螺纹紧固件机械性能等级
• 螺栓、螺钉和螺柱机械性能等级（GB 3098.1）：
o 3.6 4.6 4.8 5.6 5.8 6.8 8.8 9.8 10.9 12.9 第一部分数字表示公称抗拉强度的1/100，第二部分数字表示公 称屈服强度与公称抗拉强度比值的10倍。
• 螺母机械性能等级（GB 3098.2）
引起螺纹滑扣的原因 之一：旋合长度不够
旋合长度
为什么叶片根部螺栓多为细杆
细杆螺栓减小螺栓刚度Fra bibliotek螺栓刚度相对被联接件 刚度比值减小
外载荷作用下，螺栓承受外载 荷的比例减小
进而提高螺栓疲劳强度
案例分析：偏航齿轮箱螺栓
失效模式一：螺栓预紧力不够，无法抵抗外载荷
连接件受横向外载荷。正常情况 下，横向外载荷由螺栓预紧力产 生的连接面摩擦力传递
抗剪螺栓连接因螺栓预紧力不够， 而发生滑动，
失效模式一：螺栓预紧力不够，无法抵抗外载荷
连接件受轴向外载荷
螺栓预紧力不够而导致法兰面被 拉开，进而引起螺栓疲劳失效
失效模式二：螺栓所受载荷过大，被拉断
基本要素四：螺纹螺距和导程
1.螺距：螺纹上相邻两牙在中径线上的对应两点之间的轴向距离。 2.导程：同一条（线）螺纹上相邻两牙在中径线上的对应两点之间
的轴向距离。
基本要素五：螺纹旋向
螺纹有右旋和左旋之分。顺时针旋转时旋入的螺纹，称右旋 螺纹；逆时针旋转时旋入的螺纹，称左旋螺纹。工程上常用右 旋螺纹。
当支承面压应力超过一定极限值时，材料塑性变形会引起 蠕变，进而导致螺栓预紧力的损失。
失效模式五：螺纹脱扣
内螺纹滑扣
…失效模式五：螺纹脱扣
外螺纹滑扣
…失效模式五：螺纹脱扣
A：内螺纹滑扣 B：外螺纹滑扣
…失效模式五：螺纹脱扣
螺纹脱扣是逐渐发生的，很难发现并增加了因紧固件失 效而造成事故的危险性。螺杆的断裂是突然发生，比较容易 发现。因此应确保螺纹脱扣载荷大于螺栓拉断载荷。
风力发电机组螺纹紧固件联接
螺纹基本要素
• 螺纹牙型 • 螺纹直径 • 螺纹线数 • 螺纹螺距和导程 • 螺纹旋向 螺纹牙型、直径和螺距是决定螺纹的最基本要素，称为螺纹三 要素。凡这三个要素都符合标准的螺纹称为标准螺纹。
只有当五个要素相同时，内外螺纹才能拧合在一起。
基本要素一：螺纹牙型
在通过螺纹轴线的 断面上，螺纹的轮廓线 形状称为螺纹牙型。
o 公称高度m≥0.8D：4 5 6 8 9 10 12 o 公称高度0.5D≤m＜0.8D：04 05
常见螺纹联接形式
螺栓连接
螺柱连接
螺钉连接
螺纹联接的主要类型
受拉螺栓联接
受剪螺栓联接
常见螺纹联接失效模式
• 螺栓预紧力不够，无法抵抗外载荷 • 螺栓所受载荷过大，被拉断 • 螺栓疲劳断裂 • 螺母或螺栓头下支承面压应力过大 • 螺纹脱扣
外加轴向载荷作用于螺栓轴向方 向时，螺栓轴向力增加。当外载 荷足够大时，可能导致螺栓被拉 断
失效模式三：螺栓疲劳断裂
螺栓疲劳断裂
…失效模式三：螺栓疲劳断裂
• 裂纹往往在高应力集中区域萌生 • 裂纹可能出现的区域
a.螺栓头过渡圆角 b.螺纹尾部 c.螺母下第一扣罗纹
失效模式四：螺母或螺栓头下支承面压应力过大
• 普通螺纹（M） • 管螺纹
o 非密封G o 密封R、Rp、Rc
• 梯形螺纹（Tr） • 锯齿形螺纹（B）
基本要素二：螺纹直径
• 大径：外螺纹顶径或内螺纹底径 • 中径：通过牙型上沟槽和凸起宽度相等的假想圆柱的直径 • 小径：外螺纹底径或内螺纹顶径
基本要素三：螺纹线数
螺纹有单线和多线之分。沿一根螺旋线形成的螺纹称单线 螺纹；沿两根以上螺旋线形成的螺纹称多线螺纹。