螺钉强度计算和选型.pptxVIP

螺钉拧紧力矩计算 周振 2016.5.16 拧紧螺钉时所需的力矩T用于克服螺纹副的螺纹阻力矩T1和被联接件间的 端面摩擦力矩T2；（来源：机械设计手册第2卷5-70） T=T1+T2=K ·F ·d 式中F——螺钉预紧力（N） d——螺纹公称直径（m） K——拧紧力矩系数（无量纲） 摩擦表面状态 K值 有润滑 无润滑 精加工表面 0.10 0.12 一般加工表面 0.13～0.15 0.18～0.21 表面氧化 0.20 0.24 镀锌 0.18 0.22 干燥加工表面 —— 0.26～0.30 螺纹预紧力F 碳素钢螺钉F=（0.6～0.7）σs·As 合金钢螺钉F=（0.5～0.6）σs·As 式中σs——螺钉材料的屈服强度（Mpa） As——螺纹应力截面积（mm2） 目前暂定选用螺钉性能等级为8.8级：其含义为此性能等级的螺钉抗拉强度为800Mpa， 屈服强度为抗拉强度的0.8倍，故σs=0.8σb=640Mpa 另外，查表可知：M3螺钉的As=5.03、M4螺钉的As=8.78 M3螺钉的预紧力F=（0.5～0.6）σs·As =0.5×640×5.03=1609.6N M4螺钉的预紧力F=（0.5～0.6）σs·As =0.5×640×8.78=2809.6N 《来源：GBT3098.6-2000》 螺钉拧紧力矩T 参考国标：GBT3098.6-2000 《不锈钢紧固件机械性能 螺栓、螺钉和螺柱》 参考文献：《机载电子设备常用螺钉拧紧力矩研究》 M3螺钉的拧紧力矩T=K ·F ·d =0.24×1609.6×3×10-3=1.16(N) M4螺钉的拧紧力矩T=K ·F ·d =0.24×2809.6×4×10-3=2.69 (N) 螺钉拧紧力矩T（螺钉材料与基体材料不同）  预紧力的大小，除了受限于螺钉材料的强度外，还受限于被联接件的材料强度。 当内外螺纹的材料相同时，只校核外螺纹强度即可。对于旋合长度较短、非标准螺纹 零件构成的联接、内外螺纹材料的强度相差较大的受轴向载荷的螺纹联接，还应校核 螺纹牙的强度。 我司散热器基材是压铸铝合金A380（对应国标牌号YZALSi9Cu4），其强度远低于 优质碳素结构钢的强度，所以应校核铝合金上螺纹牙型的强度，主要是螺纹材料的 剪应力及弯应力。螺纹牙型的剪应力及弯应力按如下公式进行校核： 剪应力 弯应力 式中：Fw ——最大轴向外荷载，即预紧力F(N) D——内螺纹大径(mm) b——螺纹牙根部宽度(mm) kZ——载荷不均匀系数(无量纲) h——螺纹牙的工作高度(mm) z——螺纹牙数 参考文献： [1]范厚军.《紧固件手册》.南昌：江西科学技术出版社，2004 [2]成大先. 《机械设计手册》. 化学工业出版社，北京，2007 [3]周德军. 《单个螺纹牙剪切应力计算应用浅析》,河南科技,2010 参数 M3螺钉 M4螺钉 Fw D b kZ h z 剪应力 弯应力 《机械设计手册》 1、二极管固定螺钉校核： YL112压铸铝合金许用剪应力 、许用弯应力 参考文献： [1]郭洪民.《流变压铸YL112铝合金的热处理与力学性能》.南昌大学：中国有色金属学报，2008 [2] GB/T 15114-2009《铝合金压铸件》