垫圈主要用于保护被联接件的支承表面。螺栓、螺母等多用中碳钢制造,也有用合金钢的,当有防蚀或导电等要求时还可用铜、铜合金和其他有色金属制造。 中国和许多国家的标准规定螺纹联接件按力学性能分级,级别代号标记在紧固件上。铆钉用钢、铝合金或铜合金等制成,头部有多种形状,以适应不同铆缝的需要。
德州自攻螺钉是于1914年大批引入工业的。最早的设计(基本上是模仿木螺钉)是一种用淬硬钢制成的,末端为A型的螺纹成形螺钉,主要应用于连接供热和通风系统的薄板金属通道。因此也被称为:“薄板金属螺钉”。 到了20世纪20年代末,随着市场的拓宽和新的应用,强调新的设计,广泛提高了其应用性能。下面介绍德州自攻螺钉在40年发展中的四个不同阶段:螺纹成形德州自攻螺钉,螺纹切削德州自攻螺钉,螺纹辗制德州自攻螺钉和自钻德州自攻螺钉。 1.普通德州自攻螺钉(螺纹成形德州自攻螺钉) 普通德州自攻螺钉是早期薄板金属螺钉的直接产物。原理是:当把它拧入预制孔里时,通过紧靠着孔周围材料的移位,以及把材料推入螺纹之间的空隙,进而形成与螺钉相连接的内螺纹。 2.自切德州自攻螺钉(螺纹切削德州自攻螺钉) 由于普通德州自攻螺钉螺纹成形只有在相当薄.而且韧性好的材料上才能方便实现。研制把德州自攻螺钉的用途扩大到较厚截面和较硬、较脆及其他变形能力差的材料。这样就研制出了自切德州自攻螺钉:在螺钉杆部末端加工出切削凹槽或刃口。当把这种螺钉拧入预制孔里时,螺钉就起到丝锥的作用,实际切削出与自身连接的螺纹。 3.自挤德州自攻螺钉(螺纹辗制德州自攻螺钉) 20世纪50年代初,紧固件工程师们开始认识到德州自攻螺钉具有“结构性”的潜在优势,而不只是承担轻载荷的附件。这就导致人们研制出一种全新的德州自攻螺钉螺纹辗制德州自攻螺钉(自挤德州自攻螺钉)。根据冷锻成形丝锥设计原理,人们为这种螺钉专门设计了螺纹和末端,使得螺钉能通过在其螺纹的牙顶上,而不是在整个螺纹的侧面,施加间断的、周期性压力,从而形成连接的内螺纹。通过集中和限制成形压力,使紧靠着孔的受压材料更容易流动和更好地填入(挤入)德州自攻螺钉螺纹的牙侧和牙底。由于拧入的摩擦阻力远低于普通德州自攻螺钉,因此,螺纹辗制德州自攻螺钉(自挤德州自攻螺钉)能够拧入较厚的截面。同时具有较好的拧人控制和紧固扭矩,而且极大地改善了连接强度和整体牢固性。这种德州自攻螺钉的工程标准规定了材料的选择、热处理机械性能和工作性能要严格控制。 4.自钻德州自攻螺钉(自钻螺钉) 人们做过统计:在构成总装配成本的若十项费用中,最高的就包括孔的加工。德州自攻螺钉在实际应用中,需要加工预制孔。而且为了使预制孔在实际应用中起到良好的效果,必须要把这些孔的尺寸控制在相当严格的范围内。20世纪61年代初,出现了自钻德州自攻螺钉。由于不需要加工预制孔,为降低装配成本向前迈进了一大步。概括来讲,自钻德州自攻螺钉实现了钻削、攻丝和紧固的一次作业。 以上这些就是德州自攻螺钉设计和发展的四个主要阶段。另外有两项新研制的产品也值得介绍。两种均属于特殊螺纹型式的螺钉。一种设计的是用于塑料和其他低强度材料;另一种用于建筑工业,用来连接水泥墙板,故亦称之为墙板德州自攻螺钉。
普通的德州T型螺栓,螺栓头部为长方形,螺杆部分与螺栓头部成T字型,头部的宽度小于T型槽的开口部分宽度,以便于德州T型螺栓的头部可以从T型槽长度方向的任意位置插入T型槽内,需要固定工件时,将德州T型螺栓旋转90度,使其头部的长度方向与T型槽垂直,钩住T型槽开口部分的内侧,通过拧紧旋接在德州T型螺栓螺杆上的螺母将工件固定。该结构的德州T型螺栓可以方便地使螺栓与基础件快速连接,得到较广泛的应用,但也存在一些不足之处,由于该形式的德州T型螺栓头部与T型槽开口部分内侧的接触面积太小,摩擦阻力相应较小,一方面在拧紧螺母过程中螺栓易跟转,另一方面在拧紧后的使用过程中往往会由于受外力或震动的影响,造成螺栓容易松动,从而造成连接的不可靠。
德州弹簧德州垫片通常包括德州垫片本体以及在德州垫片本体上冲压形成的翘起的爪头,德州弹簧德州垫片常放置在螺栓的螺栓头和被连接零部件之间,其中,翘起的爪头与被连接零部件表面接触,而德州垫片本体上、与翘起的爪头翘起方向相反的平面与螺栓头接触,螺栓头拧紧后,靠翘起的爪头在压平后产生的弹性反力使旋合螺纹间压紧,同时,翘起的爪头抵住螺栓头与被连接零部件的支承面,起到防松脱效果。然而,传统的德州弹簧德州垫片为单爪式,拧紧时,翘起的爪头会对被连接零部件的表面损伤较大,而不适用于表面硬度较小的零部件的防松脱处理。
目前,常用锁紧结构是开口销(下文称为开口销式调整螺母)或者将调整螺母上的薄片敲入转向节凹槽(下文称为薄片式调整螺母),这两种结构主要应用于单列轴承,勉强应用于轴承单元和轮毂轴承单元,前者结构繁琐,开口销易脱落;后者需要工人控制压入力,压力过大易导致调整螺母上的薄片结构碎裂,压力过小易使调整螺母失效,而且受轴向方向冲击。
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