GB-T16823.2-1997 螺纹紧固件紧固通则

前 言 本 标准 excel标准偏差excel标准偏差函数exl标准差函数国标检验抽样标准表免费下载红头文件格式标准下载 等效采用日本标准 螺纹紧固件通则 本标准是 设计 领导形象设计圆作业设计ao工艺污水处理厂设计附属工程施工组织设计清扫机器人结构设计 螺纹紧固件扭 拉关系系列标准的一部分 该系列标准包括 螺纹紧固件应力截面积和承载面积 螺纹紧固件紧固通则 螺纹紧固件拧紧试验方法 本标准的附录 附录 都是标准的附录 本标准由中华人民共和国机械工业部提出 本标准由全国紧固件标准化技术委员会归口 本标准起草单位 机械工业部机械科学研究院负责 东风汽车工程研究院紧固件弹簧研究所参加 中华人民共和国国家标准 螺纹紧固件紧固通则 国家技术监督局 批准 实施 范围 本标准规定了拧紧螺栓 螺母螺纹连接副的术语 基本要求 主要关系式以及典型的拧紧方法 本标准也适用于螺栓 螺母以外的螺纹连接副 本标准不适用于带弹簧垫圈 弹性垫圈的螺纹连接副和使用自攻螺钉 木螺钉 以及使用有效力矩 型 螺纹紧固件的连接副 引用标准 下列标准所包含的条文 通过在本标准中引用而构成为本标准的条文 本标准出版时 所示版本均 为有效 所有标准都会被修订 使用本标准的各方应探讨使用下列标准最新版本的可能性 紧固件机械性能 螺栓 螺钉和螺柱 紧固件 六角产品的对边宽度 紧固件 螺栓和螺钉通孔 商品紧固件的中等精度普通螺纹极限尺寸 螺纹紧固件应力截面积和承载面积 螺纹紧固件拧紧试验方法 术语及符号 术语 本标准中使用的主要术语及其定义 见 表 关于同志近三年现实表现材料材料类招标技术评分表图表与交易pdf视力表打印pdf用图表说话 pdf 有效力矩 在螺纹连接副不承受轴向载荷的情况下 平稳旋转螺母或螺栓时 所测得的旋转力矩 该力矩具有 阻抗旋转的功能 表 术语及其定义 术 语 定 义 相应的英文 参考 螺纹 紧固 拧紧螺栓或螺母 使螺栓受拉力 被连接 件承受压力 螺纹连接 用螺栓 螺母或螺钉拧入机体内螺纹 使两 个及其以上的被连接件达到紧固 被连接件 用紧固件连接的零 部件 螺纹连接体 由螺纹紧固件和被连接件构成的总体 轴力 作用在外螺纹件轴向的拉力 预紧力 紧固时作用在外螺纹件上的拉力和作用 在被连接件上的压力 前者也可称为轴力 初始预紧力 刚完成紧固时的预紧力 分辨不清时 指 预紧力或轴力 紧固扭矩 为达到初始预紧力 拧紧螺栓或螺母所需 要的力矩 紧固 转角 为达到初始预紧力 外螺纹件与内螺纹件 相对的回转角度 弹性紧固 紧固时外螺纹件的变形在弹性区内 见图 塑性紧固 紧固时外螺纹件的变形在塑性区内 见图 拧紧方法 紧固时对初始预紧力的控制方法 扭矩 紧固 法 控制扭矩指标的拧紧方法 见 转角 紧固 法 控制转角的拧紧方法 见 扭矩斜率 紧固 法 控制扭矩曲线中斜率变化指标和转角的 拧紧方法 见 扭矩系数 值 扭矩与初始预紧力的关系 为一比例数值 见式 螺纹扭矩 紧固扭矩的一部分 指作用在外螺纹侧面 与内螺纹侧面之间 旋合长度内 的扭矩 见 式 支承面扭矩 紧固扭矩的一部分 指螺母或螺栓支承面 与被连接件表面之间产生的扭矩 见式 螺纹摩擦系数 外螺纹侧面与内螺纹侧面之间的摩擦系 数 支承面摩擦系数 螺母或螺栓的支承面与被连接件表面间 的摩擦系数 紧固系数 以初始预紧力的最大值与最小值之比 表 示初始预紧力的离散度 屈服紧固轴力 拧紧时螺栓达到屈服的轴力 见图 屈服紧固扭矩 拧紧时达到屈服紧固轴力的扭矩 极限紧固轴力 拧紧时螺栓发生断裂的轴力 见图 注 中的内容在不易产生误解的情况下 可予省略 图 轴力 应变图 符号 本标准使用的主要符号及其含义 见表 表 符号及其含义 符号 含 义 符号 含 义 螺纹公称应力截面积 紧固系数 支承面摩擦扭矩的等效直径 紧固扭矩 接触的支承面内径 屈服紧固扭矩 接触的支承面外径 螺纹扭矩 初始预紧力或预紧力 支承面扭矩 初始预紧力的最大值 螺纹公称直径 初始预紧力的最小值 螺纹公称应力截面积的等效直径 极限紧固轴力 螺纹中径 屈服紧固轴力 螺纹牙型角 扭矩系数 螺纹牙侧角 螺栓拉伸弹性模量 螺纹升角 被连接件压缩弹性模量 紧固转角 螺距 螺纹摩擦系数 螺栓的屈服点 支承面摩擦系数 螺纹紧固的基本要求 为确保螺纹连接体的可靠性 实现其设计功能 预紧力应由实际使用条件和强度计算决定 在安装 使用中 必须保证达到初始预紧力 因此 选取适当的拧紧方法并能准确控制紧固扭矩是必要的 螺纹紧固的主要关系式 紧固扭矩与预紧力的关系 弹性区内紧固扭矩与预紧力的关系 见式 接触的支承面是圆环状时 紧固转角与预紧力的关系 弹性区内紧固转角与预紧力的关系 见式 屈服紧固轴力 按螺纹应力截面积 及其等效直径 计算屈服紧固轴力 见式 若按螺纹小径及其相应的截面积计算屈服紧固轴力时 式中的 置换求值即可 屈服紧固扭矩 与屈服紧固轴力 相应的屈服紧固扭矩 的计算 见式 螺纹拧紧方法 典型的螺纹拧紧方法 选择螺纹连接的拧紧方法 应在充分理解各种拧紧方法特性的基础上 按设计对初始预紧力离散度 的要求 用紧固系数 表示 预紧力的大小 使用条件等进行 典型的螺纹拧紧方法见表 表 典型的螺纹拧紧方法 方 法 指 标 区 域 紧固系数 参考 扭矩法 力矩值 弹性区 转角法 回转角度 弹性区 塑性区 扭矩斜率法 对应于回转角 紧固扭矩斜率 弹性极限 注 初始预紧力的离散度 因随各种拧紧方法的固有因素的变化较大 难以准确表示 故通常用紧固系数表示 见 及 弹性极限 即屈服点或屈服强度 扭矩法 特点 扭矩法是利用扭矩值与预紧力的线性关系进行控制的方法 见图 该方法在拧紧时 只对紧固扭 矩 进行控制 操作简便 但是 由于紧固扭矩的 左右被螺纹和支承面摩擦扭矩所消耗 初始预 紧力的离散度随着拧紧时摩擦损耗等因素的控制程度而变化 因而离散度较大 图 紧固扭矩和预紧力的关系图 目标值的确定 扭矩法的目标值 是一个确定的紧固扭矩 典型的求解方法如下 已知预紧力的上 下限值 即预紧力的下限值 在设计阶段已经确定 按以下步骤进行 估算螺纹部分和被连接件表面状态 润滑条件及相应的螺纹和支承面的摩擦系数的最小值 和最大值 用 中估算的摩擦系数的各项值 按式 和式 计算扭矩系数的最小值 和最大值 根据紧固工具 实施紧固的终止点等条件 考虑紧固扭矩的离散度 确认 和 比值应满足的条件 见式 如不能满足式 时 则变更润滑剂的种类等 使 和 的离散度减小 目标紧固扭矩 按式 计算 对高预紧力的场合 为取得尽可能高的指标 按以下步骤进行 估算螺纹部分及被连接件的表面状态 润滑条件及相应的螺纹和支承面的摩擦系数的最小值 用 估算的 代入式 求出屈服紧固轴力 其中 应采用标准值 包括扭矩扳手等的读数误差 指针式手动扳手扭矩误差率为 数字型精密扳手为 与屈服紧固轴力 采用 标准值进行计算时 的预紧力上限值相近 用 中估算的 和 代入式 中计算扭矩系数的最小值 根据紧固工具 实施紧固的终止点等条件 考虑紧固扭矩的离散度 用式 计算目标 紧固扭矩 转角法 特点 转角法是将螺栓与螺母的相对回转角度 紧固转角 作为指标进行初始预紧力的控制方法 可在 弹性区和塑性区使用 见图 曲线斜率急剧变化时 由于随着转角的设定误差 预紧力的离散度变大 因此 在被连接件和 螺栓的刚性较高的场合 对弹性区的紧固不利 对塑性区的紧固 初始预紧力的离散主要取决于紧固时 螺栓的屈服点 而转角误差对其影响不大 故具有可最大限度地利用螺栓强度的优点 可获得较高 的预紧力 但由于螺栓的螺纹部分及杆部发生塑性变形 对螺栓塑性差的及螺栓反复使用的场合应考 虑其适用性 对预紧力过大 会使被连接件受损的情况 则必须对螺栓的屈服点及抗拉强度的上限值进行规定 图 紧固转角与预紧力的关系图 目标值的确定 转角法的目标值是一个规定的紧固转角 典型的确定方法如下 弹性区紧固时 按以下步骤进行 确定螺栓拉伸弹性模量 和被连接件压缩弹性模量 或 曲线图的弹性区斜率值 在弹性区的线性范围内 曲线图的直线部分 产生尽可能小的预紧力所需的紧固扭矩 值 按第 条的方法 可准确求出 按式 和 曲线图 将转折扭矩的作用点 又称转折点 作为起点求取紧固转角 其中 式 中的 为扭矩系数的平均值 为预紧力的目标值 已知预紧力的下限值 和 上限值 时 在其范围内选择 值 塑性区紧固时 按以下步骤进行 按式 和 曲线图推算屈服紧固轴力 确定螺栓拉伸弹性模量 和被连接件压缩弹性模量 或 曲线图中弹性区的斜率值 在弹性区的线性范围内 曲线图的直线部分 产生尽可能小的预紧力所需的紧固扭矩 值 按第 条的方法 可准确求出 按式 及 曲线图 以转折点为起点求出与 推算的屈服紧固轴力相对应的紧固转角 按 曲线图等 以转折点为起点推算与极限紧固轴力 相对应的紧固转角 的最小值 以转折点为起点 按式 选择目标紧固转角 使用的紧固工具 转角的测定 可使用分度器 电器测定器等 在塑性区紧固时 利用螺栓头部和螺母体的相对位置用 目测控制角度也是可行的 此外 施加转折扭矩时 使用扭矩扳手为宜 扭矩斜率法 特点 扭矩斜率法是以 曲线 见图 中的扭矩斜率 值的变化作为指标进行初始预紧力的控 制方法 通常 螺栓的屈服紧固轴力为初始预紧力的目标值 该方法一般在初始预紧力离散小且可最大 限度地利用螺栓强度的情况下使用 但是 由于该方法对初始预紧力的控制与塑性区的转角法相同 所 以 需要对螺栓的屈服点进行严格控制 与塑性区的转角法相比 螺栓的塑性及反复使用等方面出现的问题较少 但紧固工具比较复杂 又称转折扭矩 图 紧固转角相对应的预紧力及紧固扭矩图 目标值的确定 扭矩斜率法的目标值为扭矩斜率 并在最大扭矩斜率 的 范围内选 择 为减少对预紧力的影响 紧固扭矩及紧固转角的取点间距应小些 使用的紧固工具 由于紧固时 应同时测定紧固扭矩及紧固转角 特别是需要对斜率进行计算和比较 所以应使用带 有电器计量器 微型电脑等计算装置的工具 附 录 标准的附录 螺纹摩擦系数 支承面摩擦系数与扭矩系数的对照表 表 螺纹摩擦系数 支承面摩擦系数 与扭矩系数 的对照表 粗牙螺纹 六角头螺栓 螺母 细牙螺纹 六角头螺栓 螺母 注 值按式 计算给出 其中 按 中径最小值选取 按 中等装配系列选取 按 标准系列值乘以 即 选取 附 录 标准的附录 螺纹摩擦系数 支承面摩擦系数与屈服紧固轴力和 屈服紧固扭矩的对照表 表 螺纹摩擦系数 支承面摩擦系数 与屈服紧固轴力 和屈服紧固扭矩 的对照表 规 格 性能等级 螺纹摩擦系数 支承面摩擦系数 表 续 规 格 性能等级 螺纹摩擦系数 支承面摩擦系数 表 完 规 格 性能等级 螺纹摩擦系数 支承面摩擦系数 注 值按式 计算给出 其中 按 表 规定的 或 值选取 按 表 的规定选取 按 式 换 算求得 值按式 计算给出 由于 对 的影响较小 为简化表格 取一定值 使用示例 当已知 和 时 可按 和 查出规格 性能等级 并据此和 查得 图 以图示方法给出了 级六角头螺栓的 和 与 和 的关系图 图 和 与 和 的关系图