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【緊韌體知識】螺紋的種類和螺栓機械性質

一、螺紋的種類

螺紋按用途分為兩大類,即連線螺紋和傳動螺紋。

1、 連線螺紋

【緊韌體知識】螺紋的種類和螺栓機械性質

連線螺紋有普通螺紋和管螺紋兩類,主要用於連線。常用的有四種標準螺紋,即:粗牙普通螺紋、細牙普通螺紋、管螺紋、錐管螺紋。

普通螺紋的牙型為等邊三角形(牙型角為60°)。細牙和粗牙的區別是在大徑相同的條件下,細牙螺紋比粗牙螺紋的螺距小。

管螺紋和錐螺紋的牙型為等腰三角形(牙型角為55°) ,管螺紋主要用於水管、油管、煤氣管等的管道連線,管螺紋有圓柱管螺紋和圓錐管螺紋,它們都是英寸製為單位,並以25。4mm螺紋長度中的螺紋牙數表示螺紋的螺距。

管螺紋又分:

●非密封管螺紋( G),加工內孔螺紋的是管螺紋絲錐加,加工外螺紋的有板牙;

●密封管螺紋( R )精度要求高。密封管螺紋有兩種配合方式:圓柱內螺紋與圓錐外螺紋組成“柱/錐”配合;圓錐內螺紋與圓錐外螺紋組成” 錐/錐”配合。

(1)管螺紋的尺寸為管子孔徑的近似值,而不是管子外徑。1/2 DN15。

(2)管螺紋是每英寸有多少個牙表示牙型的粗細,換算後螺距為小數,如G1“的管螺紋沿軸線上有11個牙,其螺距為25。4除以11為2。309管螺紋多用於管件和薄壁零件的連線,其螺距與牙型均較小。

●公制螺紋用螺距來表示,美英制螺紋用每英寸內的螺紋牙數來表示。

●公制螺紋是60度等邊牙型,英制螺紋是等腰55度牙型,美製螺紋為等腰60度牙型。

注:“行內人”通常用”分”來稱呼螺紋尺寸,一英寸等於8分, 1/4英寸就是2分,以此類推

2、傳動螺紋

傳動螺紋用作傳遞動力或運動的螺紋。常用的有兩種標準螺紋。

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1)梯形螺紋:牙型為等腰梯形,牙型角為30° ,它是最常用的傳動螺紋。與矩形螺紋相比,傳動效率略低,但工藝性好,牙根強度高,對中性好。機床的絲槓是利用梯形螺紋來雙向傳遞動力的。螺紋代號用Tr來表示。

2)鋸齒形螺紋:一種受單向力的傳動螺紋牙型為不等腰梯形, -側邊與鉛垂線的夾角為30°,另邊為3°,形成33°的牙型角。其牙型鋸齒形,代號為B。他只用於承受單向動力,由於它的傳動效率及強度比梯形螺紋高,常用於螺旋壓力機及水壓機等單向受力機構螺紋。

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3)矩形螺紋:主要用於力傳遞,其特點是傳動效率較其他螺紋較高,但強度較大,因此應用受到一定限制。

4)模數螺紋:即渦輪蝸桿螺紋,其牙型為40度,它具有傳動比大,結構緊湊,傳動平穩,自鎖效能好等特點主要用於減速裝置。

二、螺栓機械性質

1、等級

:公制螺栓的強度等級主要有:3。6、4。6、4。8、5。6、5。8、6。8、8。8、9。8、10。9、12。9共10個性能等級。

高強度螺栓的區分及含義:8。8級及以上等級的螺栓統稱為高強度螺栓,其餘等級螺栓稱為普通強度螺栓。

2、螺栓效能等級標號的含義

: 螺栓效能等級標號由兩部分數字組成,分別代表螺栓的公稱抗拉強度值和屈強比值,如效能等級為4。8級的高強度螺栓其含義為:

(1):螺栓材質公稱抗拉強度為400MPa級

(2):螺栓材質的屈強比值為0。8

(3):螺栓材質的公稱屈服強度為400x0。8= 320MPa級

3、螺栓的機械效能等級主要有以下四種指標:

a、強度指標(抗拉強度、屈服點、 屈服強度、保證應力);

b、硬度指標(維氏硬度、布氏硬度、洛氏硬度、表面硬度);

C、塑性、韌性指標(伸長率、鍥負載強度、衝擊吸收功、頭部堅固性);

d、脫碳層指標(螺紋未脫碳層的最小高度、全脫碳層的最大深度)。

4、名詞解釋

1)抗拉強度( 6)N/mm:產品單位面積 上所能承受最大抗拉伸力量。是指金屬材料在拉斷前所能承受的最大應力。

2)保證荷重( SP ) N/mm:依產品的等級和規格對其施以一定負荷,並持續-定的時間,產品能夠承受而不發生任何可測得的永久變形。

3)屈服點(6S) N/mm:材料拉伸時,應變增加而應力不增加的點,在一般的低強度產品的拉伸曲線中可顯示明顯的屈服點,屈服點是材料彈性變形和塑性變形的分界點;在高強度產品的拉伸曲線中沒有明顯的屈服點,當屈服點不能測定時,允許一測量屈服強度的方法代替。

4)屈服強度( yield strength)定義:是金屬材料發生屈服現象時的屈服極限亦即抵抗微量 塑性變形的應力。對於無明顯屈服的金屬材規定以產生0。2%殘餘變形的應力值為其屈服極限,稱為條件屈服極限或屈服強度。大於此極限的外力作用;將會便零件永久失效,無法恢復。如低碳鋼的屈服極限為207MPa ,當大於此極限的外力作用之下,零件將會產生永久變形,小於這個的,零件還會恢復原來的樣子。

備註:

a、材料的變形分為彈性變形(外力撤銷後可以恢復原來形狀)和塑性變形(外力撤銷後不能恢復原來形狀,形狀發生變化,伸長或縮短)。

b、當應力超過彈性極限後,進入屈服階段後變形增加較快 ,此時除了產生彈性變形外 上還產生部分塑性變形。當應力達到b點後塑性應委急劇增加 應力應變出現微小波動這種現象稱為屈服。這一階段的最大、最小應萬分別稱為下屈服點和上屈服點。

由於下屈服點的數值較為穩定,因此以它作為材料抗力的指標,稱為屈服點或屈服強度(ReL或Rp0。2)。

5)硬度:金屬材料抵抗更硬的物體壓入其內的能力叫硬度。它是材料效能的一個綜合物理量,表示金屬材料在個小的體積範圍內抵

抗彈性變形、塑性變形或破斷的能力(維氏硬度HV30、布氏硬度HB、洛氏硬度HRB和HRC、表面硬度HV0。3 )。

6)鍥負載強度:對六角頭、方頭(四角)、六角法蘭面或內六角螺栓反應施以鍥負載試驗。即測試產品的頭部下方加一鍥形塊後的抗拉強度,其目的是得到產品的抗拉強度及其頭部堅固性。

7)伸長率:(δ) :產品的伸長率即為產品斷裂後的伸長量與斷裂前的長度的比值

屈服點

試樣在試驗過程中力不增加(保持恆定)仍能繼續伸長(變形)時的應力。

上屈服點

試樣發生屈服而力首次下降前的最大應力。

下屈服點

當不計初始瞬時效應時屈服階段中的最小應力。

有些鋼材(如高碳鋼)無明顯的屈服現象,通常以發生微量的塑性變形(0。2%)時的應力作為該鋼材的屈服強度,稱為條件屈服強度(yieldstrength)。

8)頭部堅固性:將產品裝入-帶有傾斜孔(傾斜角度,如下圖)的支座內,用捶擊產品頭部,對全牙的螺栓或螺釘,只要未發生掉頭現象,即使在第一扣螺紋上出現了裂縫,仍應視為符合本試驗要求;半牙產品在頭部、支撐面與螺桿過渡圓角處,不應產生任何裂縫。B3098。1且中規定對規格≤M16,並且長度太短而不能進行鍥負載試驗的螺栓和螺釘執行。

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