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螺栓强度等级模板
钢结构连接用螺栓性能等级分3.6、4.6、4.8、5.6、6.8、8.8、9.8、10.9、12.9等10余个等级,其中8.8级及以上螺栓材质为低碳合金钢或中碳钢并经热处理(淬火、回火),通称为高强度螺栓,其余通称为普通螺栓。
螺栓性能等级标号有两部分数字组成,分别表示螺栓材料的公称抗拉强度值和屈强比值。
例如,性能等级4.6级的螺栓,其含义是:
1、螺栓材质公称抗拉强度达400MPa级;
2、螺栓材质的屈强比值为0.6;
3、螺栓材质的公称屈服强度达400×0.6=240MPa级性能等级10.9级高强度螺栓,其材料经过热处理后,能达到:
1、螺栓材质公称抗拉强度达1000MPa级;
2、螺栓材质的屈强比值为0.9;
3、螺栓材质的公称屈服强度达1000×0.9=900MPa级螺栓性能等级的含义是国际通用的标准,相同性能等级的螺栓,不管其材料和产地的区别,其性能是相同的,设计上只选用性能等级即可。
强度等级所谓8.8级和10.9级是指螺栓的抗剪切应力等级为8.8GPa和10.9Gpa
8.8公称抗拉强度800N/MM2公称屈服强度640N/MM2
抗拉强度N/mm2
洛氏硬度
公称屈服强度
伸长率
Mpa
8.8
800
22-32
640
12
10.9
1000
32-39
900
9
45#钢调质
700-850
14
一般的螺栓是用"X.Y"表示强度的,X*100=此螺栓的抗拉强度,X*100*(Y/10)=此螺栓的屈服强度(因为按标识规定:
屈服强度/抗拉强度=Y/10)
如4.8级
则此螺栓的
抗拉强度为:
400MPa
屈服强度为:
400*8/10=320MPa
另:
不锈钢螺栓通常标为A4-70,A2-70的样子,意义另有解释
度量当今世界上长度计量单位主要有两种,一种为公制,计量单位为米(m)、厘米(cm)、
毫米(mm)等,在欧州、我国及日本等东南亚地区使用较多,另一种为英制,计量单位主要为英寸(inch),相当于我国旧制的市寸,在美国、英国等欧美国家使用较多。
1、公制计量:
(10进制)
1m=100cm=1000mm
2、英制计量:
(8进制)
1英寸=8英分1英寸=25.4mm3/8¢¢×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
ST
2.2
ST
2.6
ST
2.9
ST
3.3
ST
3.5
ST
3.9
ST
4.2
ST
4.8
ST
5.5
ST
6.3
ST
8.0
ST
9.5
牙
距
0.5
0.6
0.8
0.9
1.1
1.3
1.3
1.3
1.4
1.6
1.8
1.8
2
1
2.1
2、英制自攻牙
:
规
格
4#
5#
6#
7#
8#
10#
12#
14#
牙
数
AB
牙
24
20
20
19
18
16
14
14
A
牙
24
20
18
16
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% 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 1045ACR10B38 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 1008K1010 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。 S Ni CrMo 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 ≤1.0 ≤2.0 ≤0.045 ≤0.03 10.0-14.0 16.0-18 .0 2.0-3.0 0 304HC ≤0.08 ≤1.0 ≤2.0 ≤0.045 ≤0.03 8.0-10.5 17.0-19.0 C Si Mn P 0 (二) 1、碳 2、铬 3、镍 4、钼 5、铜 (三) ;304HC磁 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)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,产生钢屑易粘于螺帽牙级处,增加摩檫力,易导致锁死,相对于不锈钢不易锁死。 产品大类 同时因不锈钢延展性好,在使用时而使用碳钢即使产生铁屑也会掉落, (一)、六角螺栓(HEXAGONHEADBOL)TS英制螺栓参照标准为ANSI/ASMEB18.2.1, 制参照BSW91(6韦氏牙)。 (1)、HEXMACHINEBOL: T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, DIN(德标) (3)、HEXCAPSCREW: S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GB30 GB5780(半牙) GB5781(全牙) GB5782(半牙) GB5783(全牙)ISO4016 ISO4018 ISO4014 DIN601 ISO4017 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): IFI111GB5787DIN92 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。 标记代号中“? ”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。 碳钢: 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: ĸ屈服强度δ0.2=450mpaĹ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,ĺ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 抗剪承载力=抗剪强度×螺栓有效面积 22 =700n/mm2×244.8mm2=171360n 22 =40n/mm2×244.8mm2=1152n 同理可得: 22 m14×100膨胀螺栓(a4)抗拉承载力=700n/mm×115.4mm=80780n 22 m14×100膨胀螺栓(a4)抗剪承载力=40n/mm2×115.4mm2=56546n
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