螺紋緊固件聯(lián)接工程

序
譯者的話
前言
第1章螺紋聯(lián)接設(shè)計(jì)的基本
過程1
第2章螺紋聯(lián)接的故障現(xiàn)象3
2.1擰緊過程中的故障3
2.2擰緊過程后的故障4
2.3故障的特點(diǎn)和原因5
第3章螺紋緊固件的基本
原理7
3.1螺紋緊固件的力學(xué)原理7
3.1.1斜面原理7
3.1.2緊固扭矩與螺栓軸向預(yù)緊力
之間的關(guān)系8
3.1.3螺栓軸向預(yù)緊力與螺栓、被
聯(lián)接件的彈性變形之間的
關(guān)系12
3.1.4外加載荷和施加在螺栓上的
載荷之間的關(guān)系14
3.1.5螺栓和被聯(lián)接件的彈簧
常數(shù)19
3.2螺紋緊固件的裝配24
3.2.1軸向預(yù)緊力作用下螺栓的
屈服24
3.2.2扭矩（緊固）法27
3.2.3塑性區(qū)緊固法29
3.2.4其他裝配方法31
3.3螺栓的靜態(tài)失效32
3.3.1螺栓的拉伸斷裂32
3.3.2螺栓的剪切斷裂32
3.4螺栓的疲勞斷裂33
3.4.1疲勞斷裂33
3.4.2螺紋的疲勞斷裂34
3.4.3偏心載荷作用下的系統(tǒng)
形變圖35
3.4.4螺紋的疲勞極限36
3.5螺紋失效38
3.6螺栓的延遲斷裂43
3.7被聯(lián)接件的分離45
3.8被聯(lián)接件的滑動(dòng)46
3.9螺栓松動(dòng)47
3.9.1旋轉(zhuǎn)松動(dòng)47
3.9.2非旋轉(zhuǎn)松動(dòng)57
3.9.3防松措施67
3.10螺紋規(guī)格72
3.10.1螺紋的基本形狀72
3.10.2螺紋牙底的形狀73
3.10.3外螺紋的應(yīng)力面積73
3.10.4支承面面積74
3.10.5螺栓和螺母的力學(xué)性能74
3.10.6螺栓頭下圓角半徑76
第4章螺紋聯(lián)接設(shè)計(jì)方法77
4.1確定作用在機(jī)器（系統(tǒng)或部件）
上的載荷78
4.2計(jì)算作用在螺紋聯(lián)接系統(tǒng)上的
載荷79
4.3將螺紋聯(lián)接系統(tǒng)上的載荷分解成
剪切載荷分量、拉伸載荷分量
和偏心量79
4.4防止各種問題發(fā)生的研究79
4.4.1與剪切載荷Ws有關(guān)的
研究79
4.4.2（純）拉伸載荷的研究83
4.4.3偏心拉伸載荷的研究85
4.5螺栓尺寸、螺栓強(qiáng)度和緊固扭矩
的確定86
4.6對過度擰緊和應(yīng)力腐蝕開裂的
研究88
4.7使用樣件進(jìn)行功能驗(yàn)證試驗(yàn)89
第5章螺紋聯(lián)接可靠性評價(jià)
方法90
5.1樣品的條件90
5.2試驗(yàn)載荷91
5.2.1概述91
5.2.2最大保證載荷91
5.2.3防滑保證載荷91
5.2.4防松保證載荷91
5.2.5防分離保證載荷92
5.2.6防疲勞保證載荷92
5.2.7溫度92
5.3故障分析跡象92
5.3.1是否擰緊92
5.3.2螺栓失效原因93
5.3.3松動(dòng)及其原因研究93
5.4故障特征99
5.4.1剪切載荷作用下的旋轉(zhuǎn)
松動(dòng)99
5.4.2拉伸載荷作用下的螺栓
疲勞斷裂100
5.4.3蠕變（應(yīng)力松弛）引起的
松動(dòng)100
5.5松動(dòng)的測量方法101
5.5.1殘余扭矩的測量方法101
5.5.2螺栓和螺母的松動(dòng)角度測量
方法102
5.5.3彈簧墊圈上升量測量
方法103
5.5.4檢查旋轉(zhuǎn)和滑動(dòng)存在的
方法103
5.5.5殘余軸向預(yù)緊力的測量
方法104
5.6軸向預(yù)緊力的測量方法104
5.6.1使用超聲軸向預(yù)緊力測
量儀的方法104
5.6.2使用螺栓貼應(yīng)變片的測量
方法106
5.6.3使用壓力傳感器的方法108
5.7螺紋緊固件摩擦系數(shù)的測量
方法109
5.7.1樣品109
5.7.2測量裝置109
5.7.3擰緊速度110
5.7.4螺紋摩擦系數(shù)、支承面摩擦
系數(shù)和總摩擦系數(shù)的
計(jì)算110
螺紋緊固件聯(lián)接工程目錄第6章螺紋聯(lián)接的檢查方法113
6.1緊固扭矩和檢查扭矩之間的
關(guān)系113
6.2緊固扭矩的檢查114
6.3緊固扭矩的監(jiān)測和記錄114
6.4根據(jù)軸向預(yù)緊力進(jìn)行的檢查114
第7章各類螺紋緊固件的
使用116
7.1墊片116
7.1.1墊片的承載表面功能117
7.1.2墊片的隔離功能117
7.1.3彈簧墊圈的彈簧功能118
7.1.4墊片的必要性120
7.2雙頭螺柱120
7.3自攻螺釘121
7.4止動(dòng)部件122
7.4.1螺紋阻力型止動(dòng)123
7.4.2機(jī)械式止動(dòng)124
7.4.3支承面阻力型止動(dòng)125
7.4.4膠粘劑125
7.4.5如何評價(jià)止動(dòng)部件的
性能125
7.5雙螺母128
7.6粗牙螺紋和細(xì)牙螺紋128
7.7支承面角度129
第8章螺紋設(shè)計(jì)計(jì)算實(shí)例131
8.1承受剪切載荷的聯(lián)接系統(tǒng)：曲軸
和飛輪之間的聯(lián)接131
8.2承受扭轉(zhuǎn)載荷的聯(lián)接系統(tǒng)：曲軸
和帶輪之間的聯(lián)接137
8.3承受偏心拉伸載荷的聯(lián)接系統(tǒng)：
連桿和連桿蓋之間的聯(lián)接145
8.4承受慣性力的聯(lián)接系統(tǒng)：安裝
計(jì)算機(jī)152
8.5承受一次性大沖擊載荷的聯(lián)接
系統(tǒng)：安全帶肩帶固定器的
安裝156
8.6電氣功能件的聯(lián)接系統(tǒng)：車窗
玻璃電動(dòng)升降器的安裝162
8.7暴露于高溫下的聯(lián)接系統(tǒng)：
排氣歧管和排氣管之間的
聯(lián)接166
第9章為進(jìn)一步理解螺紋緊固件
進(jìn)行的計(jì)算練習(xí)171
附錄185
附錄A附圖185
附圖1~6六角頭螺栓（粗牙）
的T-F-μ-σy
圖185~188
附圖7~12六角法蘭面螺栓（細(xì)
牙）的T-F-μ-σy
圖188~191
附圖13~18小六角頭螺栓（細(xì)牙）的T-F-μ-σy
圖191~194
附錄B附表194
附表1螺紋中徑、底徑、應(yīng)力面積
（As）和牙底橫截面積（A3）
一覽表194
附表2外螺紋零件（粗牙和細(xì)牙
螺紋）軸向拉伸試驗(yàn)中最
小屈服載荷196~197
附表3材料的臨界面壓198
附表4支承面積Aw（最小值）和
應(yīng)力面積As比值表199
附表5支承面等效摩擦直徑
dw200
附表6接觸面的摩擦系數(shù)201
附表7不同材料的熱膨脹系數(shù)α、
彈性模量E和剪切
模量G201
附表8推薦的螺紋臨界嚙合
長度值203
附表9從維氏硬度值獲得的鋼鐵
材料（光滑試樣）強(qiáng)度值
的估算203
附錄C符號列表204
參考文獻(xiàn)207