TPM螺丝螺帽.ppt

1、TPM產品系列課程,課程名稱 螺絲螺帽 財團法人中衛發展中心 核心教材研發小組 編撰,講授大綱,第1章 螺絲的起源 第2章螺絲的原理與基本概念 第3章螺絲的種類 第4章螺絲的標示方式 第5章螺絲的品質 第6章螺栓與螺帽的種類與形狀 第7章鎖緊 第8章防止鬆動的方法 第9章粘著螺栓、螺帽拆卸的方法 第10章螺栓締結部的各種檢驗方法 第11章扭矩扳手 第12章螺栓、螺帽總檢驗項目與判斷基準 第13章有關螺栓、螺帽的改善事項,第1章 螺絲的起源,1.螺絲的歷史 對螺絲而言， 阿基米德的螺旋抽水機有名 在日本則從步槍傳到種子島時開始 2.螺絲的定義 Bolt、Nut為英文。 Vis為法文。 中文表達時

2、，是螺栓與螺帽,第1章 螺絲的起源,3.學習的重點 運用人類五官（感覺）為中心，學習不會故障的處理方法。 理解原理與結構。 理解日常檢驗的重點， 並加以實踐。 理解不引起故障的使用方法。 學習發生故障時的處理方法。 4.螺栓的使用範圍（examples）,第2章螺絲的原理與基本概念,1.螺絲的用途 將一個零件鎖緊到另一個零件上暫時締結。 將一個零件裝設在另一零件上半永久性締結。 在微小的範圍內，調整機械零件與零件的關係調整螺絲。 把旋轉運動變換為直線運動送入螺絲。 成為測定其他零件的位置或長度時的基準基準螺絲。 阻塞。,2.螺絲的種類 外側有螺峰者公螺絲 Bolt（螺栓） 內側有螺峰者母螺絲

3、Nut（螺帽） 順沿圓筒面的螺絲平行螺絲 順沿圓錐面的螺絲錐形螺絲 從軸心方向看順時針右旋螺絲 從軸心方向看逆時針左旋螺絲,3.螺絲的名稱 (1)螺栓的公稱口徑、螺栓的長度 (2)導程與螺距,導程=L(mm) 螺絲紋數：n 螺距：P L=nP(mm),導角(),螺距,直徑3.1415,(3)導程角與扭轉角 (4)螺距 (5)有效口徑 (6)其他名稱 Flank（齒腹） 齒腹角 螺峰的角 螺峰的半角 完全螺絲部 不完全螺絲部,有效螺絲部 有效斷面積 座面 二面幅 對角距離,有效螺紋部,完全螺紋部,不完全螺紋部,第3章螺絲的種類,1.三角螺絲 (1)常用螺絲與細目螺絲 一般性使用的螺絲叫做常用螺絲

4、。 對直徑而言，螺距較細的叫做細目螺絲。 (2)管用螺絲 用途為瓦斯管與自來水管等。 可分為錐形與平行螺絲。 2.梯形螺絲 斷面為台形，通常使用做為補送螺絲。,3.方形螺絲 具有接近正方形的斷面，多利用在虎頭鉗或螺絲 沖床等。 4.鋸齒螺絲 利用在軸方向僅作用在單一方向時。例如Collet Chuck（夾頭夾盤）等。 5.圓形螺絲 在台形螺絲頭上加上較大圓頭的螺絲。利用在電 燈泡等上面。,踞齒螺絲,圓形螺絲,6.球形螺絲 螺絲中裝入多數的鋼珠，在公螺絲與母螺絲之間 傳達運動的數值控制工作機、機器人的控制軸上 的利用度很廣。 7.其他的螺絲 僅對有特徵的螺絲加以介紹說明。 薄鋼電線管螺絲 自行車

5、螺絲 縫衣機用螺絲（SM） 腳踏車用輪胎空氣閥螺絲（CTV）,第4章螺絲的標示方式,說明製圖、規範書上使用的螺絲標示方式 標示螺絲的規定上，要以螺絲的公稱徑與螺距來標示，並追加附則符號 左 2條 M 50 3 2 螺峰的捲取方向 螺峰的條數 螺絲的稱呼：螺絲的種類（公制細目螺絲） 螺絲的稱呼：直徑50 mm,(1)螺距以毫米（mm）標示螺絲時 M30.5 (2)螺距以峰數標示 SM1/4峰40,標示螺絲種類的記號,標示螺絲直徑的記號,SM,1/4,40,峰數,第5章螺絲的品質,1.螺絲也有公差，對外形、有效徑、谷徑 等都有所規定，螺絲的公差，在日本主要在鎖緊時使用。 2.螺絲等級的標示方式,3

6、.螺絲量規 製造螺絲以及檢查產品時，通常都使用螺絲量規。 基準螺絲量規：是檢查公螺絲與母螺絲時的基準，同時也是對調整式螺絲量規實施調整時的基準而使用的。 極限螺絲量規：將螺絲製成在公差範圍內時，以及實施檢查時使用。 極限量規的使用法,公螺絲時的極限量規的使用目的與使用方法說明如下： a.貫通螺絲環規（GR） b.擋止螺絲環規（NR） c.外徑用環規（PR） d.外徑用夾具量規（PC）,母螺絲用極限量規的使用目的與使用方法： a.貫通螺絲塞規（GP） b.擋止螺絲塞規 c.內徑用塞規（PP）,標準螺絲量規,極限螺絲量規,梳子型,滾動型,貫通螺絲量規,貫通螺絲塞規,4.螺距量規（Pitch Gau

7、ge） 想要簡易量測螺絲的螺距（或峰數）時使用，測 定法是，把要測定的螺峰，將梳子形與螺絲的中 心軸成平行，同時與螺峰直角放上時從沒有間隙 時的量規刻印得知其螺距。,第6章螺栓與螺帽的種類與形狀,1. 螺栓的種類與形狀：軸徑比較大而帶有頭部的公螺絲叫做螺栓，通常是與螺帽一起搭配使用。,2. 螺帽的種類與形狀：一般而言，在軸心部切割有螺絲溝的機械零件叫做螺帽。,四角螺帽,帶座螺帽,圓形螺帽,六角螺帽,T型螺帽,蝶形螺帽,止鬆螺帽,帶凸緣螺帽,套筒螺帽,旋轉扣環,環首螺帽,帶刻齒螺帽,3. 小螺絲類：軸徑比較小的公螺絲叫做小螺絲，有帶頭的和無頭的兩種。,六角孔,十字孔,十字孔,一字孔,圓端,平頭,

8、尖頭,捲頭,枕木螺絲,方頭螺絲,打進螺絲,木螺絲,4.墊圈（Washer）有如下的功能： 墊在孔與螺絲間的間隙，對螺絲與螺帽的座面上提供充分的面積。 對於柔軟或者脆弱的零件或表面上有較大凹突的零件，適當地把固鎖緊的應力加以分散，防止零件的損壞，或者是保護加工完成面。 具有彈性的墊圈能吸收螺絲或螺帽的伸長性，穩固鎖緊度，防止鬆動。 利用橡膠或塑膠等，維持電氣性絕緣或者是導通。 利用橡膠或塑膠等，確實防止氣體或液體的漏洩。 傾斜墊圈（Taper Washer）使用在L材，或者是鋼等的斜面場所。,5.螺絲的材貿與特性： 白鐵螺絲(又稱不銹鋼螺絲) 特性：具抗氧化、耐腐蝕之特性。,黑鐵螺絲(又稱黑皮螺

9、絲) 特性：抗拉強度的強度很小，所以若螺絲必須時常拆卸的地方，由於螺絲易破裂應避免採用 。,鍍鋅螺絲特性：黑鐵螺絲易生銹腐蝕壽命較短，為改善此缺點將黑鐵螺絲再次加工酸洗電鍍以防銹腐。,黃銅螺絲特性：黃銅是銅與鋅之混合物，價格較低廉，黃銅的抗拉強度較好且腐蝕性可用於高度光澤及無磁性處且導電度佳一般用於配電設備及PC板 。,碳鋼螺絲：具有韌性可防止突然破裂的危險。,第7章鎖緊,(1)螺栓、螺帽會鬆動的原因 螺距太大時 鎖緊扭矩太小時 來自振動的鬆動 來自接觸面的滑動 (2)鎖緊力量與應力、斜度 鎖緊螺栓時，會往上下拉，因其反力而發生鎖緊力。 螺帽的鎖緊實質範圍是在彈性領域內 壓住螺栓的扭進長度，要

10、看其材質而不同。,螺距太大時,鎖緊扭矩太小時,來自振動的鬆動,來自接觸面的滑動,伸張力,鎖緊力,鎖緊力,變形領域,螺紋自由狀態,螺紋狀態負荷,因鎖緊不足而螺帽會自由鬆動。 在彈性領域內的實用範圍。 超過降伏點， 生成永久歪斜（殘留歪斜）保持伸長 （不縮回） 。 到達破斷點而螺栓破斷。,(3)螺栓、螺帽的鎖緊力 鎖緊扭矩=軸距離力 軸力：施壓到軸方向的力量 以直徑分類的鎖緊力： A）未滿M6 手腕的力量 B）未滿M10 手肘的力量 C）未滿M14 手臂的力量 D）M20以上 整個身體 M20以上需注意安全 加以說明，對多點鎖緊與凸緣的鎖緊方法，必須以對角鎖緊。,(4)說明螺栓、螺帽的強度與表示在

11、其搭配螺栓頭部的符號的讀法。 (5)一根螺栓的懸吊力量 (6)攻螺絲下所須孔徑大小 (7)使用角度來標示鎖緊力：經追加鎖緊的適性鎖緊力量。 六角螺栓從暫定鎖緊起3045 六角帶孔1520 環首螺栓15 經實習體驗，並以扭矩扳手實測。,一根螺栓懸吊力量,（計量螺旋常用螺絲外徑mm）,一根螺栓的懸吊強度,螺栓符號, 容許抗張力以抗張力的1/3算出,第8章防止鬆動的方法,(1)使用墊圈的方法：要考慮到劣化的問題，更換時必須換新品，不要反覆使用。 (2)使用防鬆螺帽的方法：使用分隔針時，更換時必須換新品，溝與分隔針的配合，保持原狀。 (3)使用鎖緊螺帽的方法：理解正確的使用方法，較薄螺帽要在下方，下側

12、的固定螺帽退回15-20。 (4)使用其他特殊螺帽的方法：研討使用方法，理解各種止回方法的特徵。 (5)其他的防鬆方法：檢驗鐵線及留意接著劑與鎖緊情形。,(1)使用墊圈的方法,彈簧墊圈,帶齒墊圈,菊花形墊圈,帶舌墊圈,鎖緊成為平坦為止 彈簧的反力會集中到切口部 長時間鎖緊，彈性降低,座面較低時，效果較差,裝上軸承螺帽後，再予折彎,把墊圈折彎,(2)使用防鬆螺帽的方法,使用帶溝螺帽與分割針,切割螺帽,溝與分割針的配合要保持原狀 使用尺寸合適的分割針 將尖端充分加以折彎,利用彈性變形加以壓入 在未使用的螺帽端面，插入縫隙,(3)使用鎖緊螺帽的方法, 鎖緊固定螺帽（較薄的螺帽）。 鎖緊正規螺帽（較厚

13、的螺帽）。 加以2支扳手。 固定正規螺帽，使下側的固定螺帽逆轉1520。,(4)使用其他特殊螺帽的方法,裝樹脂螺帽,增加固定螺絲的摩擦,雙螺帽,鎖緊力使它抱住螺栓的方式,板型螺帽,扭進後，舌頭部分會插進螺栓的谷底部分，形成防鬆作用,(5)其他的防鬆方法,使用鐵絲的方法,使用黏著劑的方法,鐵線不要綁的太緊 留意空隙間是否有龜裂 留意鎖緊惰形 檢驗鐵線情形,扭進後，用黏著劑固定 詳讀使用上注意事項 將油份清除乾淨 分別有固定與半固定，靡視使用情形來選擇,鐵線張力方向,鬆動方向,裝上黏著劑,(6)鎖緊螺栓、螺帽時應留意的各點,勉強把螺距不同的（螺峰不良狀態）螺栓、螺帽插進時。 由於鎖緊不確實起因的防

14、鬆作用不完全時。 過度鎖緊螺栓時。,螺栓、螺帽應留意事項,螺栓、螺帽的變形 孔徑配合不良 螺栓的彎曲與折損,螺栓孔太大或太小 螺栓、凸緣的彎曲 螺帽座面的接觸不良,由於強度不足起因的螺栓、螺帽的變形,螺栓的材質不良,上下孔的對準不良 （螺絲會受到捐傷）,螺栓、螺帽的螺距一致時,螺栓、螺帽的螺距不一致時,燒鈍彎曲錨螺栓折損,螺栓孔太小,螺栓、凸緣的彎曲,螺栓孔太大,螺帽座面的接觸不良,第9章粘著螺栓、螺帽拆卸的方法,1.發生粘著的原因：螺栓、螺帽會粘著的原因，可以舉出在螺絲部分（峰與谷）之間發生的空隙間，浸入了水分、腐蝕性瓦斯、腐蝕性液體等，而發生銹的情形。 2.粘著防止法：要防止粘著，就要對鎖

15、緊螺帽時生成的空隙中，防止腐蝕性的東西的侵入，及當時的使用場所，選擇最合適的材料 。,3. 拆卸已粘著的螺栓、螺帽的方法：, 敲打螺帽使它鬆動的方法：這個方法是使用2支鐵鎚，先用一支鐵鎚把螺帽的一角強力壓住，當敲打相反側時有強力反彈那樣的支撐。 切寬螺帽的方法：如果使用鐵鎚敲打螺帽後，仍不見鬆開時，才可以使用鋼鑽，無論使用什麼方法，都須要在鋼鑽與螺栓中間留下間隙，留心不要損傷到公螺絲。,比敲打的鐵鎚要大一倍左右,敲打這個部位，訣竅就在此,強力壓著這個部位,在此部位要留下一點空隙，不要損傷到螺栓,使用鐵鎚敲打,把螺帽厚度的2/3左右，打進鋼鑽後，螺帽就會折斷而被打開,4.扭進螺栓的拔出法：,扭進

16、螺栓會粘著的原因，是因為螺栓的首下部的失效孔生起銹後就不容易拔起,使用鐵鎚敲打,敲打頭部鬆開螺栓,5.已折斷螺栓的拔出法：,如果扭進去的螺栓從根部折斷時，可以使用市面上出售的螺釘拔（Screw Extractor）如右圖的方式取下,市面出售品,第10章螺栓締結部的各種檢驗方法,1. 直接碰觸螺栓加以檢查 (1)鬆動 觀察正在運作中的螺栓。 輕輕敲打停止中的螺帽頭部加以檢查。 (2)伸長 觀察運作中的螺栓。 停止中，確認是否有鬆動情形。,(3)折損 確認音響。 鎖緊後確認。 (4)注意事項 如果有些同一螺栓一再鬆動的話，可能在振動、對鬆動方向的回轉力，以及其他各種原因，必須事先排除那些原因。,伸

17、長後折斷,橫向錯開而折斷,因疲勞而折斷,使用線條說明力量施加情形,切口像被刀具切斷一樣,集中到局部,2.日常檢驗與對準記號 (1)對準記號的方法 顏色 對準記號筆記用具 畫上記號的要點 若有設備、機械製造廠劃下的，帶有對準記號的螺栓也應加以檢驗，並塗上指定顏色。 (2)無需記號的部位 (3)檢驗週期 有鬆動情形的螺栓、螺帽運作摺動部為3個月 固定螺栓，無振動的部分.6個月 檢驗結果正常無異狀時，得延長檢驗周期。,(4)對準記號畫下範例,發生鬆動時,第11章扭矩扳手,1.扭矩扳手的使用目的 (1)防止鎖緊不足與過度鎖緊 (2)均勻的鎖緊螺栓 (3)設定正確的扭矩 2. 扭矩扳手的精度：指示刻度的

18、3%以內，要實施定期精度檢查。,3. 扭矩扳手的正確使用方法 (1)扭矩扳手的使用法 (6)鎖緊方向 (2)正確的扭矩值 (7)把手部 (3)握把部位 (8)頭部為扳手型的扭矩扳手 (4)用力（使力）方法 (9)扭矩扳手的處理 (5)放鬆力量的時機 4.扭矩扳手的種類與特徵 (1)單能型適合於鎖緊多數時 (2)預設型適合於使用棘輪，重覆作業 (3)板型讀取扭矩值，適合測定 (4)針盤型適合於實驗與檢查,第12章螺栓、螺帽總檢驗項目與判斷基準,締結的問題發生，會以鎖緊力降低的現象出現， 但很少呈顯為直接原因，所以通常容易被忽略， 不受到重視。實施總檢驗的目的在於降低來自原 因系列締結不良引起的故障。,締結發生的問題，大致上有如下各點： (1)喪失耐壓性與機密性（密封功能）洩漏 (2)發生振動導