紧固件│必备知识 科普

什么是紧固件

紧固件在市场上也称为标准件，是将两个或两个以上的零件（或构件）紧固连接成为一件整体时所采用的一类机械零件的总称。它的特点是品种规格繁多，性能用途各异，而且标准化、系列化、通用化的程度极高。紧固件是应用最广泛的机械基础件，需求量很大。

紧固件的分类

包括：螺栓、螺柱、螺钉、螺母、自攻螺钉、木螺钉、垫圈、挡圈、销、铆钉、组合件和连接副组合件、焊钉、钢丝螺套。

1. 螺栓：是由头部和螺杆带有外螺纹的圆柱体两部分组成的一类紧固件，需与螺母配合用于紧固连接两个带有通孔的零件。螺栓连接是属于可拆卸连接。

2. 螺柱：是没有头部的仅有两端均带有外螺纹的一类紧固件。连接时它的一端必须旋入带有内螺纹孔的零件中，另一端穿过带有通孔的零件中，然后旋上螺母即使这两个零件紧固连接成一件整体。螺柱连接也是属于可拆卸连接。

3. 螺钉：也是由头部和螺杆两部分构成的一类紧固件。

按用途可以分为三类：机器螺钉、紧定螺钉和特殊用途螺钉。

1）机器螺钉：主要用于一个紧定螺纹孔的零件与一个带有通孔的零件之间的紧固连接。

2）紧定螺钉：主要用于固定两个零件之间的相对位置。

3）特殊用途螺钉：例如有吊环螺钉等供吊装零件用。

4. 螺母：带有内螺纹孔形状，一般呈显为扁六角柱形，也有呈扁方柱形或扁圆柱形，配合螺栓、螺柱或机器螺钉，用于紧固连接两个零件，使之成为一件整体。

按特殊类别分为2类：高强度自锁螺母和尼龙自锁螺母。

1）高强度自锁螺母：强度高，可靠性强，用于筑路机械、矿山机械、振动机械设备等，欧洲技术，国内生产较少。

2）尼龙自锁螺母：是一种新型高抗振防松紧固零件,能应用于温度-50100℃的各种机械、电器产品中。宇航、航空、坦克、矿山机械、汽车运输机械、农业机械、纺织机械、电器产品以及各类机械对尼龙自锁螺母的需求量剧增，可以杜绝由于紧固件松脱所造成的重大事故。

5. 自攻螺钉：与机器螺钉相似，但螺杆上的螺纹为专用的自攻螺钉用螺纹。用于紧固连接两个薄的金属构件使之成为一件整体，这种连接也属于可拆卸链接。

6. 木螺钉：也是与机器螺钉相似，但螺杆上的螺纹为专用的木螺钉用螺纹，可以直接旋入木质构件或零件中，用于把一个带通孔的金属或非金属零件与一个木质构件紧固连接在一起。这种连接也是属于可以拆卸连接。

7. 垫圈：是形状呈扁圆环形的一类紧固件。置于螺栓、螺钉或螺母的支撑面与连接零件表面之间，起着增大被连接零件接触表面面积降低单位面积压力和保护被连接零件表面不被损坏的作用，另一类弹性垫圈还能起着阻止螺母回松的作用。

8. 挡圈：安装在机器、设备的轴槽或孔槽中，起着阻止轴上或孔上的零件左右移动的作用。

9. 销：主要供零件定位用，有的也可供零件连接、固定零件、传递动力或锁定其他紧固件之用。

10. 铆钉：是由头部和钉杆两部分构成的一类紧固件，用于紧固连接两个带通孔的零件或构件，使之成为一件整体。这种连接形式称为铆钉连接，简称铆接，属与不可拆卸连接。

11. 组合件和连接副组合件：是指组合供应的一类紧固件，如将某种机器螺钉或螺栓、自供螺钉与平垫圈或弹簧垫圈、锁紧垫圈组合供应。连接副指将某种专用螺栓、螺母和垫圈组合供应的一类紧固件，如钢结构用高强度大六角头螺栓连接副。

12. 焊钉：是由光能和钉头或无钉头构成的异类紧固件用焊接方法把他固定连接在一个零件或构件上面，以便再与其他零件进行连接。

13. 钢丝螺套：是一种新型的螺纹连接元件，是由高强度、高精度的耐腐蚀菱形丝精制而成。形如弹簧，安装在基体特定螺孔中，其内表面形成标准螺纹，与螺钉螺栓配合时可明显提高螺纹连接强度和耐磨性；特别常用在铝、镁、铸铁、塑料等低强度材料上。锁紧型是在普通型的基础上增加一圈或几圈锁紧圈。

什么是螺纹

螺纹是一种在固体表面或内表面的截面上，有均匀螺旋凸起的形状。也是应用斜面原理，沿斜面在断面均匀突起。螺纹件具有的基本功能在于良好的旋合性和足够的强度。

螺纹的分类

按结构和用途可分为四大类：

1. 普通螺纹（紧固螺纹）：牙型为三角形，用于连接和紧固零件。普通螺纹按螺距又分为粗牙、细牙和超细牙3种。

2. 密封螺纹：用于密封连接，主要是管用螺纹、锥螺纹和锥管螺纹3种。

3. 传动螺纹：牙型有梯形、矩形、锯型及三角形等。

4. 专用螺纹：专门用途螺纹。

按地区可分为公制螺纹（米制螺纹）、英制螺纹、美制螺纹。

螺纹的术语

外螺纹：在圆柱或圆锥外表面上所形成的螺纹。

内螺纹：在圆柱或圆锥内表面上所形成的螺纹。

大径：与外螺纹牙顶或内螺纹牙底相切的假想圆柱或圆锥的直径。

小径：与外螺纹牙底或内螺纹牙顶相切的假想圆柱或圆锥的直径。

中径：一个假想圆柱或圆锥的直径，该圆柱或圆锥母线通过牙型上的沟槽和凸起宽度相等的地方。该假想圆柱或圆锥称为中径圆柱或中径圆锥。

右旋螺纹：顺时针旋转时旋入的螺纹。

左旋螺纹：逆时针旋转时旋入的螺纹。

牙型角：在螺纹牙型上，两相邻牙侧间的夹角。

螺距：相邻两牙在中径线上对应两点间的轴向距离。

螺纹的标记识别

紧固件规格、种类繁多，要想区分清楚，必须要了解它们的名称组成，也就是标记识别。

1. 螺钉或螺栓的标记：名称、标准号、公称直径×螺径×公称长度-材料-扳拧形式-表面处理。

2. 螺母或垫圈的标记：名称、标准号、公称直径×螺距-材料-表面处理。

3. 挡圈的标记：名称、标准号、公称规格。

4. 销的标记：名称、标准号、公称直径×公称长度-材料-表面处理。

紧固件的加工工艺

紧固件由于种类繁多，涉及到的加工工艺也各有差别，但常用的工艺有下面几种：

1. 盘元：以小钢坯为原料，经加热轧延后制成盘元，又称线材或盘料，依含碳量不同分为高、终、低碳盘元。

2. 退火：将金属缓慢加热到一定温度，保持足够时间，然后以适宜速度冷却（通常是缓慢冷却，有时是控制冷却）的一种金属热处理加工工艺。

3. 酸洗：利用酸溶液去除金属表面的氧化皮和锈蚀物的一种清洁金属表面的工艺方法。

4. 磷化：是一种化学与电化学反应形成磷酸盐化学转化膜的过程，磷化膜用于给金属提供基本保护，防止金属被腐蚀，同时起到减摩润滑的作用，属于表面处理的前处理。

5. 皂化：是指在碱催化下的油脂水解反应过程。皂化的作用在于进一步增加金属表面的润滑性能，这也属于表面处理的前处理。

6. 拉丝：将前处理过的线材用合适线径的盘元模具挤压达到所需要的形状（包括外观和料径）。

7. 冷镦：利用模具在常温下对金属棒料镦挤成型的锻造方法。通常用来制造螺钉、螺栓、铆钉和螺母等，可以减少或代替切削加工。

8. 车加工：是机加工的一种，主要是运用车削设备对工件毛坯进行车削作业获得理想的工件外形。

9. 制牙（搓丝、滚丝、攻丝）：通过挤压或切削材料的方法获得螺纹。

10. 热处理：将材料放在一定的介质内加热、保温、冷却，通过改变材料表面或内部组织结构，来控制其性能的一种综合工艺过程。

11. 表面处理：是在基本材料表面上人工形成一层与基体的机械、物理和化学性能不同的表层的工艺方法。目的是满足产品的耐蚀性、耐摩性、装饰性或其他特种功能要求。我们常常听到的热镀锌、镀蓝白锌、发蓝、发黑等都是属于表面处理的工艺。

退火、酸洗、磷化、皂化为材料改制阶段。冷镦、车加工、制牙（搓丝、滚丝）为毛坯成型阶段。另外还有一些工艺如大规格紧固件加工用到的红镦工艺等就不再详述了。

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