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简易自动化讲座

刊载日:2006年06月09日|类别:自动化要素技术

第39回 螺丝−6:钢制螺栓/螺帽的强度分类

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ISO 螺丝对螺丝的强度进行了分类,以规定其机械性质。这里以钢制螺栓和钢 制螺帽为例对强度分类进行说明。在 MISUMI FA 产品目录 06 版的第 879 页,记 载了内六角螺栓 CB 的强度分类 12.9(M3~M20)和 10.9(M24)。

(1)钢制螺栓的机械性质

(1)钢制螺栓的机械性质

ISO 之外,JIS 也以强度分类数值来表示螺栓的机械性质。【表 1】为 ISO 898-1:1998 的部分内容。

【表 1】钢制螺栓的机械性质(摘自 ISO898-1:1998)
机械性质 强度分类 试验方法及条件**
6.8 8.8* 10.9 12.9
最小抗拉强度 R m,min N/mm2 600 800 1040 1200 A:ISO6892(拉伸试验)
B:螺栓的拉伸试验
硬度 HV min 190 250 320 385 AB/B:ISO6507-1
最小硬度为Rm的替代
max 250 320 380 435
下屈服点Rcl. N/mm2 min 480 - - - A:ISO6892(拉伸试 验)
※仅适用于 l≧6d 时
0.2%耐力Rp0.2 N/mm2 min - 640 940 1100
断后延伸率 A% min - 12 9 8
断面收缩率 Z% min - 52 48 44 A:ISO6892(拉伸试 验)
楔负载抗拉强度 不得小于最小抗拉强度Rm,min B:螺栓楔负载拉伸试验
破坏扭矩 M BN・m min - ISO898-7中规定 ISO898-7(扭转试 验)
※Rm的替代
保证负载应力 Sp N/mm2 440 580 830 970 B:螺栓的保证负载试验
冲击强度 KU J min - 30 20 15 A:ISO83(夏氏冲击试验)

(2)表中强度分类数值的说明

最初的数字表示最小抗拉强度公称值的 1/100。
第 2 个数字表示屈服强度(屈服点或耐力)与抗拉强度的比值。

■ 例:强度分类 10.9
最小抗拉强度 表示螺栓可承受的最大负载
以公称直径 3mm 以上、公称长度 2.5d 以上的螺栓为对象
屈服强度 表示螺栓不产生塑性变形所能承受的最大负载
延伸率 表示螺栓在破坏前的塑性变形量

(3)机械性质的各项目

最小抗拉强度 表示螺栓可承受的最大负载
以公称直径 3mm 以上、公称长度 2.5d 以上的螺栓为对象
屈服强度表示螺栓不产生塑性变形所能承受的最大负载
延伸率表示螺栓在破坏前的塑性变形量


(2)钢制螺帽的机械性质

・螺帽的强度分类以螺丝公称直径对应的保证负载应力值来表示(参阅【表 2】)。应选择与配套螺栓强
   度分类对应的螺帽强度。
・【表 2】中强度分类为 8 的螺帽和强度分类为 8.8 的钢制螺栓配套使用时, 在螺栓和螺帽咬合的螺丝
   部位(螺纹牙部分)损坏之前,螺栓的轴部会先断 裂。
・【表 2】中的型式数字:
    1型 → 表示材料强度较高、高度为0.8d〜0.9d的螺帽。
    2型 → 表示材料强度较底、高度为1d左右的螺帽。


【表 2】钢制螺帽(粗牙)的机械性质(摘自 ISO898-1:1998)
螺纹公称直径
d
mm
强度分类 8
保证负载应力 Sp
N/mm2
维氏硬度
HV
热处理 型式 保证负载应力 Sp
N/mm2
维氏硬度
HV
热处理 型式
min max min max
d≦4 800 180 302 1 - - - - -
4<d≦7 855 200
7<d≦10 870
10<d≦16 880
16<d≦39 920 233 353   890 180 302 2

下一讲将以不锈钢螺栓的表示方法为例,介绍表示螺丝机械性质的强度分类。

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