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國外螺紋配合基礎

時間:2008-08-27瀏覽:318次收藏

UN內螺紋應與UN和UNR外螺紋配合。實際上,不存在UNR內螺紋。

  理論上,UN內螺紋不能與UNJ外螺紋裝配。但是,很多大型緊固件應用商多年來一直采用這種組合并沒有發(fā)現(xiàn)問題。計算機研究也證實,成品加工件之間的實際過盈危害可以忽略不計。盡管如此,不建議采用這種配合,尤其是帶有涂層的緊固件。

  UNJ內螺紋可與UNJ外螺紋裝配,也可與UN配合。但是,后者配合在使用時應該小心,因為UNJ內螺紋增大的小徑會減小外螺紋的螺紋牙底區(qū)抗剪切強度。

  對牙底圓弧半徑的其他一些認識

  對于UN螺紋,沒有規(guī)定牙底圓弧半徑,牙底可能是平的。對于UNR螺紋,最小牙底半徑為0.108P,對于UNJ螺紋為0.150P。很難想象如此微小的差異會如此重要,但確實是這樣。

  外螺紋牙底成圓弧會稍稍增加緊固件的靜拉伸強度。原因是幾何形狀。隨著圓弧半徑的增大,小徑增大而且螺紋的截面積也增大。但是,這種面積增大十分微小,可以忽略。在應力計算中,所有牙型都用同一拉伸應力面積。

  牙底做成圓弧的最主要作用是增加緊固件的抗疲勞性能。

  通常,機械緊固件在連接裝配后都要承受某種程度的動載荷。只有極其個別的情況保持靜載荷,完全不受應力波動、振動、橫向應力、沖擊或碰撞的影響。幸好,只在極少數(shù)連接設計中單純把緊固件自身的疲勞特性做為主要考慮因素。但就是在這類場合也不能忽視任何提高抗疲勞性能的機會。這正是牙底做成圓弧的原因。牙底圓弧半徑越大,緊固件的抗疲勞性能越好。

  應力區(qū)內的疲勞失效通常發(fā)生在高應力集中區(qū)---例如槽口或橫截面形狀劇烈變化處。對于螺紋,截面變化和螺紋牙底都相當于槽口,特別容易受到損傷。螺紋牙底的應力集中程度最高。應力集中系數(shù)的大小直接與牙底是否要加工成圓弧相關。

  計算螺紋的應力集中系數(shù)是一項極其復雜的工作。結果也不總是可靠的。因此,已經(jīng)利用物理的研究方法,如光彈性分析,來研究螺紋圓弧對抗疲勞性能的影響。一個普遍認可的結論是:當所有參數(shù)(如緊固件尺寸、螺距、材料、加工方法等)一致,唯一不同是牙底圓弧時,應力集中系數(shù)能夠從尖底或平底UN螺紋的6降為UNJ螺紋的3。即只將牙底加工成圓弧就可能使抗疲勞壽命提高2倍。研究還表明,這一論點適用于所有強度等級的緊固件。

  內螺紋牙底通常不為圓弧。規(guī)定牙底圓弧就意味著要用圓牙頂攻絲。這樣做額外費用會增加成本。幸好在常規(guī)設計的螺栓、螺母連接組合中,螺母的強度要大于螺栓,其目的是萬一發(fā)生失效,總是外螺紋件失效。要更好理解這點,請參考B—30頁的螺栓/螺母可容納性概論。

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