螺纹连接件及其主要类型解析

（一）螺纹连接件的类型

在机械制造中，螺纹紧固件的品种很多，常见的螺纹连接件有螺栓、螺柱、螺钉、螺母、弹簧垫片等，这类零件的结构形式和尺寸大都已经标准化了，设计时可根据标准选用。

1.螺栓

螺栓的头部形状很多，但主要应用的是六角头和小六角头两种。六角头制造精度分为A、B、C级，通用机械制造中多用C级螺纹，栓杆部可制出一段螺纹，螺纹可用粗牙或细牙（A，B级）；小六角头采用冷锻工艺生产，因此，具有材料利用率高，生产率高，机械性能高和成本低等优点，但由于头部尺寸较小，不宜用于装拆频繁、连接件强度低和易锈蚀的地方。

图2.6　六角头螺栓

2.双头螺柱

在双头螺柱结构中，旋入被连接件螺纹孔的一端称为座端，旋入后不拆卸；另一端则用于安装螺母以固定其他零件，称为螺母端，如图2.7所示。螺柱两端一般都制有螺纹，两端螺纹可相同或不同，螺柱可带刀槽或制成腰杆，也可制成全螺纹的螺柱。

图2.7　双头螺柱

3.螺钉、紧定螺钉

螺钉头部形状有圆头、扁圆头、内六角头、圆柱头、十字槽头和沉头等多种形式，以适应不同的拧紧程度，如图2.8所示。十字形槽和内六角孔螺钉头部强度高、对中性好，便于自动装配。内六角孔螺钉能承受较大的扳手力矩，连接强度高，可代替六角头螺栓，用于要求结构紧凑的场合。

图2.8　螺钉

紧定螺钉末端要顶住被连接件之一的表面或相应的凹坑，所以末端也具有各种形状，常用的有平端和圆柱端，如图2.9所示。锥端紧定螺钉主要用于被紧定零件的表面硬度较低或不经常拆卸的场合；平端紧定螺钉接触面积大，不伤零件表面，常用于顶紧硬度较大的平面或经常拆卸的场合；圆柱端紧定螺钉压入轴上的凹槽中，适用于紧定空心轴上的零件位置。

图2.9　紧定螺钉

4.螺母

螺母的形状有六角形、圆形等，如图2.10所示，六角螺母根据厚薄的不同，分为扁螺母和厚螺母。扁螺母用于尺寸受到限制的地方，厚螺母用于经常装拆易于磨损之处。圆螺母通常与止退垫圈配用，装配时将垫圈内舌插入轴上的槽内，而将垫圈的外舌嵌入圆螺母的槽内，常用于轴上零件的轴向固定。

图2.10　螺母

5.垫圈(www.xing528.com)

垫圈是螺纹连接中不可缺少的附件。垫圈的作用是增加被连接件的支承面积，以减少接触处的压强（尤其当被连接件材料的强度较差时）和避免拧紧螺母时擦伤被连接件的表面。垫圈的形状如图2.11所示。

图2.11　垫圈

（二）螺纹连接的基本类型及特点

所谓螺纹连接，就是指用螺栓、螺母等连接件将两个或多个被连接件连接成一个整体时连接区域的局部结构总称。螺纹连接的结构型式很多，但可归纳为以下四种基本类型：

1.螺栓连接

它是用螺栓穿过被连接件的光孔后拧紧螺母来实现的，用于连接两个都不太厚的零件，其结构型式如2.12所示。由于无需在被连接件的孔上加工螺纹，且不受被连接件材料的限制，螺栓连接结构简单、装拆方便、损坏后容易更换，故应用较广泛。

螺栓连接按其受力状况不同，可分为受拉螺栓连接和受剪螺栓连接，其结构有所不同。前者在螺栓和孔壁间有间隙（图2.12a），孔的加工精度要求低，又称为普通螺栓连接。因加工和装拆方便，其应用最广。后者在螺栓杆部与孔之间一般采用基孔制过渡配合（图2.12b），用以承受横向载荷，有时还兼起两被连接件的精确定位作用。此时，孔需精制，如铰孔；连接件需用铰制孔用螺栓，故又称为铰制孔用螺栓连接。

图2.12　螺栓连接

2.螺钉连接

当被连接件之一受结构厚度等限制，不能在其上加工通孔，或希望结构紧凑、有光整的外露表面及无法装拆螺母时，可以直接在不能加工通孔的被连接件上加工螺纹孔以代替螺母，如图2.13所示，这种连接被称为螺钉连接。它不宜用于经常拆卸的场合，以免磨损被连接件的螺纹孔。

图2.13　螺钉连接

图2.14　双头螺柱连接

3.双头螺柱连接

在需要用螺钉连接并且连接又需要经常拆卸或用螺钉无法安装时，则需使用双头螺柱连接。其座端旋入并紧定在螺纹孔中，拆卸时也不旋出，另一端与螺母旋合，将两被连接件连接成一体（图2.14）。

4.紧定螺钉连接

图2.15　紧定螺钉连接

如图2.15所示，紧定螺钉连接是利用紧定螺钉旋入一零件的螺纹孔中，使其末端顶紧另一被连接的表面或顶入相应的凹坑中。这种连接通常用来固定两个零件的相对位置，有时也可以在两个被连接件之间传递不大的力或力矩。