緊固件在市場上也稱為標準件，是一種可以將兩個或者多個元件以機械方式固定或者粘接在一起的機械元件，本文主要介紹一些緊固件常見的問題，大家共同瞭解一下。
一、螺栓螺母如何擰緊
使用螺栓螺母配合的螺紋連接是緊固件應用中最常見的，為了保證連接的強度，一般都會採用自鎖螺母，或是使用額外的機械鎖緊來防止發生鬆脫。螺紋緊固件的安裝也十分簡單，只要保證有足夠扭力來實現接口處的預緊力即可，但是仍然會有很多人不確定是應該通過螺母或是螺栓頭來擰緊。
①、擰緊時是應該對螺栓頭還是螺母施加扭矩呢？
②、對螺栓頭或螺母施加扭矩，二者是否是相同的結果？
其實這沒有固定的答案，在某些情況下，將螺母固定到位的同時擰緊螺栓頭是完全可以接受的。但是在有些應用情況下，擰緊螺母是唯一可行的判定的標準取決於應用情況（凸焊螺栓或者凸焊螺母）、產品本身結構，以及材料和安裝條件。
擰緊過程圖
在某些應用中您可以對螺栓頭或螺母施加扭矩並保持緊密連接；而在下面這些應用條件下，恐怕只能對其中的一個部件施加扭矩：
1、干涉配合
在干涉配合的孔中，應該對螺母施加扭矩進行安裝。
2、螺栓頭與螺母有不同的形狀和直徑
當螺栓頭與螺母的形狀不同（比如六角頭螺栓配方形螺母）或直徑明顯不同時，最好在承載面較小的一側施加扭矩。例如，如果螺栓頭小於螺母，則應該對螺栓頭施加扭矩。可以簡單理解為小處發力，大處承力。
3、不同的材料
當需要將兩種不同材料夾緊在一起時，最好在摩擦係數較低的材料上施加緊固力，也就是說在可能產生最小摩擦力的一側施加扭矩擰緊。
4、長螺栓應用
當扭矩施加在很長的螺栓的頭部時，非常容易發生扭轉卷繞的問題，因此在這種情況下，對螺母施加扭矩將有助於避免該問題的發生。
有這樣一種應用，螺母是帶法蘭的螺母，而螺栓頭卻沒有，也就是說螺母一側的摩擦半徑比螺栓頭一側要大。
法蘭螺母
如果緊固扭矩是在要擰緊螺母的情況下確定的，那麼如果使用該扭矩對螺栓頭進行擰緊的話，則可能會發生過載問題。通常，將近一半的扭矩需要用於克服緊固表面下的摩擦力，因此較小的摩擦半徑將導致更多的扭矩進入螺紋連接處並因此而發生過度緊固問題。
反之亦然，假定扭矩是根據螺栓頭擰緊而確定的話，如果擰緊螺母的話，也就是說將扭矩施加在了摩擦半徑更大的一側，這會導致輸入螺紋連接處的預緊力不足，而可能會引起鬆脫的問題。
二、為什麼使用墊圈？
墊圈是非常常見的標準件，我們經常會在螺栓與螺母這類螺紋連接的緊固過程中發現墊圈的身影。甚至可以這麼說，墊圈總是與螺栓或螺絲這類螺紋緊固件配合使用。
墊圈圖
為什麼要使用墊圈呢？
①、如果基體材料非常軟，那麼在螺栓或螺絲擰入的過程中會導致基體母板材料的表面受到損傷。通過使用墊圈，可以將這個擠壓力分佈在更大的區域裡，避免對母板表面的傷害。
②、如果基體材料非常軟，而且安裝緊固件的孔周邊已經發生損壞，那麼在緊固件擰入的過程中，可能會發生拉穿失效的問題，這是因為在大多數情況下，施加在擰緊過程中的力足以將緊固件拉過材料母板，而墊圈的存在則有助於產生較小的聚集壓力。
③當螺栓或螺絲擰入的母板表面不夠光滑、平整時，緊固件的頭部很有可能被卡住，通過使用墊圈，可以保證螺栓或螺絲的表面滑動而使安裝變得更加簡單。
④、一些墊圈採用了特殊的結構設計，使其具有防止螺母發生鬆脫的功能。我們俗稱這類墊圈為鎖緊墊圈，在結構形式上有很多種，開口型、星型以及波浪型等等。這類鎖緊墊圈需要與螺母配合一起使用。
由此可見，除了特殊設計的鎖緊墊圈以外，其餘墊圈多是為了將載荷分佈在螺栓頭和螺母面下，也就是說，墊圈對於連接結構來說，只是起到了分散載荷的作用。
螺紋緊固件在安裝後發生鬆脫的原因，多半是因為橫向載荷引起的，因為它會導致接頭髮生滑動，因此我們總是強調預緊力的重要性，足夠的預載荷可以有效避免接頭髮生相對滑動的問題，進而避免鬆脫的發生。但是，對於螺紋緊固件的安裝來說，有效地控制預緊力是一個非常重要的問題，即使螺紋規格和安裝工具等都沒有變化，不同的操作人員同樣可能會造成預緊力不足的問題發生。
此外，我們不能忽略的一點就是，當使用墊圈進行安裝時，墊圈不是保持固定不動的，它是可以沿著螺紋緊固件的軸線旋轉的，而這必定會影響扭力的輸入，進而影響到預緊力。
近年來，法蘭緊固件的使用逐漸增多，因為法蘭同樣具有合理分散載荷力的能力，而且消除了上面提到的旋轉問題，因此法蘭緊固件才會逐漸替代墊圈的應用。
三、預緊力的作用
當你選用螺栓螺母連接時，你需要通過扭力工具或手動扳手施加扭轉力來實現鎖緊，扭力終將轉化為連接部位需要的預緊力，一定強度的預緊力可以確保接頭抵抗振動鬆動和疲勞，在大多數應用中，預緊力載荷越高越好。
預緊力怎麼形容呢？當你擰緊螺栓或螺母時，螺栓頭部和螺母頭部之間會產生張力，這個張力就像你拉伸彈簧一樣，彈簧總會試圖恢復到正常狀態，被拉伸的螺栓也一樣要試圖恢復到原來的長度來緩解張力，因此就會產生壓縮或是壓緊力，它們將螺栓頭和螺母朝向彼此拉動，進而將接頭夾緊在一起。
但是在螺栓與螺母的配合安裝過程中，還有很多其它因素會左右預緊力的大小，比如說摩擦力，包括螺紋之間的摩擦力以及螺紋部件與被連接部件之間的摩擦力，因此我們經常討論“螺母系數”這個抽象的概念，來判定輸入扭矩與預緊力之間的關係。
T=KFD
其中T是扭矩測量值，K是螺母系數，F是張力，D是螺栓直徑。當使用這個公式的時候，如果K、F、D是已知的，就可以通過它們的乘積獲得擰緊螺栓所需的扭矩，以確保螺紋連接具有適當的預緊力。
在這其中螺母系數K是一個相對複雜的變量，複雜到它的變化足以影響擰緊的難度，其中就包括摩擦力、螺栓和螺母以及墊圈的材料以及表面處理類型、潤滑形式、螺紋的螺距等。因為這其中包括很多變量，因此對於每種不同的應用，甚至同一應用下的不同次擰緊，這些變量都會發生變化。因此，準確地確定螺母系數，成為確定安裝扭力的關鍵，也可以說是一項挑戰。
實際經驗表明，任何假定的K值對於特定的緊固件應用來說都不是百分百可靠的，安裝時的實際情況也可能會導致實際預緊力的變化。
有些安裝需要在到達所需的扭矩後，再給螺栓旋轉一定的角度，該方法的實際意義是為了達到曲線所示的屈服階段，即發生輕微塑性變形，這樣可以保證安裝達到一定的預緊力，但是同樣有也缺點，即緊固件本身已經發生了輕微的沿軸向的塑性變形，重複使用恐無法再達到所需的預緊力。
四、螺套的應用
螺套在結構組裝中非常常見，在鍛件、鑄件和機加工件上應用較多，尤其當螺紋孔不能提供足夠的螺紋剪切區域，也不能使用自鎖裝置時，內置螺套是一個十分有效的解決方案。而且對於有些大型鍛件或鑄件來說，直接在基體部件上攻絲，一旦螺紋損壞可能會危及整個零部件。
螺旋線圈螺套是最簡單的一種螺套產品，它是由高品質的不鏽鋼絲軋製而成，卷繞成彈簧螺紋形狀。通常情況下，螺套的直徑設計會比螺紋孔更大一些，因此在安裝過程中就存在被壓縮的過程，這樣做的目的首先是為了讓螺套本身獲得與螺紋孔最大的接觸面積；其次被壓縮後，螺套向外的張力就是為螺套提供鎖緊功能的摩擦力，將螺套永久地固定在螺紋孔裡。
除了機械強度這些硬性指標以外，這類產品還有很多優點：
螺紋壽命即使在重複安裝和拆卸後，仍然有顯著的增加。螺套的硬度和光滑的表面處理消除了由於螺紋摩擦而容易引起的磨損。
在安裝過程中，螺旋線螺套並不是通過鉚接或插入式鎖緊的方式進行固定的，因此沒有任何內部應力導入到母體材料中。
螺旋線圈螺套可以安裝在塑料條上並纏繞在卷軸上，通過使用氣動工具安裝時，可以顯著提高安裝效率。
缺點：需要斷尾處理，因為螺套上的這個“小尾巴“也僅僅是為了在安裝過程中起到一定的螺紋導向作用，對於產品結構並沒有任何意義，卻需要在安裝結束後通過專用的工具將其去除，而這恰恰是可以提高組裝效率的地方。
因此無需斷尾處理的螺旋線螺套開始被大量使用，它具備了帶“小尾巴”產品的全部優點，並且在安裝後無需斷尾處理。它的螺紋導向功能是通過在螺旋線圈上開槽的方式實現的。沒有導向尾的螺旋線螺套相比於傳統的需要斷尾處理的螺套，具有下列優點：
①、消除了斷尾處理這道工序，適用於大批量的自動化安裝；
②、雙向槽口設計，避免了對每次安裝前插入螺套方向的檢查；
③、無斷尾處理，避免在安裝過程中產生雜質；
④、無斷尾處理，免去購買斷尾工具。
在很多盲孔應用中，採用傳統的斷尾式螺套可能在螺套下方需要額外的安裝空間來完成最後的斷尾操作，而且需要保證該操作過程不會對母體材料造成傷害。而採用無斷尾式螺套時，這個額外的空間就極大地被縮小了。
五、總結
通過上述介紹，我們瞭解擰緊時是應該對螺栓頭還是螺母施加扭矩及對應情況，墊圈的作用及法蘭緊固件的發展，如何保證安裝所需的預緊力，螺套的功能及優缺點。
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