机械必威体育网址

标题: 关于轴用凹端紧定螺钉网友观点汇集的讨论 [打印本页]
作者: 曙光6666    时间: 2015-1-2 22:19
标题: 关于轴用凹端紧定螺钉网友观点汇集的讨论
之前查询轴上使用平端还是凹端紧定螺钉的资料，汇集广大社友的观点，作为我的总结，也便于大家参考。
. z% ?' p3 v6 B+ A6 D/ Y
9 b$ L! e& j5 f! f0 K一、前言6 O1 H) b: t2 I2 B. x* z
1.本文仅为网友观点搜集，不代表完全正确；- G9 z! [& i5 O* G
2.欢迎大侠指，不能让错误经验代代传；
: H9 @$ C' x) w7 ], C: P$ E- |/ R
0 }2 @! _) `3 S8 N! U/ Q二、内容) A# T" ]. [9 x8 G2 Z
1.疑问：
  1. 轴上用平端、凹端都是线接触，有什么区别?
    6 S  B" {1 m1 {- ?6 a# x
  2. 一些公司前辈轴面和键槽面都是平端，经验传承来又是什么？
复制代码
2.凹端紧定螺钉用于轴类紧固的优特点：1 z4 G# w+ e. g/ D9 ?% o. [9 @' K+ J: T
*GB/T 80为内六角凹端紧定螺钉，其凭借锐利的端头直接顶紧零件，多用于顶紧硬度较大的平面或非平面零件;
. w8 d: E# v& @1 U*凹端作用是不易滑动;5 E3 z8 ^) E; y; Y. `" m* E
*国外的一段介绍：
  1. One might often need to use a flat point when the screw must press perfectly flat against a surface.
    . |( S! U0 h5 y% Q2 q( n
  2. 如果紧定螺钉需要良好地平贴着压紧表面，则需要平端；# {- e! s+ U$ @9 f
  3. The most common type is the cup point. 8 ]( m' a2 ]+ e- j+ W! u8 d
  4. 不过，常用的类型是凹端（杯头）；
    % X9 S8 z% [2 U2 [2 `
  5. This type works well because the surface is rounded so that a small surface area is in contact, " _& O# r, N( z1 t0 V
  6. 如果表面是圆形的，那么凹端很好用，因为能提供小面积接触；
    ( ^4 N  X4 ]& T+ o& D
  7. but it does not have extremely high stress at one point like that of a cone point. ) J5 y8 b; S, R9 }- x- k( `
  8. 但凹端不像锥端那样能在一个点产生很大的压力；
    $ k& ?8 e7 j. x+ l
  9. Durability studies show that the cup point offers superior resistance to wear while maintaining a strong grip.0 U) @& G. O; Y6 ]4 }, r
  10. 耐用性研究表明凹端在施加大夹紧力时，能提供很好的耐磨性。
复制代码
三、个人感想
, T' o+ m: E% B  k1.对一些网友的观点存疑：
  1. 凹端会产生一定的变形，增加接触面积，我表示怀疑；- @4 p0 \$ B- Q5 l: q8 {
  2. 锥端是点接触，轴需要凹端才是线接触（疑问：平端也是先接触。），这不是关键原因；
复制代码
2.上面的英文说的有道理，不过分析数据找不到，不知道各位谁能提供些理论佐证？& S& ]* Y; i7 @8 c

' J. w8 I( K  @4 `% X8 P3.机械设计手册论述：
* S% n; P3 P2 D$ c8 B1 J) z* D7 j+ W是不是凭借“非平面零件”就能确定轴面一定是使用凹端紧定螺钉？（请教各位）
  1. GB/T 80为内六角凹端紧定螺钉，其凭借锐利的端头直接顶紧零件，多用于顶紧硬度较大的平面或非平面零件。
复制代码
作者: 桂花暗香    时间: 2015-1-2 22:39
曾使用圆轴平端，滑移，改凹了事。
作者: 曙光6666    时间: 2015-1-2 22:47
桂花暗香 发表于 2015-1-2 22:39
; f2 L% ?$ P7 r# \7 R曾使用圆轴平端，滑移，改凹了事。

6 W# |- T/ }: [+ `# ~带键槽的轴，全用平端，有合理性否？. w# |  h' f  g8 o( a  q9 H
作者: 火XX1985    时间: 2015-1-3 19:48
学习了
作者: zerowing    时间: 2015-1-4 05:01
个人观点，这个螺钉的选用要考虑的方面很多。
0 f1 H2 w% F4 r1 @- [1。使用场合。对于存在大温差、高震动的场合，实际上哪种螺钉都不好用。应尽量避免这种紧固方式。因为他很容易松。对于正常使用场合下的高蠕变材料也不适用。
& W( A& u+ h; P% f" O! L2。对于平面接触，平端紧定螺钉因为受力均衡，能比较好的适应和解决松动已经横向振动情况。凹端，当承受侧向振动力时，可能引起螺纹承载不均，诱发松动。锥端螺钉一般多用于小尺寸螺钉。紧定力有限。: e( D( n$ ~4 a9 N' g( q- T
3。对于弧面接触。由于平端螺钉的实际接触状态很可能出现偏载，线载。极大程度上降低了螺纹连接的摩擦扭矩。故容易诱发松动。而凹端螺钉，由于其接触状态尽可能的使用了大接触半径的端面摩擦，使得即便出现偏载，也能一定程度上保证螺纹连接的摩擦力矩，防止松动。但是预防能力有限。设计时应尽量避免偏载，或者增加第二放松设置。( r! K- Z3 @# m4 q: l
4。 对于紧固要求高 ，防松要求高的场合不建议使用紧定螺钉。或者采用弹性能力好蠕变低的螺钉代替应对高振动场合。
作者: sora    时间: 2015-1-4 12:54
学习了( U( @9 w! B+ W, O
作者: 曙光6666    时间: 2015-1-4 20:27
本帖最后由 曙光6666 于 2015-1-4 20:31 编辑 # ?, ], Q& D& S: x0 a* p
zerowing 发表于 2015-1-4 05:01
) \7 O$ b4 Z6 A1 o% N个人观点，这个螺钉的选用要考虑的方面很多。
4 x9 \  g$ {" i; I1。使用场合。对于存在大温差、高震动的场合，实际上哪种螺钉 ...
! v% F7 G  d4 v. e8 ^, R/ G: D4 K+ Q
感谢你的答复与指点，你说的：' A- ]% o- i# P- e# H0 Y- ?
凹端螺钉，由于其接触状态尽可能的使用了大接触半径的端面摩擦，使得即便出现偏载，也能一定程度上保证螺纹连接的摩擦力矩，防止松动。

2 N: L8 S6 Y! O( B1 g+ o4 E我还不太明白，如下图所示，凹端紧定螺钉的头部与轴弧面的接触理论上是两点接触（不考虑因塑性嵌入轴中的工况）。; y3 L+ q- d: k4 I) i
您的“大接触半径的端面摩擦”在现实中是指什么呢？为表请教诚意，我特别画了草图，请Zero博教教我。
( d0 p4 S9 ?$ X: u- Q, \1 c9 d4 [5 b[attach]341464[/attach], z& v+ q1 [( a
作者: zerowing    时间: 2015-1-5 02:10
咱先扯远一点。直掉正常的螺纹连接扭矩吧。正常的螺栓扭矩分布在两个地方上，一个在端部面上，一个在螺纹副上。同样，预紧弹性力也以相反的方向做用在这两个地方。可以这么说，缺少其中任何一个，都不能形成预紧连接。而根据不同的端面尺寸，其扭矩分布也不同。
! f6 U" c- O, T6 ?/ y# W- `0 p) S# v0 \: a* o7 n, t2 d8 h8 e1 Q
然后再回头说这个问题。端部摩擦扭矩怎么计算？T=u*Q*1/3*((D^3-d^3)/(D^2-d^2))。这个公式你自己找找就知道。去处其中的固定项uQ1/3。剩下的就是当量摩擦臂。而剩下的这部分，你作图一看，就知道，当外径D不变时，摩擦接触的圆环面内径d越大，当量摩擦臂就越大。对应的就是端面摩擦矩越大。所以，你就很清楚，凹端螺钉的端面摩擦力矩一定是高于平端的。
作者: 探索号QM    时间: 2015-1-5 03:19
The fastening action is by friction between the screw and the shaft, often (but not always) with some amount of elastic or plastic deformation of one or both.
作者: pengzhh    时间: 2015-1-5 21:02
zerowing 发表于 2015-1-4 05:01 ( R+ u5 t$ `0 }/ \3 q) M
个人观点，这个螺钉的选用要考虑的方面很多。
5 D6 F; N7 R: p( ?7 P" k/ W1。使用场合。对于存在大温差、高震动的场合，实际上哪种螺钉 ...

3 s/ J- f+ A9 J- v+ S大侠高见2 X! v9 T; q/ {
作者: 幸会幸会    时间: 2015-1-6 09:45
zerowing 发表于 2015-1-5 02:10
- c$ V. t+ N+ Z4 O2 p咱先扯远一点。直掉正常的螺纹连接扭矩吧。正常的螺栓扭矩分布在两个地方上，一个在端部面上，一个在螺纹副 ...
- W, a* I% m* J1 b% T
大侠，有点困惑了，如您所述圆环面比圆面的当量摩擦臂要大，那么当出现松动力时，松动力所产生的松动扭矩不是更大吗？更容易松动？
3 I' z+ v% Z  u3 F. A
作者: 幸会幸会    时间: 2015-1-6 10:57
幸会幸会 发表于 2015-1-6 09:45
1 X3 ^% l" [7 V% U' z大侠，有点困惑了，如您所述圆环面比圆面的当量摩擦臂要大，那么当出现松动力时，松动力所产生的松动扭矩 ...

* k$ T* ?0 O& T& o* R. ?4 S我理解应该是接触面的摩擦力对螺钉的扭矩，再有正压力也会形成松动力吧，就像丝杠似得，所以我理解的松动扭矩就是让螺钉退转的东西，不过我觉得对正压力圆面和圆环面所产生的扭矩似乎是一样的，F=Qtan(λ-ρ)，正压力Q一样的话，扭力应该是一样的吧。还有一点想不通，在相同正压力和接触摩擦力的情况下，环形面所受的正应力和切应力都比圆面要大啊，那它失效的可能不是提高了？" j' E  i$ c8 P
作者: 螺旋桨    时间: 2015-1-6 15:38
月讨论月不知道怎么回事了，谁真正了解啊
作者: 剑南春17385    时间: 2015-1-7 21:03
我觉得，有一个小点：
( V5 {& ], \4 R6 G5 C; l2 m& Z9 E用环面螺栓，在压紧后，会有变形；2 s$ Y+ c: Z  W) s! Y7 b& Z5 [
尤其是压在轴上，会形成“U型环”的压紧状态——可直观理解为“骑在轴上”，那这个螺栓就自锁了，不会轻易松脱。
2 S0 E  j6 I2 _' Y! j' ^: t/ F7 }
作者: 幸会幸会    时间: 2015-1-8 11:55
zerowing 发表于 2015-1-5 02:10 . Z* `0 K7 c$ i) C
咱先扯远一点。直掉正常的螺纹连接扭矩吧。正常的螺栓扭矩分布在两个地方上，一个在端部面上，一个在螺纹副 ...

& F' J3 p6 ?; Z& ]大侠，还得请教一下，刚看了下螺纹的自锁条件，当螺纹升角小于摩擦角时，无论多大的轴向力作用，螺栓都不会退转，这个自锁只是针对轴向力的啊，比如紧钉螺钉顶紧的轴振动很夸张，在接触面上形成一个使螺钉反转的摩擦力矩，那这个力矩可不可以理解为“松动扭矩”呢？还是这个力矩无论多大都大不过螺纹副的锁紧力矩呢
! `% G/ I5 N6 y% `. o0 m
作者: 曙光6666    时间: 2015-1-8 13:07
剑南春17385 发表于 2015-1-7 21:03 1 S8 J  f/ A2 `/ X
我觉得，有一个小点：0 x& Z" J& R8 n" i% h
用环面螺栓，在压紧后，会有变形；/ ]( v  d+ O. @( W: @
尤其是压在轴上，会形成“U型环”的压紧状态—— ...
1 W& g5 z% M6 ?( C5 p; w- J1 X
感谢你提供的很好地观点，很有启发。
) h: m4 W( ^. j6 R& k7 D$ b) t' K机械设计手册有文字曰：
  1. GB/T 80为内六角凹端紧定螺钉，其凭借锐利的端头直接顶紧零件，多用于顶紧硬度较大的平面或非平面零件。
复制代码
但是没有详述。
+ u2 Q8 \( D+ _1 h2 N
" O" a. s" G5 _我下面的想法是想当然的，仅供我们讨论：
/ `3 y4 I1 f# ~+ e7 b# j2 ^7 Z# O2 t0 \' \5 n. F+ r: v
对直径10左右的SUS304材质的光轴，M3的紧定螺钉（也是不锈钢材质）：
" m0 I2 J( u) T2 M: f# P/ F
' @  y2 A; C( N( a, H1.能变形多大？应该没有多少变形。如果做到控制变形程度，那螺钉材质和紧固扭矩的控制都要很注意才行。5 g% Z  N/ ?$ D* [; T
7 f. G7 t& n0 f9 T
2.螺钉凹端在轴上跨圆弧面度数很小，能有效地骑得住吗？（或许大轴更明显）
- G; Y; }  `/ Y; `8 g1 y1 R7 I* M8 Y" H$ L4 v# z* G

' ?6 _" }/ i8 t
! r8 j; z4 N6 X2 j! V. v1 z& R. b6 O$ Q* h4 Z- u# T
作者: 曙光6666    时间: 2015-1-8 13:19
探索号QM 发表于 2015-1-5 03:19
$ v+ ^: G. p7 _: ~: o! sThe fastening action is by friction between the screw and the shaft, often (but not always) with som ...

. J- Q! @- s. ]8 P; H5 m- `) q9 S感谢你和@zerowing 的帮助，人们常说治学须严谨。我遇到问题承蒙各位的帮助，我还会继续查找资料，在各位的思路下继续琢磨琢磨。9 n% U2 N8 l7 d
7 v. f$ o2 V6 e. X  |& r
作者: 剑南春17385    时间: 2015-1-13 23:19
曙光6666 发表于 2015-1-8 13:07 + S: x+ a6 P, R$ R8 B
感谢你提供的很好地观点，很有启发。
7 i% u% w3 g' y8 W; m机械设计手册有文字曰：但是没有详述。
& t- I; v" H. e& d( q, i* v
GB/T 80为内六角凹端紧定螺钉，其凭借锐利的端头直接顶紧零件，多用于顶紧硬度较大的平面或非平面零件。
% G6 t7 U' X' E* O( ^0 {
/ ?, Q* ~- {+ b; E4 I. Y! V这里螺钉的“锐利端头”，应该不是突破后面“硬度较大”零件的；; X  q4 Y& v% C) P
很可能就是螺钉自身有变形（同等材料硬度下，锐利线 VS 弧形面/平面，“感觉”是锐利线先变形且较大）。
$ Y# F9 n3 q9 ^' K
8 J* f' T! T+ _, l如果你手边材料方便的话，可以实际的试试。4 d& F1 i  V% ~: c8 m
作者: 立心    时间: 2015-1-14 14:52
学习了，蛮高深的
' U. |. ]$ h  a
作者: 曙光6666    时间: 2015-4-7 21:47
剑南春17385 发表于 2015-1-7 21:03
0 u6 m% s( I0 H0 i- t+ l; w9 f我觉得，有一个小点：6 ~% _$ v. }* Y' ?# f/ E" e
用环面螺栓，在压紧后，会有变形；: H9 V8 ]' H/ B6 N( ~  d
尤其是压在轴上，会形成“U型环”的压紧状态—— ...
之前漏了一点： 平头螺栓对轴的压紧是“轴向“的线形； 凹面螺栓对轴的压紧是与轴向垂直的双弧线； 这2个方向差异，对于摩擦、防松应该有较大影响。

- _5 o1 T( V; d: a谢谢，很好的观点。机械发展这些年，这些细小的问题，在网络没能找到一个理论证据，设计手册也未详述，现在紧靠各位的口口相传。
  @/ u3 V- g; I& I9 G0 s- C: j7 [  B; \" O- _4 u( l" r
理论计算我不懂，我会再找找国外的资料，看看有没有权威的描述。
. c3 f3 r. b$ _1 N
作者: 曙光6666    时间: 2015-4-23 23:01
zerowing 发表于 2015-1-5 02:10 & ?+ k  l' _- g- c( A" \& t0 H2 @
咱先扯远一点。直掉正常的螺纹连接扭矩吧。正常的螺栓扭矩分布在两个地方上，一个在端部面上，一个在螺纹副 ...
( B6 o* m3 h  O/ C7 I
请教下大侠：
  1. 凹端紧定螺钉的凹坑是在原材料加工中自然形成的吗？
    # F# J( M" ^# p: g( G2 J& |8 o
  2. 平端紧定螺钉是不是将凹端紧定螺钉的凹坑车削掉形成的？
复制代码
作者: z424385518    时间: 2021-10-25 11:52
真的涨见识。
作者: a1098606532    时间: 2024-4-19 10:49
涨见识了



欢迎光临 机械必威体育网址 (//www.szfco.com/) Powered by Discuz! X3.4