螺栓强度等级文档格式.docx

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1英寸=25.4mm 

3/8￠￠×

25.4=9.52

　　3、1/4￠￠以下的产品用番号来表示其称呼径，如：

　　4#， 

5#， 

6#， 

7#， 

8#，10#，12#

　　螺 

纹

　　一、螺纹是一种在固体外表面或内表面的截面上，有均匀螺旋线凸起的形状。

根据其结构特点和用途可分为三大类：

（一）、普通螺纹：

牙形为三角形，用于连接或紧固零件。

普通螺纹按螺距分为粗牙和细牙螺纹两种，细牙螺纹的连接强度较高。

（二）、传动螺纹：

牙形有梯形、矩形、锯形及三角形等。

　　（三）、密封螺纹：

用于密封连接，主要是管用螺纹、锥螺纹与锥管螺纹。

　　二、螺纹配合等级：

　　螺纹配合是旋合螺纹之间松或紧的大小，配合的等级是作用在内外螺纹上偏差和公差的规定组合。

（一）、对统一英制螺纹，外螺纹有三种螺纹等级：

1A、2A和3A级，内螺纹有三种等级：

　　1B、2B和3B级，全部都是间隙配合。

等级数字越高，配合越紧。

在英制螺纹中，偏差仅规定1A和2A级，3A级的偏差为零，而且1A和2A级的等级偏差是相等的。

　　等级数目越大公差越小。

　　1、1A和1B级，非常松的公差等级，其适用于内外螺纹的允差配合。

　　2、2A和2B级，是英制系列机械紧固件规定最通用的螺纹公差等级。

　　3、3A和3B级，旋合形成最紧的配合，适用于公差紧的紧固件，用于安全性的关键设计。

　　4、对外螺纹来说，1A和2A级有一个配合公差，3A级没有。

1A级公差比2A级公差大50%，比3A级大75%，对内螺纹来说，2B级公差比2A公差大30%。

1B级比2B级大50%，比3B级大75%。

（二）、公制螺纹，外螺纹有三种螺纹等级：

4h、6h和6g，内螺纹有三种螺纹等级：

5H、6H、7H。

（日标螺纹精度等级分为I、II、III三级，通常状况下为II级）在公制螺纹中，H和h的基本偏差为零。

G的基本偏差为正值，e、f和g的基本偏差为负值。

如图所示：

　　1、 

H是内螺纹常用的公差带位置，一般不用作表面镀层，或用极薄的磷化层。

G位置基本偏差用于特殊场合，如较厚的镀层，一般很少用。

　　2、g常用来镀6-9um的薄镀层，如产品图纸要求是6h的螺栓，其镀前螺纹采用6g的公差带。

　　3、螺纹配合最好组合成H/g、H/h或G/h，对于螺栓、螺母等精制紧固件螺纹，标准推荐采用6H/6g的配合

　　（三）、螺纹标记 

　　四、自攻、自钻螺纹的主要几何参数：

（一）、大径/牙外径（d1），为螺纹牙顶重合的假想圆柱直径。

螺纹大径基本代表螺纹尺寸的公 

　　称直径。

（二）、小径/牙底径（d2）：

为螺纹牙底重合的假想圆柱直径。

　　（三）、牙距（p）：

为相邻牙在中经线上对应两点的轴向距离。

在英制中以每一英寸（25.4 

　　mm）内的牙数来表明牙距。

　　下表列举常用规格的牙距（公制）牙数（英制）

　　1、公制自攻牙：

　　规格 

ST1.5 

ST

　　1.9 

　　2.2 

　　2.6 

　　2.9 

　　3.3 

　　3.5 

　　3.9 

　　4.2 

　　4.8 

　　5.5 

　　6.3 

　　8.0 

　　9.5

　　牙距 

0.5 

0.6 

0.8 

0.9 

1.1 

1.3 

1.4 

1.6 

1.8 

2.1 

2.1

　　2、英制自攻牙：

4# 

5# 

6# 

7# 

8# 

10# 

12# 

14#

　　牙

　　数 

AB牙 

24 

20 

19 

18 

16 

14 

14

　　A牙 

15 

12 

11 

10

　　材料

　　一、目前市场上标准件主要有碳钢、不锈钢、铜三种材料。

（一）碳钢。

我们以碳钢料中碳的含量区分低碳钢，中碳钢和高碳钢以及合金钢。

　　1、低碳钢C%≤0.25%国内通常称为A3钢。

国外基本称为1008，1015，1018，1022等。

主要用于4.8级螺栓及4级螺母、小螺丝等无硬度要求的产品。

（注：

钻尾钉主要用1022材料。

）

　　2、中碳钢0.25%<

C%≤0.45%国内通常称为35号、45号钢，国外基本称为1035，CH38F，1039，40ACR等。

主要用于8级螺母、8.8级螺栓及8.8级内六角产品。

　　3、高碳钢C%>

0.45%。

目前市场上基本没使用

　　4、合金钢：

在普碳钢中加入合金元素，增加钢材的一些特殊性能：

如35、40铬钼、SCM435，10B38。

芳生螺丝主要使用SCM435铬鉬合金钢，主要成分有C、Si、Mn、P、S、Cr、Mo。

（二）不锈钢。

性能等级：

45，50，60，70，80

　　主要分奥氏体（18%Cr、8%Ni）耐热性好，耐腐蚀性好，可焊性好。

A1，A2，A4

　　马氏体、13%Cr耐腐蚀性较差，强度高，耐磨性好。

C1，C2，C4铁素体不锈钢。

18%Cr镦锻性较好，耐腐蚀性强于马氏体。

目前市场上进口材料主要是日本产品。

按级别主要分SUS302、SUS304、SUS316。

　　（三）铜。

常用材料为黄铜…锌铜合金。

市场上主要用H62、H65、H68铜做标准件。

　　碳钢产品所使用的盘元：

　　序号 

种类 

可选用的材质

　　1 

4.8级六角螺栓 

1008K10101015K

　　2 

6.8级六角螺栓 

103210351040CH38F1039

　　3 

8.8级六角螺栓 

1035ACR（M10以下）1040ACR（M12以上）CH38F1045ACR103910B2110B3310B38

　　4 

8.8级内六角螺栓 

CH38F103910B21（M10-M12）10B33（M14）10B38（M12-M24）10B21

　　5 

10.9级六角螺栓 

1045ACR 

10B38

　　6 

│8│级螺帽 

1008K1010

　　7 

8级螺帽 

1015（M<

16）CH38F（M≥16）

　　8 

10级螺帽 

CH38F103910B2110B33

　　9 

12级螺帽 

103910B2110B3310B38

　　10 

马车螺丝 

100810101015

　　11 

六角缘凸螺栓 

CH38F103910B2110B3310B38

　　12 

六角木螺丝 

　　13 

自攻钉、墙板钉

　　钻尾钉、夹板钉 

10181022CH22A

　　14 

机螺钉家俱螺丝 

10081010

　　三、材料中各类元素对钢的性质的影响：

　　1、碳（C）：

提高钢件强度，尤其是其热处理性能，但随着含碳量的增加，塑性和韧性下降，并会影响到钢件的冷镦性能及焊接性能。

　　2、锰（Mn）：

提高钢件强度，并在一定程度上提高可淬性。

即在淬火时增加了淬硬渗入的强度，锰还能改进表面质量，但是太多的锰对延展性和可焊性不利。

并会影响电镀时镀层的控制。

　　3、镍（Ni）：

提高钢件强度，改善低温下的韧性，提高耐大气腐蚀能力，并可保证稳定的热处理效果，减小氢脆的作用。

　　4、铬（Cr）：

能提高可淬性，改善耐磨性，提高耐腐蚀能力，并有利于高温下保持强度。

　　5、钼（Mo）：

能帮助控制可淬性，降低钢对回火脆性的敏感性，对提高高温下的抗拉强度有很大影响。

　　6、硼（B）：

能提高可淬性，并且有助于使低碳钢对热处理产生预期的反应。

　　7、矾（V）：

细化奥氏体晶粒，改善韧性。

　　8、硅（Si）：

保证钢件的强度，适当的含量可以改善钢件塑性和韧性。

　　四、关于不锈钢材质之特性简介（304、316）

（一） 

该三种材质均为300系列的奥氏体不锈钢，其化学成分如下：

　　名称 

C 

Si 

Mn 

P 

S 

Ni 

Cr 

Mo 

Cu

　　304M 

≤0.06 

≤1.0 

≤2.0 

≤0.045 

≤0.03 

8.91-10.0 

18.0-20.0 

0 

0

　　316 

≤0.03-0.06 

10.0-14.0 

16.0-18.0 

2.0-3.0 

　　304HC 

≤0.08 

8.0-10.5 

17.0-19.0 

1.0-3.0

（二） 

主要化学成分与不锈钢性能之关系。

　　1、碳C 

可增加硬度和强度，含量过高会降低其延展性和耐蚀性

　　2、铬Cr可增加耐蚀性、抗氧化性，使品粒细化，增加强度，硬度和耐磨性

　　3、镍Ni可增加高温强度、耐蚀性，降低冷加工硬化之速率

　　4、钼Mo增加强度，对氧化物和海水的耐蚀性优良

　　5、铜Cu利于冷加工成型，降低磁性

　　（三）材质之其它性能

　　1、以上材质正常状态无磁性。

304M冷加工后略有磁性（1.6u-2.0u左右）；

304HC磁性为（1.01u-1.6u左右）；

316材质冷加工后磁性小于1.01u。

　　2、各材质均有良好的延展性，易冷加工成型，抗拉强度、屈服强度、均可达到要求。

（Ts抗拉强度min700N/mm,Ys屈服强度　min450N/mm）

　　（四）结论

　　1、304M、304HC、316三种材质是目前300系列奥氏体不锈钢使用最广的材质之一。

各材质明显差异为：

冷加工后材质磁性为316<

304HC<

304M。

316材质抗化学品腐蚀，抗孔蚀性及抗海水耐蚀性能相对于304M及304HC要优良。

　　2、总之，不锈钢标准件特性为耐腐蚀、美观、卫生，但其强度、硬度正常情况下相当于碳钢（6.8级）故对不锈钢产品应不可撞击、敲打、注意维护其表面光洁度、精度，且不能和使用碳钢产品一样随便施加力量，亦不可施力过大，同时因不锈钢延展性好，在使用时产生钢屑易粘于螺帽牙级处，增加摩檫力，易导致锁死，而使用碳钢即使产生铁屑也会掉落，相对于不锈钢不易锁死。

　　产品大类 

（一）、六角螺栓（HEXAGONHEADBOLTS）

英制螺栓参照标准为ANSI/ASMEB18.2.1，日标参照JISB1180（韦氏牙）。

英制参照BSW916（韦氏牙）。

（1）、HEXMACHINEBOLT：

无华司、有束尾、半牙六角螺栓， 

（2）、HEXTAPBOLT：

无华司、无束尾、全牙六角螺栓，

　　（3）、HEXCAPSCREWS：

有华司、有束尾、半牙六角螺栓，

　　2、公制螺栓参照标准如下，其相互区别如表所示：

　　老国标 

新国标 

ISO标准 

DIN（德标）

　　GB30

　　GB5780（半牙）

　　GB5781（全牙）

　　GB5782（半牙）

　　GB5783（全牙） 

ISO4016

　　ISO4018

　　ISO4014

　　ISO4017 

DIN601

　　DIN558

　　DIN931

　　DIN933

（二）、马车螺丝/圆头方颈螺栓（CarriageBolts）：

　　ANSI/ASMEB18.5；

DIN603；

ISO8677；

GB12；

GB14

　　（三）、内六角螺栓（Hexagonsocket-headcapscrews）：

　　DIN912；

GB70；

ISO4762；

ANSI/ASMEB18.3

　　（四）、六角木螺丝（HexagonHeadLagScrews）：

　　ANSI/ASMEB18.2.1DIN571

　　（五）、家俱螺丝（Furniturescrews）：

依客户标准

　　（六）、六角法兰螺栓（HexagonFlangeBolt）：

　　IFI111 

GB5787 

DIN92

　　三、标志、性能等级

（1）、标志。

六角头螺栓和螺钉（螺纹直径≥5mm）。

需在头部顶面用凸字或凹字标志，或在头部侧面用凹字标志。

包括性能等级、厂标。

碳钢：

强度等级标记代号由“?

”隔开的两部分数字组成。

标记代号中“?

”前数字部分的含义表示公称抗拉强度，如4.8级的“4”表示公称抗拉强度400N/MM2的1/100。

”和点后数字部分的含义表示屈强比，即公称屈服点或公称屈服强度与公称抗拉强度之比。

如4.8级产品的屈服点为320N/mm2。

不锈钢产品强度等级标志由“—”隔开的两部分组成。

标志代号中“—”前符号表示材料。

如：

A2，A4等标志“—”后表示强度，如：

A2-70

（2）、等级。

公制螺栓机械性能等级可分为：

3.6、4.6、4.8、5.6、5.8、6.8、8.8、9.8、

　　10.9,12.9共10个性能等级。

不锈钢分为60,70,80（奥氏体）；

50,70,80,110（马氏体）；

45,60（铁氏体）三类。

以m20×

120膨胀螺栓［材质：

a4（sus316l）］为例：

1,螺栓强度

（其中a4类按性等级能分为a4-50、a4-70和a4-80三类，选用a4-70计算）

查表得：

&

#312;

屈服强度δ0.2=450mpa 

&

#313;

抗拉强度δb=700mpa

一般情况下，塑性材料的许用切应力[τ]与许用拉应力[δb]关系如下：

[τ]=（0.6~0.8）[δb]

取0.7中值计算，&

#314;

抗剪强度τ=40mpa

2,螺栓有效面积

螺距p取2.5mm

螺栓有效直径=de=d-13√3/24×

p=17.6545mm

螺栓有效面积=ae=π×

de2/4=244.8mm2

3，螺栓的承载力

抗拉承载力=抗拉强度×

螺栓有效面积=700n/mm2×

244.8mm2=171360n

抗剪承载力=抗剪强度×

螺栓有效面积=40n/mm2×

244.8mm2=1152n

同理可得：

m14×

100膨胀螺栓（a4）抗拉承载力=700n/mm2×

115.4mm2=80780n

100膨胀螺栓（a4）抗剪承载力=40n/mm2×

115.4mm2=56546n