做過(guò)很多項(xiàng)目的工程師們都深有體會(huì)螺栓雖小，但是能用好也不是一件容易的事情，可謂是“螺栓雖小，學(xué)問(wèn)很大”，機(jī)械財(cái)經(jīng)總結(jié)了幾十年的設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)，分享給大家，希望能幫助設(shè)計(jì)工程師們更好地使用螺栓。

機(jī)械財(cái)經(jīng)已經(jīng)在文章《鍍黃鋅，鍍白鋅，鍍黑鋅有啥區(qū)別？--螺栓表面防銹處理方法總結(jié)》，《螺栓頭上的數(shù)字代表什么含義—螺栓等級(jí)劃分》文章中介紹了螺栓的表面處理方法，和螺栓等級(jí)劃分。

在接下來(lái)的幾篇文章中，我們將逐一給大家介紹螺栓連接的應(yīng)用及螺栓強(qiáng)度計(jì)算方法。

這一期我們講螺紋連接的基本概況，下一次講螺紋連接的使用

機(jī)械連接與緊固的方法很多，大致分就是螺紋連接和非螺紋連，而螺紋連接是目前應(yīng)用最廣泛的連接方法。

機(jī)械財(cái)經(jīng)在文章《小小螺栓大學(xué)問(wèn)---螺栓的歷史來(lái)源》中就介紹過(guò)，螺栓連接的歷史可以追溯到大約在公元1550年前后，也就是說(shuō)螺紋連接歷經(jīng)幾百年了，而近代的工業(yè)革命，促使了螺栓在機(jī)械行業(yè)中的普及。

到了一戰(zhàn)，二戰(zhàn)期間，各國(guó)的機(jī)械工業(yè)交往頻繁，以及二戰(zhàn)期間盟軍的技術(shù)合作，開(kāi)始有了螺栓相關(guān)的統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)，螺栓作為標(biāo)準(zhǔn)件在全球推廣開(kāi)來(lái)。在沒(méi)有新的連接方式出現(xiàn)以前，螺紋連接仍是目前最廣泛的機(jī)械連接方式。

歷經(jīng)百年的普及和應(yīng)用，人們對(duì)螺栓的認(rèn)知也在不斷的更新。然而，因?yàn)槭菢?biāo)準(zhǔn)件，工程師在使用螺栓過(guò)程往往只是局限在螺栓選型和應(yīng)用層面，對(duì)螺栓的認(rèn)知往往比較片面，實(shí)際使用過(guò)程中經(jīng)常出現(xiàn)各類(lèi)失效，機(jī)械財(cái)經(jīng)將分5-6期和大家聊一聊螺栓的分析，使用，改進(jìn)的一些經(jīng)驗(yàn)。

常用的螺紋緊固件有螺栓、雙頭螺柱、螺釘、螺母及墊圈等，如下圖所示。

螺栓是應(yīng)用在將兩個(gè)或多個(gè)零件連接到一起的場(chǎng)合。通常被連接件含有通孔，螺栓穿過(guò)被連接件，使用螺母將其固定。有時(shí)螺栓會(huì)被當(dāng)做螺釘使用。在施加力矩的時(shí)候，推薦將力矩施加在螺母上，防止螺栓與被連接件之間的摩擦。

螺釘是指將被連接件固定到另一個(gè)擁有螺紋孔的零件上，螺釘可以旋入到螺紋孔中。通常螺釘不與螺母配合使用。但是螺釘?shù)陌惭b工具或方法，與螺栓比較起來(lái)不是很符合力學(xué)和人體工學(xué)，所以螺釘在流水線上生產(chǎn)的工業(yè)產(chǎn)品中應(yīng)用比較少。

雙頭螺柱用在特殊的場(chǎng)合，結(jié)合了螺釘和螺栓的特點(diǎn)，首先螺柱當(dāng)做螺釘安裝在母體上，另一頭當(dāng)做螺栓來(lái)使用。雙頭螺柱應(yīng)用的時(shí)候需要格外小心，其一就是雙頭螺柱往往不是標(biāo)準(zhǔn)件，它的材料，制造過(guò)程，表面處理，涂漆往往和螺栓不一樣；其二，雙頭螺柱在安裝，拆卸的時(shí)候要施加兩次力矩，力矩的傳遞，零件的同軸度，都會(huì)影響雙頭螺柱的工作狀態(tài)。

墊圈中應(yīng)用最廣的就是平墊圈，平墊圈的用途主要是用于減少壓強(qiáng),當(dāng)有的部位擰緊軸向力很大的時(shí)候，容易使被連接件變形，從而影響了螺栓的力矩，最終影響了螺栓的拉伸力，這時(shí)候就是用硬度較高的平墊圈來(lái)解決高壓強(qiáng)問(wèn)題。同時(shí)平墊圈還有減小摩擦力的作用。

機(jī)械財(cái)經(jīng)在《彈簧墊圈真的防松么》文章中介紹過(guò)，雖然彈墊是用來(lái)防松的，但是多數(shù)機(jī)械場(chǎng)合彈簧墊圈的防松效果較差，甚至還影響預(yù)緊力，所以機(jī)械財(cái)經(jīng)不是非常推薦使用彈簧墊圈。

止動(dòng)墊圈是在平墊圈的基礎(chǔ)上增加了幾個(gè)凸出的爪，在完成螺栓連接并施加力矩后，將凸出的爪間隔固定在螺栓的六角邊和固定的被連接件上。止動(dòng)墊圈通過(guò)這種剛性固定防止螺栓松動(dòng)。但是也有局限性，第一，螺栓安裝后，六角邊不會(huì)正好對(duì)其凸出的爪，往往要多擰一些角度，所以不太適合扭矩-轉(zhuǎn)角的場(chǎng)合；第二，需要被連接件中相對(duì)螺栓旋轉(zhuǎn)來(lái)說(shuō)固定的零件并能提供讓凸出的爪扣在上面的邊。

電腦里找了半天才找到一張帶止動(dòng)墊圈的圖片，從下圖可以看到，止動(dòng)墊圈的兩個(gè)邊鎖在六角頭螺栓的六角邊上，另外兩個(gè)邊鎖在不動(dòng)的母材上。

止動(dòng)墊圈還是比較好用，在能保證螺栓達(dá)到鎖緊力矩的前提下，可以作為一個(gè)輔助的防松措施。

螺母與螺栓或螺柱配合使用，起連接作用。螺母的形式有六角形、圓形、方形等，以六角頭螺母應(yīng)用最普遍。圓螺母常用于軸上零件的軸向固定。

這里要重點(diǎn)說(shuō)說(shuō)法蘭面螺母，法蘭面螺母和法蘭面螺栓一樣應(yīng)用的比較廣泛，尤其是在汽車(chē)行業(yè)。需要注意的是有些法蘭面螺母/螺栓的法蘭面上是帶鋸齒的，其設(shè)計(jì)目的是螺栓擰緊后鋸齒可以嵌入到母材內(nèi)，起到防松作用。

但是仍要注意，如果母材硬度較大，這些鋸齒無(wú)法嵌入到母材中，無(wú)法起到防松作用，而這些鋸齒減小了接觸面，反而不利于螺栓的防松。

還要說(shuō)下焊接螺母，焊接螺母有專(zhuān)門(mén)的標(biāo)準(zhǔn)和外形，有時(shí)我們會(huì)用普通螺母替代焊接螺母使用，嚴(yán)格來(lái)講，這都是不正確的使用方法。

以上就是螺栓連接零件的分類(lèi)介紹，當(dāng)然螺栓連接零件還有很多，如波形彈簧墊圈，螺紋緊固膠，螺釘又分了十字花，六角沉頭等，再次不能一一羅列，在后期講解螺栓強(qiáng)度計(jì)算的時(shí)候，如果有必要再穿插講解和大家探討。

大家可以先了解下以上內(nèi)容，下一期我們說(shuō)說(shuō)螺栓的主要尺寸和應(yīng)用注意事項(xiàng)。

講解完這些基本的概念之后，我們就開(kāi)始講螺栓強(qiáng)度計(jì)算。