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對于普通螺栓連接,螺栓所受的總拉力是通過螺紋牙面相接觸來傳遞的。由于螺栓和防松螺母的剛度及變形性質(zhì)不同,即使制造和裝配都很正確,各圈螺紋牙上的受力也是不同的。如圖11-24所示,當連接受載時,螺紋受拉伸,外螺紋的螺距增大;而螺母受壓縮,內(nèi)螺紋的螺距減小。這種螺距變化差主要靠旋合圈螺紋牙的變形來補償。由圖可知,從螺母支撐面算起,第一圈螺紋變形最大,因而受力也最大,以后各圈遞減。理論分析與實驗證明,旋合圈數(shù)越多,載荷分布不均勻的程度越嚴重。當擰緊力矩比較小時,其鎖緊力主要集中于第一圈的螺紋面上,螺栓的隨后各圈螺紋在螺母中幾乎都處于“浮游”狀態(tài)。當擰緊力矩較大時,第二圈螺紋面上開始受力,即80%以上載荷集中作用于第一、二圈的螺紋面上,其后各圈依次遞減、甚至為零。因此采用圈數(shù)過多的加厚螺母,并不能提高連接的強度。
為了改善螺紋牙上載荷分配的現(xiàn)象, 常采用以下幾種方法。
1.盡可能將螺母制成受拉的結(jié)構(gòu) 螺母的旋合部分全部受拉,其變形性質(zhì)與螺栓相同,從而可減少兩者的螺距變化差,使螺紋牙上載荷分布區(qū)域均勻。
2,減小螺栓受力大的螺紋牙受力面 螺母旋入端受力大的幾圈螺紋處制成10°~15°的斜角,可減小原螺栓受力大的螺紋的剛度而將力轉(zhuǎn)移到受力小的牙上,使載荷分布趨于均勻。
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