b) 连接件上轴向外应力合力(见图 2 3) 轴向动应力部件幅度 螺丝的初始张力 预应力 塑性变形接件受压导致的初始张力变小 接件的硬度 螺丝硬度 螺帽闲置螺纹长度 攻丝已用螺纹的长度 滑面长度(见文件 NF E25-030-2)最后一个螺纹和螺丝头支撑面之间的距离 拧紧长度 Fe 和 0 之间的距离 螺距 材料抗压缩力 螺丝材料的弹性极限 螺丝材料的抗拉强度 名称 螺丝头或螺母产生摩擦的支撑面的直径(理论

或实际) 螺丝头下和螺帽下的平均支撑半径 作用于接件上的外部切削合力(见图 2) 为保证接件在操作过程中工作性能而规定的最小压力 操作中可以被接件承受的最大压力 固定后的最小压力 固定后最大压力 作用与接件的外距 应力应用点的一直距离(见图 2) 紧固方法产生的不确定系数 与接件硬度有关的荷载系数 总摩擦系数 螺纹摩擦系数 螺丝头或螺帽的摩擦系数 接件之间的摩擦系数 螺丝头或螺母的压应力 螺丝承受的动应力 操作中螺丝承受的等效应力 拉伸应力

mm mm mm — — N N N — N N N/m N/m mm mm mm mm mm mm N/mm² N/mm² N/mm² 单位 mm mm N N N N N N·mm mm — — — — — — N/ mm² N/ mm² N/ mm² N/ mm²

本标准分为两部分 :— 第一部分涉及机械螺丝链接的概述,以及非预应力优化螺丝连接的设计规则和计算规则。— 第二部分涉及优化螺丝链接或者特殊ISO米制螺纹固紧件的连接。

图例 y=αLc且0<α<1

图2 每次紧固过程的外力

图3 轴动应力

本标准分为两部分 :— 第一部分涉及机械螺丝链接的概述,以及非预应力优化螺丝连接的设计规则和计算规则。— 第二部分涉及优化螺丝链接或者特殊ISO米制螺纹固紧件的连接。

5紧固接件的计算通则 5.1接件概要 5.1.1总则

除去特殊情况,接件抗力最弱的部位就是螺丝。

5.1.2螺丝的原抗力

螺丝的原抗力根据应用的应力类型来评价。 — 抗拉伸强度Rm

注意事项1 该强度和强截面是一致的,然而螺丝的使用极限是应用于强截面的弹力极限。

— 抗拉断强度

注意事项2该强度应大约与作用于剪断截面的0.6 Rm相符。

— 螺丝承受的动应力拉伸的耐力极限

注意事项3拉伸耐疲劳极限和动应力的最大值相关,这样在其设计的使用寿命中不会发生断裂。

5.1.3原张力

为了能够缓和螺丝固有的缺陷,尤其是损坏,螺丝的原张力制造应符合以下条件: — 接件部位的脱胶和紧固件的松弛在操作中都是不可能的;

— 有助于在螺丝上产生剪应力的外应力被摩擦力所抵消,这种摩擦力产生于接件的接触面上。

注意事项1这些拉伸力应该由其他系统来弥补,比如说拉伸介子,撞块等等。 注意事项2当两个目标全部达到时。

在一般情况下,一颗螺丝不能承受拉力,弯曲和扭曲的合力,这种扭曲基本上是螺丝和螺母摩擦所固有的。

表明与螺丝轴平行的外应力λFE(见图2)分布在用力FE(0<λ <1)表示的每个固定处,该FE力用拉力作用于螺丝,另一种力(1-λ)FE被连接件吸收。

被称作为荷载系数的 系数或连接硬度比率主要取决于螺丝拉力—压力的硬度和连接件的硬度。连接件的硬度相对于紧固件的硬度越大,紧固件承受的使用外力越小。(见文件NF E25-030-2)。

5.1.4作用于紧固件上的外力

为方便计算,以下紧固件的外力应考虑在内: a) 由紧固引起的张力

1)保证维持连接功能性特征所必需的最小原张 不取消连接件之间的压力

在与连接件相接触的面上只用摩擦力恢复应力TE 注意事项 该应力应该考虑:

— 在与相接触的粗糙表面或与垫圈接触的外压和高热延长后连续松驰的风险;

本标准分为两部分 :— 第一部分涉及机械螺丝链接的概述,以及非预应力优化螺丝连接的设计规则和计算规则。— 第二部分涉及优化螺丝链接或者特殊ISO米制螺纹固紧件的连接。

— 在割线作用下的滑脱风险;

— 由于FE相对于螺丝轴的偏心力,脱胶的风险; — 保持可能的密封性。

2)F0max :考虑原应力最大值。 紧固方法的确定(见第6章);

螺丝-螺母摩擦系数的分散和螺丝头和螺母的支撑面(见6.4节)。 3)F0:额定原应力: 假定原应力相对于最大极限已对中 b)作用于接件的外应力

在螺丝上的操作应力表达如下:

Fb=F0+ FE

注意事项 外部应力的作用下,螺丝承受了初始张力的λFE的拉伸力 如果应力偏离螺丝中心,那么螺丝只承受一部分由FE产生的拉伸矩。 c)扭曲静合力

螺丝体的扭曲剩余截面与螺帽摩擦有关。

5.1.5接件上的外力

为了方便计算,以下这些接件应力应考虑在内: a) 源自外部的外力

FE 轴向应力(对中或偏心); TE 平行于安装平面的外应力; ME应用于接件的外距,,根据应用方向,这一矩可被额外分成FE和TE。 b) 压缩力

FA=F0 – (1 – )FE来源于操作Fb的螺丝轴分力

F0

a)没有预应力的接件情况 b)有预应力接件情况 F0=F0 FB=F0+ FE

图4—接件外应力

本标准分为两部分 :— 第一部分涉及机械螺丝链接的概述,以及非预应力优化螺丝连接的设计规则和计算规则。— 第二部分涉及优化螺丝链接或者特殊ISO米制螺纹固紧件的连接。

5.2接件构成的选择 5.2.1接件

5.2.1.1穿孔

穿孔的直径应该于NF EN 20273文件中的相一致。 5.2.1.2工具空间

搬运和拆卸(接点,套接管,等等)地点都必须符合接件的几何模型。 5.2.1.3螺丝头和螺母下的表面状况 不提倡修整这些表面。

注意表面太光滑的会使得在拧紧时不能保存可能的润滑膜(增加摩擦系数,应力不足,咬刹的风险)。

5.2.1.4螺纹长度

螺纹的长度应该遵循规定的产品规格或者ISO 888的规定。 为获得应力的优化分配,应在螺母支承面下设置至少6个自由螺纹。一般来说螺纹加工的极限应至少包含2个自由螺纹(1)(不完整螺纹最大长度)见图5。 如果有氧化危险,零长度也被允许,便于拆卸。

(1)至少2个自由螺纹

图5—加工螺纹长度

5.2.1.5螺丝或销钉的攻丝

攻丝的长度应该是一次紧固直到拉断,应该是那种没有拔出螺丝细线或攻丝的螺丝 在接件没有优化的情况下,为了确定应用中攻丝的长度,应满足以下条件:

Hth >F0max╱0,6RmM×π×d

以及,攻丝材料的机械强度用N/ mm²计量。 5.2.1.6螺纹加工

为了避免以下问题,建议选择大矩,而不是小矩的螺纹 — 校准;

— 螺丝太短,很难保持弹性,难以松开; — 动应力的增强。

注意:小矩螺纹必须要精细紧固,而且很难应用实际。

本标准分为两部分 :— 第一部分涉及机械螺丝链接的概述,以及非预应力优化螺丝连接的设计规则和计算规则。— 第二部分涉及优化螺丝链接或者特殊ISO米制螺纹固紧件的连接。

5.2.1.7 螺丝 5.2.1.7.1传动

传动的选择、六角头、槽、模腔(空六角,十字形,内六瓣……)需要考虑各种因素:工具穿越所需的地方、力偶、安装的类型(手动或自动,寻求一种避免拆卸方便的方法等)。 5.2.1.7.2头形

头形的选择需要考虑各种因素,如定位、美观或安全。

如果这些可以埋入连接件中的埋头或圆柱形螺丝能够使用,那么头下摩擦应力问题或如可能的话,确保用螺母拧紧,这些都应考虑到。 5.2.1.8 螺母

在以下情况下应使用六角螺母:

— 日常使用的标准高度螺母,为使螺丝和销钉的使用合理化; — 高螺母,用于减轻螺丝螺纹的负荷或为增加扳手的支撑点; — 凸缘螺母,用于增加支撑面; — 自动锁紧螺母,害怕螺丝旋出时使用。

除非特殊情况下(不转动,外壳固定),不应使用方形螺母。 5.2.1.9 垫圈

垫圈的种类很多,因此选择使用时应根据连接的特殊需要来决定。 按其主要功能垫圈可以划分成以下几大类:

— 消除螺丝头或螺母与连接件之间的直接摩擦以便避免连接件可能出现的伤痕; — 将紧固应力分配在连接件更大的面积上以减少连接件上中等压力或重新覆盖已扩大的穿孔或切口(外直径已扩大的垫圈);

— 阻止螺丝或螺母的旋出(齿状或条纹状的垫圈);

— 在压紧的情况下阻止连接的松开(圆锥形垫圈或波状形垫圈)。

连接的设计应考虑到这种情况:在拧紧时垫圈不应随着螺丝或螺母的旋转而转动。

5.2.2 紧固件的组合

5.2.2.1 螺丝-螺母组合

依照NF EN ISO 898-1:2006 和 NF EN 20898-2中的标准规定,在一次拧紧连接直至断裂的过程中,螺丝一般情况下应在螺母之前折断。

每一个质量等级的螺丝应与一个质量等级高于或等同于该螺丝的螺母相组合。

然而,对于一个全金属的自动锁紧螺母,它的质量等级应和螺丝的相同(而不是高于), 从而避免螺丝的螺纹有变形的风险。

例1:对于碳钢和合金钢的螺母,它质量等级的符号(见NF EN 20898-2 或NF EN ISO 898-6)要与螺丝质量等级的符号的第一个数字相符合 (见 NF EN ISO 898-1):

本标准分为两部分 :— 第一部分涉及机械螺丝链接的概述,以及非预应力优化螺丝连接的设计规则和计算规则。— 第二部分涉及优化螺丝链接或者特殊ISO米制螺纹固紧件的连接。

螺丝8.8 螺丝10.9

螺母8 螺母10

例2:对于不锈钢螺母,各自对应于NF EN ISO 3506-1 和 NF EN ISO 3506-2的指定符号是一样的: A2-70 C1-50

5.2.2.2 螺丝-垫圈组合

垫圈要有一定的硬度,这个硬度至少等同于螺丝的硬度(见表3)。

一般而言,已选的垫圈在部件上应保证有支撑的面积,正如在附件附件E中所表明的限制是不能被超过的。

注意 垫圈的选择特别取决于人们寻求牢固的功能,使用螺丝的质量等级,垫圈的出现对连接紧固扭矩产生的影响。

表3 -螺丝—垫圈组合

5.3 在连接中减小应力的措施 5.3.1 螺丝承受的拉动应力

动应力 d不能超过允许的应力;如果不是这样,可采取以下措施减低应力: — 增加螺丝的弹性:

- 在张力下增加长度; - 重点对待全螺纹螺丝; - 减少螺杆的直径; - 减少额定直径; — 增加螺丝的耐久极限:

- 在热处理后,采用碾压螺纹螺丝;

本标准分为两部分 :— 第一部分涉及机械螺丝链接的概述,以及非预应力优化螺丝连接的设计规则和计算规则。— 第二部分涉及优化螺丝链接或者特殊ISO米制螺纹固紧件的连接。

- 减低螺丝的硬度,Kb ; - 减少螺杆的直径 — 增加连接件的硬度,Kp;

5.3.2 最大拉引力

最大拉引力 t max, 表示为

t max = (F0 max + FE)/As

应低于或等同于弹性Re的80%,这弹性Re与选择的螺丝的质量等级相符。如果不是这样,可以通过以下方式降低应力: — 增加螺丝的质量等级;

— 改善连接的几何结构,从而增加螺丝的数量,因此需要重新计算; — 增加螺丝额定直径;

—通过增加拧紧工具的精度来减少应力F0 max

5.3.3 在螺丝头和螺母下的压应力

为了避免连接件的塑化,在螺丝头或螺母下的最大应压力承受的压缩耐力

(见附录B)。

,不能超过零件材料可

如果不是这种情况,在螺丝头或在螺母下的应压力,在以下操作下能被减小:

— 增加在零件上的支撑面:底座的产品,在螺丝头或螺母下应力分担的垫圈(加上他们的厚度是很重要的,加上他们是很灵验的); — 增加零件的机动特性:局部或整体的热处理;

— 为了增加螺丝的数量,修改连接的几何学。算法要重新修改。

5.4 摩擦系数

总摩擦系数应该根据NF EN ISO 16047计算。 注释1 总摩擦系数是一个没有大小的数值。它体现了螺丝和连接元件间 力偶/应力 的关系。 注释2摩擦系数的确定不考虑自动制动力偶,自动制动力偶在螺母与NF EN ISO 2320相符的范围内,不干涉制动力偶的运用(见图6)。

本标准分为两部分 :— 第一部分涉及机械螺丝链接的概述,以及非预应力优化螺丝连接的设计规则和计算规则。— 第二部分涉及优化螺丝链接或者特殊ISO米制螺纹固紧件的连接。

图6 —自动制动曲线

5.5面层

面层的选择应该以产品的外观标准,腐蚀耐力或者摩擦系数的影响为指导。 面层的特性要根据螺纹的元件,特别是螺纹底面的间距要根据面层的厚度,对于电解的面层应该和NF EN ISO 4042相符,而无电解的面层应与NF EN ISO 10683相符,热电镀的面层与NF EN ISO 10684相符。

对于质量等级为9.8及其以上的螺丝的运用,在处理表面或者制造螺丝过程的其他阶段时,应特别注意由于氢使金属发脆而造成的延迟断裂问题(见NF EN ISO 15330和ISO 10587)。

本标准分为两部分 :— 第一部分涉及机械螺丝链接的概述,以及非预应力优化螺丝连接的设计规则和计算规则。— 第二部分涉及优化螺丝链接或者特殊ISO米制螺纹固紧件的连接。

5.6润滑剂

见7.4

6非优化连接的算法 6.1概要

非优化连接的算法应该以以下的因素为基础,除了疲劳耐力(交错动态应力): a) 过滤系数应该是零

b) 螺丝中的应力估算的任意的方法要用简化的算法,应该同时考虑拉力应力和滑动应力。 c) 应该选择直径,螺距(一般不大)和螺丝的质量等级以及螺丝的数量,以确保零件连接

的必要应力。

d) 应该计算在螺丝头下或螺母下或垫圈下的应力。

在连接的确定缺少最佳配合时,应该采用安全限度以弥补估算的不准确。

注释 这样会导致固定元件的留余度,以及连接件的过度尺寸,因此,可能会产生超额费用。 按照制动B,C,D的准确等级(见7.2),显示的可以引入连接的力偶T和最小应力,最大应力(见7.4和表格4至6),应该从选择的相等的应力到85%的螺丝弹性极限的惯例范围中计算。

6.2螺丝中应力的估算

螺丝中运用的应力应该用简化的算法任意地估算,要同时考虑拉力应力和滑动应力。 应该考虑以下的情况:

a) 假设在连接上的拉力总应力是均匀分配在螺丝的整体上的,在每个螺丝上的应力应该是

与螺丝中心线上的拉力应力相等,记作选择一个连接预加应力

,使

的最大值。

,以确保连接件的不脱离,

是在动态应力情况下,

b) 假设外部的横向应力是均匀分配在螺丝的整体的,在每个螺丝上的应力应该是与滑动应

力相等的,平行于连接的面,记作选择一个连接预加应力

,使

,以避免连接件的相对滑动,

的最大值。

是在动态应力情况下,

连接件间的摩擦系数是可变的,他们的数值在附录B的指示章节中给出。 c)在拉力组合应力和滑动组合应力的情况下,假设均匀分配,预载实现在每个螺丝的连接上,使

本标准分为两部分 :— 第一部分涉及机械螺丝链接的概述,以及非预应力优化螺丝连接的设计规则和计算规则。— 第二部分涉及优化螺丝链接或者特殊ISO米制螺纹固紧件的连接。

6.3螺丝数量的选择-直径的选择和螺丝的质量等级

表4到表6中螺丝的质量等级和直径的搭配应满足以下公式:

而且

应该小于组装时的最大容许应力。

的初张力、螺丝的质量等级和螺丝的直径。

注意:螺丝的数量取决于每个螺丝

6.4螺丝和螺母的最大压应力的计算方法

6.4.1 螺丝和螺母的最大压应力值支撑面。

计算要根据安装时的最大预载力

7安装条件 7.1概述

在6.3节指出的控制方法依靠紧固后的检验。用于紧固的测量手段一般能使用于后天的(经验的)检验。

根据研究的细节和操作的条件,有多种紧固的方法。应该注意到对螺丝原应力的精确对直径的选择或产品质量等级的选择的影响可能是非常大的。

7.2力矩紧固的方法

对于精确度在±10%之间的A级紧固,要尽量使用具有反作用力的扭力扳手或电定位单螺丝刀。

对于精确度在±15%之间的B级紧固,要尽量使用单启动测力扳手或简单气动发动机。 对于精确度在±20%之间的C级紧固,要尽量使用简单气动发动机。 对于精确度在±50%之间的D级紧固,要尽量使用单冲扳手。

这些数值专为一标定设备而定并按制造商推荐的条件使用,并考虑了下述使用参数: — 能量参数的变化(如空气压力), — 操作人的变化,

— 扳手定位不好(扳手反角) — 紧固的速度

注意1:人们可以获得超高直至超过以下标值在考虑以下补充参数后一倍的分散: - 设备的偏差 - 缺乏标定 - 磨损。

注意2:建议不要使用螺丝刀和单冲扳手用于不锈钢螺丝钉。

本文来源:https://www.bwwdw.com/article/fgvq.html

Top