关于轴用凹端紧定螺钉网友观点汇集的讨论

曙光6666

之前查询轴上使用平端还是凹端紧定螺钉的资料，汇集广大社友的观点，作为我的总结，也便于大家参考。

一、前言
- q: f0 V! ^- \. M; Z8 y1.本文仅为网友观点搜集，不代表完全正确；
2.欢迎大侠指，不能让错误经验代代传；
; k  k1 \* L9 s- m+ M# V  K! |) I
9 {, x5 j7 o, R$ j' z二、内容
1.疑问：

1. 轴上用平端、凹端都是线接触，有什么区别?
   ( j: r. Q6 ]9 E+ D6 k/ `+ }6 H  w
2. 一些公司前辈轴面和键槽面都是平端，经验传承来又是什么？

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2.凹端紧定螺钉用于轴类紧固的优特点：
*GB/T 80为内六角凹端紧定螺钉，其凭借锐利的端头直接顶紧零件，多用于顶紧硬度较大的平面或非平面零件;
6 q- G3 `) m: l9 E3 V+ @8 @$ G*凹端作用是不易滑动;
- r- q; L( a+ f, x( Y& s5 y1 z*国外的一段介绍：

1. One might often need to use a flat point when the screw must press perfectly flat against a surface.
   
2. 如果紧定螺钉需要良好地平贴着压紧表面，则需要平端；
   
3. The most common type is the cup point.
   : B: s; M$ }) Z. _5 C* j' Y  o* Y0 H
4. 不过，常用的类型是凹端（杯头）；
   ' J1 ]2 h; c9 [" ?' x! X
5. This type works well because the surface is rounded so that a small surface area is in contact,
   
6. 如果表面是圆形的，那么凹端很好用，因为能提供小面积接触；
   6 f/ m7 K2 v3 z* [9 s$ d0 }
7. but it does not have extremely high stress at one point like that of a cone point.
   9 A0 p* A3 g; P; G* w
8. 但凹端不像锥端那样能在一个点产生很大的压力；
   * Q" {+ D3 L- l* w/ p% p# j
9. Durability studies show that the cup point offers superior resistance to wear while maintaining a strong grip.
   
10. 耐用性研究表明凹端在施加大夹紧力时，能提供很好的耐磨性。

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三、个人感想
1.对一些网友的观点存疑：

1. 凹端会产生一定的变形，增加接触面积，我表示怀疑；
   ( r9 b2 u, j/ b1 H5 P
2. 锥端是点接触，轴需要凹端才是线接触（疑问：平端也是先接触。），这不是关键原因；

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2.上面的英文说的有道理，不过分析数据找不到，不知道各位谁能提供些理论佐证？
* j2 A' j- O( t. x
3.机械设计手册论述：
- t6 n: J& R" Y* {; g是不是凭借“非平面零件”就能确定轴面一定是使用凹端紧定螺钉？（请教各位）

1. GB/T 80为内六角凹端紧定螺钉，其凭借锐利的端头直接顶紧零件，多用于顶紧硬度较大的平面或非平面零件。

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桂花暗香

曾使用圆轴平端，滑移，改凹了事。

曙光6666

桂花暗香 发表于 2015-1-2 22:39
曾使用圆轴平端，滑移，改凹了事。

带键槽的轴，全用平端，有合理性否？
; {! j( x" D1 |4 k; |! c

火XX1985

学习了

zerowing

个人观点，这个螺钉的选用要考虑的方面很多。
  u  b$ ^" V' p# I1。使用场合。对于存在大温差、高震动的场合，实际上哪种螺钉都不好用。应尽量避免这种紧固方式。因为他很容易松。对于正常使用场合下的高蠕变材料也不适用。
2。对于平面接触，平端紧定螺钉因为受力均衡，能比较好的适应和解决松动已经横向振动情况。凹端，当承受侧向振动力时，可能引起螺纹承载不均，诱发松动。锥端螺钉一般多用于小尺寸螺钉。紧定力有限。
# V/ ~( B; R: C* j. q! V3。对于弧面接触。由于平端螺钉的实际接触状态很可能出现偏载，线载。极大程度上降低了螺纹连接的摩擦扭矩。故容易诱发松动。而凹端螺钉，由于其接触状态尽可能的使用了大接触半径的端面摩擦，使得即便出现偏载，也能一定程度上保证螺纹连接的摩擦力矩，防止松动。但是预防能力有限。设计时应尽量避免偏载，或者增加第二放松设置。
4。 对于紧固要求高 ，防松要求高的场合不建议使用紧定螺钉。或者采用弹性能力好蠕变低的螺钉代替应对高振动场合。

sora

学习了
( r5 V; V% l7 F  v

曙光6666

  R1 E, J0 R% J# \2 [" Y

zerowing 发表于 2015-1-4 05:01
个人观点，这个螺钉的选用要考虑的方面很多。
1。使用场合。对于存在大温差、高震动的场合，实际上哪种螺钉 ...

感谢你的答复与指点，你说的：
% h! T$ @' n3 R' r; j

凹端螺钉，由于其接触状态尽可能的使用了大接触半径的端面摩擦，使得即便出现偏载，也能一定程度上保证螺纹连接的摩擦力矩，防止松动。

我还不太明白，如下图所示，凹端紧定螺钉的头部与轴弧面的接触理论上是两点接触（不考虑因塑性嵌入轴中的工况）。
' H% a. k' h7 M3 {( X您的“大接触半径的端面摩擦”在现实中是指什么呢？为表请教诚意，我特别画了草图，请Zero博教教我。
2 N# E; B9 H: _* A/ u: N
5 P/ j: y/ r" Z! n: u

zerowing

咱先扯远一点。直掉正常的螺纹连接扭矩吧。正常的螺栓扭矩分布在两个地方上，一个在端部面上，一个在螺纹副上。同样，预紧弹性力也以相反的方向做用在这两个地方。可以这么说，缺少其中任何一个，都不能形成预紧连接。而根据不同的端面尺寸，其扭矩分布也不同。

然后再回头说这个问题。端部摩擦扭矩怎么计算？T=u*Q*1/3*((D^3-d^3)/(D^2-d^2))。这个公式你自己找找就知道。去处其中的固定项uQ1/3。剩下的就是当量摩擦臂。而剩下的这部分，你作图一看，就知道，当外径D不变时，摩擦接触的圆环面内径d越大，当量摩擦臂就越大。对应的就是端面摩擦矩越大。所以，你就很清楚，凹端螺钉的端面摩擦力矩一定是高于平端的。

探索号QM

The fastening action is by friction between the screw and the shaft, often (but not always) with some amount of elastic or plastic deformation of one or both.

pengzhh

zerowing 发表于 2015-1-4 05:01
: S7 `1 P( ~# B个人观点，这个螺钉的选用要考虑的方面很多。
3 c+ d/ J9 \' G7 u/ ~1。使用场合。对于存在大温差、高震动的场合，实际上哪种螺钉 ...

大侠高见