如何正确选用螺栓、螺母螺栓、螺母机械性能等级的选用主要是应满足被连接零件的使用要求。根据连接的要求,计算出所需螺栓的性能及等级,再据此来设计选用相配合的螺母。关于螺母设计选用的原则,在这里简单谈谈新、老标准观点的差异。
老标准的观点认为只要螺母的保证载荷等于螺栓的最小拉力载荷便可组合使用,而新标准的观点是螺母的保证载荷要大于螺栓的最大拉力载荷。老标准观点对螺栓、螺母组合件在使用中万一失效时,希望失效的不是螺栓而是螺母;而新标准的观点则相反,希望组合失效时,不是螺母破坏而最好是螺栓螺杆断裂。为什么呢因为国家标准特别提出,螺纹组合件在使用中的失效情况通常有以下几种:螺杆断裂;螺杆的螺纹脱扣;螺母的螺纹脱扣;螺杆和螺母的螺纹都脱扣。
经分析,螺杆的断裂是突然发生的,在装配过程中比较容易被发现,但是脱扣现象是逐渐发生的,非常难以发现,这就增加了因螺纹组合件失效而造成事故的可能性,所以从螺纹连接的设计方面讲,希望其失效形式是断裂,这就是新标准的依据。它是从避免或减少事故发生、保证安全的角度出发的,而老标准观点没有考虑到这点,它仅从更换一个螺母比更换一个螺栓(尤其是非标准件)方便,价钱也比较便宜的角度出发的。这也是原国家标准与ISO国际标准在观念上的差异。
相同性能等级的螺栓、螺母,后者的应力不但比前者大,而且抗拉强度普遍都比前者的大(对12级及个别小规格螺母除外)。新标准的着眼点是力求螺纹组合在万一发生失效时是螺杆断裂,从而可以及时发现问题并采取适当措施避免事故的发生。
怎样才能达到新标准的要求呢根据有关资料介绍,单纯提高螺母材料的强度是不行的。首先要打破旧的传统设计观念――把螺母的高度固定为0.8D.新标准是试验和计算相结合,普遍对每个规格的螺母高度做了调整。调整后的高度比原规定的0.8D增加了一点,虽然增加很少,但是却解决了脱扣的大问题。此外,对螺母螺纹的有效长度(≥0.6D)、螺纹旋合长度、螺栓和螺母螺纹的精度以及螺栓的螺纹强度等也都做了一些调整和规定,从而达到了新标准的要求。
为保证设计人员正确使用标准,我们建议按、选用螺栓、螺母的机械性能等级,以解决设计人员选用不当造成的组合失效问题。上述两个表中,一般可以性能等级高的螺母代替性能等级较低的螺母进行组合,这是符合上述新标准观点要求的。反之,则不行。也就是说对性能等级较低的螺栓可以选用性能等级较高的螺母相配合,对性能等级较高的螺栓不宜选用性能等级较低的螺母相配合。
通过对上述标准的学习与研究体会到,一个常用基础标准看起来很简单,如果进一步去研究它的性能、适用范围和与相关标准之间的关系,却不是一件容易的事。企业标准化要满足企业生产的需要就必须改变传统工作方法:当新标准发布时,在企业内部发一份贯彻标准文件,就算标准贯彻实施了;对标准的技术内容不进行细致研究,及对标准在使用中的情况不清楚,以致对标准在贯彻中出现的问题解决不了等。现代企业生产需要我们标准化人员必须掌握国内外先进标准信息,掌握国内外标准化发展的动态,深入设计、生产一线了解产品性能的特征,有目的的贯彻相应的标准,使标准的贯彻在实际生产中起到应有的作用,为企业带来较好的经济效益。
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2012

