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拧紧螺母后,螺栓外露螺纹长度要求

十大品牌 2025年08月03日 00:26 0 aa

在汽车,工程机械和建筑中的高载荷连接点,通常采用螺栓-螺母连接。螺栓-螺母连接是通过施加扭矩使螺母相对于螺栓发生转动,利用螺纹升角的影响对被连接件进行压缩,同时螺纹自身伸长产生预紧力。

预紧力会使被连接间形成夹紧力,该夹紧力乘以零件间的摩擦系数,同时考虑连接的螺栓数以及面数,就能得到零件的抗滑移的能力。

螺栓连接时,要求拧紧螺母后螺栓外露2至3个螺距的螺纹。今天,螺丝君解释说明这个要求的原因和必要性以及满足要求的方法,为大家在螺栓连接设计时提供参考。

拧紧螺母后,螺栓外露螺纹长度要求


01 螺栓外螺纹的结构原因


外螺纹零件的末端,参考GB/T2:

拧紧螺母后,螺栓外露螺纹长度要求

外螺纹零件的末端分为紧固件公称以内末端和紧固件公称以外的末端,一共有12种型式的结构。在汽车紧固件开发中,用的最多的是平端(FL型), 截锥导向端(PC型)和刮削端(SC型) 。

平端(FL型)占紧固件库中外螺纹零件的绝大部分,它的不完整螺纹的长度u≤2p,p是螺距值。这就是螺栓、螺钉或螺柱和螺母配合时,一定要露出螺母至少两个牙的结构原因。和螺纹盲孔配合时,啮合长度的计算要考虑至少两个牙的无效长度。截锥导向端(PC型)和刮削端(SC型) 也存在不完整螺纹,这些无效螺纹都不能参与啮合。


02 保证螺栓连接可靠性


螺栓外露2至3螺距的螺纹意味着:螺栓在螺母内有足够深度的螺纹啮合,能承受更大的拉力和剪力,确保连接的紧密性和牢固性,避免因螺栓松动导致的连接失效。

考虑到车辆和设备在运行过程中可能会产生热胀冷缩、振动等工况,螺栓外露2至3个螺距的螺纹可以为这些微小的位移提供一定的补偿空间,防止因螺栓过度拧紧而在部件间产生过大的应力,从而延长连接的使用寿命。

如果螺栓完全拧进螺母(外露0个螺距),可能因螺纹未完全咬合导致连接松动,存在安全隐患。

外露太少(少于2个螺距)时,螺栓可能未拧紧,螺栓长度不足,强度不够。


03 减少应力集中,延长疲劳寿命


螺栓外露 2至3个螺距的螺纹意味着:螺栓在拧紧时没有被过度拉伸,从而减少了螺栓内部的残余应力。在长期使用过程中,螺栓因承受交变载荷而产生的疲劳裂纹就不容易萌生和扩展,疲劳寿命得以延长。

螺栓外露 2至3个螺距的螺纹能够保证螺栓与螺母之间的螺纹有足够的啮合长度,使螺栓所受的拉力能够更均匀地分布在螺纹部分,避免应力过度集中在一个较小的区域,从而降低螺栓因局部应力过大而发生疲劳破坏的风险。


04 减少螺纹损伤和装配空间有限


在装配拧紧过程中,如果螺栓外露出螺母过多,螺纹可能会与其他部件发生摩擦或碰撞,导致螺纹表面的镀锌层或防腐涂层受损,进而使螺栓更容易受到腐蚀。而外露2至3个螺距的螺纹相对较少,可以降低这种摩擦和碰撞的可能性,减少螺纹表面的损伤,从而降低腐蚀风险。

从下图中可以看出,螺栓螺母装配空间有限,还要满足整车的最小离地间隙。螺栓外露出螺母的螺纹不能太多。

拧紧螺母后,螺栓外露螺纹长度要求


05 方便后续拆卸和调整


在装配拧紧过程中,可能会出现需要对被夹紧部件进行微调的情况,外露2至3个螺距的螺纹为后续的拆卸和调整提供了足够的操作余量,施工人员可以轻松地旋动螺母进行位置或角度的微调,而不用担心螺栓拧得太死无法拆卸。

如果螺栓外露过少,拆卸时可能由于操作空间不足而增加难度,甚至需要使用特殊的工具或方法。而外露2至3个螺距的螺纹则保证了有足够的空间供扳手等工具卡入和操作,使得拆卸过程更加方便快捷。


06 如何避免螺栓外露过长或过短


1、控制螺栓长度

在安装前,要根据夹紧厚度的实际需要选择合适长度的螺栓,确保在连接好部件并拧紧螺母后,螺栓的外露部分刚好为2至3个螺纹。


2、正确拧紧螺母

在拧紧螺母时,如果没有定扭矩扳手控制扭矩,不能盲目地一直拧,要时刻注意螺栓的外露情况,在保证螺栓拧紧的情况下外露2至3个螺纹时就停止。这一点对没有扭矩控制的场合,特别实用。可以控制螺栓的轴向变形伸长值,而达到保证螺栓拉力变形量,对稳定连接夹紧力很重要。


今天的话题,就分享到这里,不当之处,欢迎批评指正;若您有任何疑问或建议,或需要进群交流的小伙伴,可关注螺丝君微信公众号:GAF 螺丝君(GAF-luosijun)

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