螺栓配合螺母@@到底孰强孰弱@@

螺纹配合广泛应用在各类零件的@@连接@@。但如果设计不当@@，生产过程不佳@@，也会产生如滑牙@@、断裂等失效现像@@。

各位朋友可能会有这样的@@疑问@@，螺栓和螺母@@在配合的@@过程中@@，谁会更容易失效呢@@？

今天@@，法士威@@通过详细数据@@，研究下到底孰强孰弱@@？设计过程中有哪些的@@注意事项@@？

一@@）受力分析@@

当螺栓螺母@@在拧紧的@@过程中@@，会将扭矩转化为轴向力@@，轴向力最后@@会由相互啮合的@@螺纹@@（内螺纹和外螺纹@@）承受@@。

受力状态如下图所示@@@@，轴力会转化为内螺纹和外螺纹@@的@@剪切应力@@。

如果螺栓和螺母@@材料完全相同@@，因为螺栓的@@受力面积比较小@@，在相同作用力的@@情况下@@，螺纹更容易滑牙和断裂@@。

那么@@，实际情况是什么样的@@呢@@？

我们需要用数据来支撑@@。

二@@）螺拴@@和螺母@@的@@力学能力分析@@ 

螺母@@硬度@@

螺拴@@硬度@@

那么@@，是不是螺栓硬度和强度@@较高@@，在拧紧过程中就更不容易被破坏呢@@？

螺母@@保载力@@@@

螺拴@@保载力@@@@

3）而@@10.9级@@M10*1.5粗牙螺纹的@@保载力@@为@@48100N（见上表@@）。

通过对比来看@@，螺纹的@@螺距越小@@，其承载能力则会越强@@。

细牙螺拴@@保载力@@@@@@

三@@）螺拴@@设计的@@注意事项@@

要选用对应等级@@的@@螺纹进行配合@@

螺栓和螺母@@配合时@@，其通常@@的@@配合原则如下表所示@@@@。

例如@@，当采用的@@螺母@@等级@@为@@8级@@时@@，螺栓的@@最高等级@@只能是@@8.8级@@，这样能保证螺母@@的@@载荷承受@@能力始终大于螺栓@@。

轻金属内螺纹连接螺栓时@@，应选用合适的@@配合长度并做螺纹孔强度@@校核@@

铝@@合金的@@硬度一@@般在@@60-80 BHN，其硬度远低于配合的@@螺栓@@。

因此螺纹孔较常见的@@一@@种失效模式是螺纹孔滑牙@@，如下图所示@@。

当出现螺纹孔滑牙时@@，其返工和维修的@@难度相对较高@@，因此设计时需遵循一@@些规则@@。

如下表所示@@，铝@@、镁合金零件的@@配合长度要达到@@2.0-2.7d，相较于钢螺母@@的@@配合长度@@0.8-1d，配合长度有了明显的@@提升@@。

配合长度的@@增加可以有效的@@防止螺纹孔滑牙@@，即使过载拧紧的@@连接副@@，首先失效的@@是螺栓@@，而@@非内螺纹@@。

设计的@@螺纹孔在批量使用前@@，可采用重复拧紧的@@方法来验证螺纹孔强度@@@@（具体方法之前文章@@有详细介绍@@）。

实验过程中@@，螺纹不允许出现滑牙或脱扣@@，拧至失效时@@，要求螺栓断裂在螺纹处@@，新螺栓仍可以轻松拧入@@。

五@@） 法士威@@的@@总结@@

1)为了便于维修和返工@@，螺母@@的@@设计保载力@@会高于螺栓的@@设计保载力@@@@，过载拧紧时@@，螺栓会首先失效@@。

2)设计螺栓螺母@@连接时@@，应该遵循相应的@@配合准则@@，即螺栓的@@级@@别小于或等于螺母@@的@@级@@别@@。对于轻金属连接的@@内螺纹孔@@，螺纹啮合长度应满足一@@定尺寸要求@@，同时可通过重复拧紧的@@方法来校核螺纹孔的@@强度@@@@。

3)螺纹连接副拧至失效时@@@@，当拧紧扭矩出现突然跌落@@@@，其失效模式通常@@是螺栓断裂@@；当扭矩相对缓慢的@@降低@@@@，还伴随阶段性扭矩升高@@，其失效模式一@@般为螺纹滑牙@@。