螺纹连接的拧紧和防松实例示范

【实例】 工程中使用的扳手力臂L＝15d，d为螺纹外径，工人施加到扳手上的扳动力F＝200N，问人工拧紧螺母时，螺栓将受多大的预紧力F′？

解：

施加到扳手上的力矩为

T_t＝FL＝15Fd

由式（1-19）得

T_t≈0.2F′d(www.xing528.com)

联立以上两式得

15Fd≈0.2F′d

从而求出预紧力为

讨论：可以看出，工人拧紧螺母时，螺栓受到的预紧力F′大约是扳动力的75倍，因此拧紧力矩越大，螺栓所受的预紧力越大。如果预紧力过大，螺栓就容易过载拉断，直径小的螺栓更容易产生这种情况，因此得出结论：由于摩擦因数不稳定，且加在扳手上的力有时难以控制，为了使螺栓不至于被拧断，对于不控制预紧力的受拉螺栓连接，不宜使用小于M12～M16的螺栓，个别情况下不太重要的螺栓连接也可以采用M10的螺栓。对于重要的连接在使用时必须应严格控制拧紧力矩，例如汽车自动生产线上汽缸体的装配螺栓就是一个典型的例子。控制拧紧力矩可用力矩扳手。对于大型连接，还可利用液力来拉伸螺栓，或加热使螺栓伸长到需要的变形量再把螺母拧到与被连接件相贴合。近年来发展了利用计算机通过轴向传感器拾取数据并画出预紧力与所加拧紧力矩对应曲线的方法。还有的利用当达到要求的拧紧力矩值时，弹簧受压将自动打滑的原理控制预紧力等。

另外，工程上也利用很小的扳动力会使螺栓产生75倍轴向力的原理，设计螺旋起重器（即千斤顶）以顶起重物。