雖說工地上有很多構(gòu)件或者機械設(shè)備使用螺栓連接，但可能很多人并不了解螺栓連接緊固的原理，導致很多日常螺栓緊固的做法都是錯誤的，今天咱們就詳細說說螺栓連接緊固到底是依靠原理完成的，如何正確緊固螺栓。

一、認識螺栓

1、螺栓的定義：由頭部和螺桿（帶有外螺紋的圓柱體）兩部分組成的一類緊固件。

2、螺栓的分類：

頭部形狀：六角頭、圓頭、方形頭、沉頭等；

螺紋長度：全螺紋和半螺紋；

螺紋牙型：三角形、梯形、管形等；

螺紋旋向：右旋和左旋

3、螺栓的規(guī)格：(GB/T 1237)

螺栓尺寸圖

4、螺栓的螺紋規(guī)格決定了所使用扳手的規(guī)格(GB/T 4388)

5、螺栓的性能等級(GB/T 3098.1-2010)

螺栓的性能等級標號會印在其頭部，一般用X.Y表示

X*100=此螺栓材質(zhì)的公稱抗拉強度值，單位：MPa

X*100*(Y/10)=此螺栓的屈服強度值，單位：MPa

性能等級分3.6、4.6、4.8、5.6、6.8、8.8、9.8、10.9、12.9等10余個等級。

①高強度螺栓：指的是性能等級為8.8級及以上的螺栓，其材質(zhì)為低碳合金鋼或中碳鋼并經(jīng)熱處理（淬火、回火）

②普通螺栓：其余通稱普通螺栓，可分為精制螺栓（A、B級：5.6或8.8）和粗制螺栓（C級），性能等級一般為4.6或4.8。

二、螺栓連接原理

1、螺栓連接：螺栓與螺母配合，用于緊固連接兩個帶有通孔的元件，屬于可拆卸連接。

螺栓連接類型，根據(jù)螺桿與通孔的配合程度可分為：

普通螺栓連接：裝配后孔與桿間有間隙，結(jié)構(gòu)簡單，裝拆方便，可多次裝拆，應(yīng)用較廣

鉸制孔螺栓連接：裝配后無間隙，主要承受橫向載荷，也可作定位用

左圖：孔比螺桿大0.5mm-1mm；右圖：孔比螺桿大0.3mm-0.5mm

2、螺栓連接的工作原理

胡可定律：固體材料受力之后，材料中的應(yīng)力與應(yīng)變(單位變形量)之間成線性關(guān)系

3、螺栓連接受力分析(一)

螺栓抗剪連接：主要靠螺栓桿與孔壁互相擠壓傳力

螺栓抗拉連接：主要靠螺栓緊固后的預緊力

當被連接構(gòu)件的剛度較大且螺栓對稱布置時，則每個螺栓將平均承擔作用在連接處的拉力；當被連接構(gòu)件的剛度較小時，則連接處翼緣會發(fā)生彎曲變形，產(chǎn)生杠桿力。

4、螺栓連接受力分析(二)

除了剪切力和拉力之外，還會受到：振動、溫度、側(cè)向應(yīng)力（風力、流量、壓力等）、負載的改變等其他的一些作用力

三、螺栓緊固方法

1、螺栓緊固方法有三種：

①扭矩緊固法：其原理是扭矩大小和軸向預緊力之間存在一定關(guān)系。該緊固方式操作簡單、直觀，目前被廣泛采用

②轉(zhuǎn)角緊固法：旋轉(zhuǎn)角度與螺栓伸長量和被擰緊件松動量的總和大致成比例關(guān)系，因而可采取按規(guī)定旋轉(zhuǎn)角度來達到預定擰緊力的方法

③屈服點緊固法：理論目標是將螺栓擰緊到剛過屈服極限點

2、扭矩緊固法

通過旋轉(zhuǎn)緊固件的螺母部分來對緊固件施加預緊力

所施加的力矩符合5-4-1規(guī)則

螺栓緊固順序原則

按先中間、后兩邊、對角、順時針方向依次、分階段緊固

一般分兩段緊固：第一步擰50%左右的力矩；第二步擰100%的力矩

螺栓末端應(yīng)露出螺母外1~3個螺距

四、螺栓使用注意事項

1、準備螺栓裝配前

應(yīng)檢查螺栓、螺母是否干凈、生銹，有無毛刺、磕碰；

檢查被連接件與螺栓、螺母接觸的平面，是否與螺栓孔垂直；

還應(yīng)檢查螺栓與螺母配合的松緊程度。

2、螺母和平墊圈裝配時，螺母和墊圈均反面靠近被連接件

螺母標有字樣的一面為正面，墊圈圓滑一面的為正面。

3、施力操作要領(lǐng)(僅供參考)：

4、螺栓連接的防松，關(guān)鍵在于防止螺紋副的相對轉(zhuǎn)動，常見的螺栓放松方法有三種：

①摩擦防松

彈簧墊片防松

雙螺母防松

自鎖螺母防松

②機械防松

開口銷防松

止動墊片防松

③永久防松

沖邊法防松

粘合防松

5、螺栓拆卸常見問題

①擰松管道、閥門的法蘭盤螺栓時：

應(yīng)先松遠離身體的一半螺栓，使殘存的油、汽、水從對面排出，以防被噴淋、燙傷。

②螺栓有膠水擰不開的情況：

大多數(shù)膠水是有機溶液，可以用香蕉水或酒精浸泡半個小時，或用酒精棉花蓋在螺栓上，時間長點，就可將膠水溶解。

③螺栓生銹擰不開的情況：

噴WD-40，等半小時后，噴霧會滲透到螺栓中間溶解銹塊。

其他方法：震動、潤滑、火烤、電鉆。

④螺栓滑牙擰不開的情況：

可用腐蝕性溶液，把螺栓慢慢腐蝕掉，如稀硫酸、鹽酸。

金屬用酸，塑料用堿。

6、螺栓使用常見誤區(qū)

①以粗代細：

一些重要聯(lián)接件，如傳動軸、飛軸等，其螺栓多用細牙螺紋。

細牙螺栓螺距和外角較小，具有強度高、自鎖性能好等優(yōu)點，承受沖擊、振動和交換載荷的能力強。

用粗牙螺栓代用后，易松動或脫、拆斷，造成事故。

②孔隙不配：

承受橫向載荷和剪切力作用的螺栓（如傳動軸螺栓、飛輪螺栓），它們與螺栓孔的配合為過渡配合，裝配應(yīng)結(jié)實可靠，又能承受側(cè)向力。

在裝配中若不注意檢查，螺栓與螺栓孔之間出現(xiàn)較大間隙時仍然安裝，結(jié)果有可能發(fā)生螺栓松動或切斷事故。

③加厚螺母：

錯誤觀點：加厚螺母可以增加螺紋的工作圈數(shù)，從而提高聯(lián)接件的可靠性。

其實螺母越厚，各圈螺紋間的載荷分布越不均勻，越容易導致連接件松動。

④一母多墊：(≥2個)

有時會出現(xiàn)裝配后的螺栓過長現(xiàn)象，于是有人便在一個螺栓上裝上許多彈簧墊圈。

在緊固過程中彈簧墊圈受力不均，有的會折斷，使螺栓的預緊力下降。

或者產(chǎn)生偏心載荷，降低了螺栓的連接可靠性。

⑤墊圈過大：(GB/T 97.1-2002 表1中M5~M36：墊圈內(nèi)徑大于螺紋大徑0.3mm~1mm)

錯誤做法：由于缺少合適的墊圈，便用內(nèi)徑較大的墊圈代替。

這樣螺栓頭部下面與墊圈接觸面積小，墊圈的承壓力或鎖止力下降，在振動和沖擊載荷作用下，螺栓易松動。

⑥扭矩不符：

錯誤觀點：認為螺栓應(yīng)“寧緊不松”，于是便有意識地加大螺栓的擰緊力矩。

造成后果：導致螺栓滑扣，甚至擰斷。

錯誤做法：對于需用扭矩擰緊的重要螺栓，又圖省事用活動扳手去擰。

造成后果：因扭矩不足而松動，釀成故障。

⑦鎖止不當：重要螺栓裝配后應(yīng)采取防松裝置鎖止

采用開口銷鎖止時，常見的錯誤是用過細的開口鎖或半片開口鎖鎖止。

采用彈簧墊圈鎖止時，常見的錯誤是墊圈開口錯距過小，失去彈性。

采用鎖片鎖止時，常見的錯誤是將鎖片鎖在螺母的棱角處。

采用雙螺母鎖止時，常見的錯誤是將較薄的螺母裝在外面，而且擰得不緊。

⑧虛假堅固：

螺栓、螺母或孔的螺紋內(nèi)有銹漬、水垢、鐵屑、砂粒、毛刺等。

裝配前予以清除，在擰緊螺栓時，由于雜質(zhì)的阻滯作用，表面上扭矩值達到了要求，但實際上連接件并未真正壓緊。