緊固件是用于連接、固定或密封機械部件的基礎元件,廣泛應用于工業制造、建筑工程和日常生活。它們雖小,卻至關重要。本文將通過圖解方式,為您系統梳理12類常見緊固件及其連接副,助您快速掌握其基本結構、特點與主要用途。
1. 螺栓
通常指帶有外螺紋的圓柱形桿件,一端為頭部(如六角頭、方頭),另一端為螺紋。需與螺母配合使用,通過擰緊螺母產生夾緊力來連接兩個或以上帶通孔的零件。特點是可拆卸,應用最為普遍。
2. 螺柱
雙頭均帶螺紋、中間無頭部的桿狀緊固件。一端(旋入端)擰入被連接件的螺紋孔中,另一端(緊固端)穿過另一被連接件的通孔,然后擰上螺母。常用于被連接件之一太厚或需頻繁拆卸的場合。
3. 螺釘
與螺栓類似,但通常不配合螺母使用,而是直接擰入被連接件的螺紋孔中。種類繁多,包括機器螺釘、自攻螺釘(可自行攻出配合螺紋)、木螺釘等。頭部槽型有十字、一字、內六角等。
4. 螺母
內孔帶螺紋,與螺栓或螺柱配合使用。常見類型有六角螺母、法蘭面螺母、蓋形螺母、蝶形螺母(便于手擰)等。根據鎖緊性能,還有尼龍嵌件鎖緊螺母、全金屬鎖緊螺母等防松類型。
5. 墊圈
置于螺栓/螺釘頭部或螺母與被連接件之間的薄片。主要作用:
- 平墊圈:增大承壓面積,保護零件表面。
- 彈簧墊圈:提供彈性力,防止螺母松動。
- 止動墊圈(如內齒、外齒):通過齒嵌入被連接件防止相對轉動。
6. 銷
主要用于零件間的定位、連接或傳遞較小載荷。主要類型:
- 圓柱銷:靠過盈配合固定,用于精確定位。
- 圓錐銷:具有1:50錐度,便于安裝拆卸,可重復定位。
- 開口銷:穿過帶孔螺栓或軸,將尾部掰開以防脫落,用于防松。
- 彈性圓柱銷:帶開口的鋼管,具有彈性,適用于有沖擊振動的場合。
7. 鉚釘
用于永久性連接。安裝時,將預制好的一端(鉚頭)緊貼工件,另一端用工具擊打或拉動使其變形形成另一個鉚頭,從而夾緊工件。常見有實心鉚釘、抽芯鉚釘(盲鉚釘,僅需單側操作)等。廣泛應用于飛機、鋼結構等領域。
8. 連接副
指為完成連接功能而配套使用的緊固件組合。最典型的是由螺栓、螺母、墊圈組成的“高強度螺栓連接副”,用于需要施加規定預緊力的重要結構連接(如鋼結構橋梁、廠房)。通常需配套使用并按特定工藝(如扭矩法、轉角法)安裝。
9. 擋圈
又稱卡簧,裝于軸槽或孔槽中,用于限制零件軸向運動。分軸用擋圈和孔用擋圈,常用彈性鋼材制成。
10. 鍵
用于實現軸與軸上零件(如齒輪、帶輪)的周向固定以傳遞扭矩。常見有平鍵、半圓鍵、楔鍵、花鍵(多個鍵齒一體,承載能力高)等。
11. 膨脹螺栓
用于在混凝土、磚石等基體上固定物體。由沉頭螺栓、膨脹套管、平墊圈、彈簧墊圈和螺母組成。安裝時,將套管插入鉆孔,擰緊螺母使套管膨脹,從而在基體中產生巨大的摩擦力而錨固。
12. 焊釘
一端帶有預制頭、另一端可與專用焊接設備(如電弧螺柱焊機)連接。通過焊接將其固定在一個主體件(通常是鋼板)上,另一端用于與其他構件連接或作為安裝支點。常見于鋼結構樓板與鋼梁的連接。
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緊固件世界種類繁多,各有專長。選擇合適的緊固件,需要考慮連接方式(可拆/永久)、載荷性質(剪切、拉伸、振動)、材料、安裝空間及環境等多方面因素。理解這些基礎件的特點,是進行機械設計、設備維護和采購工作的基石。