GBT 16823.2-1997 螺紋緊固件緊固通則

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1、前言本標(biāo)準(zhǔn)等效采用日本標(biāo)準(zhǔn)螺紋緊固件通則本標(biāo)準(zhǔn)是設(shè)計(jì)螺紋緊固件扭拉關(guān)系系列標(biāo)準(zhǔn)的一部分該系列標(biāo)準(zhǔn)包括螺紋緊固件應(yīng)力截面積和承載面積螺紋緊固件緊固通則螺紋緊固件擰緊試驗(yàn)方法本標(biāo)準(zhǔn)的附錄附錄都是標(biāo)準(zhǔn)的附錄本標(biāo)準(zhǔn)由中華人民共和國機(jī)械工業(yè)部提出本標(biāo)準(zhǔn)由全國緊固件標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會歸口本標(biāo)準(zhǔn)起草單位機(jī)械工業(yè)部機(jī)械科學(xué)研究院負(fù)責(zé)東風(fēng)汽車工程研究院緊固件彈簧研究所參加中華人民共和國國家標(biāo)準(zhǔn)螺紋緊固件緊固通則范圍本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了擰緊螺栓螺母螺紋連接副的術(shù)語基本要求主要關(guān)系式以及典型的擰緊方法本標(biāo)準(zhǔn)也適用于螺栓螺母以外的螺紋連接副本標(biāo)

2、準(zhǔn)不適用于帶彈簧墊圈彈性墊圈的螺紋連接副和使用自攻螺釘木螺釘以及使用有效力矩型螺紋緊固件的連接副引用標(biāo)準(zhǔn)下列標(biāo)準(zhǔn)所包含的條文通過在本標(biāo)準(zhǔn)中引用而構(gòu)成為本標(biāo)準(zhǔn)的條文本標(biāo)準(zhǔn)出版時(shí)所示版本均為有效所有標(biāo)準(zhǔn)都會被修訂使用本標(biāo)準(zhǔn)的各方應(yīng)探討使用下列標(biāo)準(zhǔn)最新版本的可能性緊固件機(jī)械性能螺栓螺釘和螺柱緊固件六角產(chǎn)品的對邊寬度緊固件螺栓和螺釘通孔商品緊固件的中等精度普通螺紋極限尺寸螺紋緊固件應(yīng)力截面積和承載面積螺紋緊固件擰緊試驗(yàn)方法術(shù)語及符號術(shù)語本標(biāo)準(zhǔn)中使用的主要術(shù)語及其定義見表有效力矩在螺紋連接副不承受軸向載荷的情況下平穩(wěn)旋轉(zhuǎn)

3、螺母或螺栓時(shí)所測得的旋轉(zhuǎn)力矩該力矩具有阻抗旋轉(zhuǎn)的功能國家技術(shù)監(jiān)督局批準(zhǔn)實(shí)施表術(shù)語及其定義術(shù)語定義相應(yīng)的英文參考擰緊螺栓或螺母使螺栓受拉力被連接螺紋緊固件承受壓力用螺栓螺母或螺釘擰入機(jī)體內(nèi)螺紋使兩螺紋連接個及其以上的被連接件達(dá)到緊固被連接件用緊固件連接的零部件螺紋連接體由螺紋緊固件和被連接件構(gòu)成的總體軸力作用在外螺紋件軸向的拉力緊固時(shí)作用在外螺紋件上的拉力和作用預(yù)緊力在被連接件上的壓力前者也可稱為軸力剛完成緊固時(shí)的預(yù)緊力分辨不清時(shí)指初始預(yù)緊力預(yù)緊力或軸力為達(dá)到初始預(yù)緊力擰緊螺栓或螺母所需緊固扭矩要的力矩為達(dá)到初始

4、預(yù)緊力外螺紋件與內(nèi)螺紋件緊固轉(zhuǎn)角相對的回轉(zhuǎn)角度彈性緊固緊固時(shí)外螺紋件的變形在彈性區(qū)內(nèi)見圖塑性緊固緊固時(shí)外螺紋件的變形在塑性區(qū)內(nèi)見圖擰緊方法緊固時(shí)對初始預(yù)緊力的控制方法扭矩緊固法控制扭矩指標(biāo)的擰緊方法見轉(zhuǎn)角緊固法控制轉(zhuǎn)角的擰緊方法見控制扭矩曲線中斜率變化指標(biāo)和轉(zhuǎn)角的扭矩斜率緊固法擰緊方法見扭矩與初始預(yù)緊力的關(guān)系為一比例數(shù)值扭矩系數(shù)值見式緊固扭矩的一部分指作用在外螺紋側(cè)面螺紋扭矩與內(nèi)螺紋側(cè)面之間旋合長度內(nèi)的扭矩見式緊固扭矩的一部分指螺母或螺栓支承面支承面扭矩與被連接件表面之間產(chǎn)生的扭矩見式外螺紋側(cè)面與內(nèi)螺紋側(cè)面之間

5、的摩擦系螺紋摩擦系數(shù)數(shù)螺母或螺栓的支承面與被連接件表面間支承面摩擦系數(shù)的摩擦系數(shù)以初始預(yù)緊力的最大值與最小值之比表緊固系數(shù)示初始預(yù)緊力的離散度屈服緊固軸力擰緊時(shí)螺栓達(dá)到屈服的軸力見圖屈服緊固扭矩?cái)Q緊時(shí)達(dá)到屈服緊固軸力的扭矩極限緊固軸力擰緊時(shí)螺栓發(fā)生斷裂的軸力見圖注中的內(nèi)容在不易產(chǎn)生誤解的情況下可予省略圖軸力應(yīng)變圖符號本標(biāo)準(zhǔn)使用的主要符號及其含義見表表符號及其含義符號含義符號含義螺紋公稱應(yīng)力截面積緊固系數(shù)支承面摩擦扭矩的等效直徑緊固扭矩接觸的支承面內(nèi)徑屈服緊固扭矩接觸的支承面外徑螺紋扭矩初始預(yù)緊力或預(yù)緊力支承面扭

6、矩初始預(yù)緊力的最大值螺紋公稱直徑初始預(yù)緊力的最小值螺紋公稱應(yīng)力截面積的等效直徑極限緊固軸力螺紋中徑屈服緊固軸力螺紋牙型角扭矩系數(shù)螺紋牙側(cè)角螺栓拉伸彈性模量螺紋升角被連接件壓縮彈性模量緊固轉(zhuǎn)角螺距螺紋摩擦系數(shù)螺栓的屈服點(diǎn)支承面摩擦系數(shù)螺紋緊固的基本要求為確保螺紋連接體的可靠性實(shí)現(xiàn)其設(shè)計(jì)功能預(yù)緊力應(yīng)由實(shí)際使用條件和強(qiáng)度計(jì)算決定在安裝使用中必須保證達(dá)到初始預(yù)緊力因此選取適當(dāng)?shù)臄Q緊方法并能準(zhǔn)確控制緊固扭矩是必要的螺紋緊固的主要關(guān)系式緊固扭矩與預(yù)緊力的關(guān)系彈性區(qū)內(nèi)緊固扭矩與預(yù)緊力的關(guān)系見式接觸的支承面是圓環(huán)狀時(shí)緊固轉(zhuǎn)角與

7、預(yù)緊力的關(guān)系彈性區(qū)內(nèi)緊固轉(zhuǎn)角與預(yù)緊力的關(guān)系見式屈服緊固軸力按螺紋應(yīng)力截面積及其等效直徑計(jì)算屈服緊固軸力見式若按螺紋小徑及其相應(yīng)的截面積計(jì)算屈服緊固軸力時(shí)式中的置換求值即可屈服緊固扭矩與屈服緊固軸力相應(yīng)的屈服緊固扭矩的計(jì)算見式螺紋擰緊方法典型的螺紋擰緊方法選擇螺紋連接的擰緊方法應(yīng)在充分理解各種擰緊方法特性的基礎(chǔ)上按設(shè)計(jì)對初始預(yù)緊力離散度的要求用緊固系數(shù)表示預(yù)緊力的大小使用條件等進(jìn)行典型的螺紋擰緊方法見表表典型的螺紋擰緊方法方法指標(biāo)區(qū)域緊固系數(shù)參考扭矩法力矩值彈性區(qū)彈性區(qū)轉(zhuǎn)角法回轉(zhuǎn)角度塑性區(qū)對應(yīng)于回轉(zhuǎn)角扭矩斜率法彈

8、性極限緊固扭矩斜率注初始預(yù)緊力的離散度因隨各種擰緊方法的固有因素的變化較大難以準(zhǔn)確表示故通常用緊固系數(shù)表示見及彈性極限即屈服點(diǎn)或屈服強(qiáng)度扭矩法特點(diǎn)扭矩法是利用扭矩值與預(yù)緊力的線性關(guān)系進(jìn)行控制的方法見圖該方法在擰緊時(shí)只對緊固扭矩進(jìn)行控制操作簡便但是由于緊固扭矩的左右被螺紋和支承面摩擦扭矩所消耗初始預(yù)緊力的離散度隨著擰緊時(shí)摩擦損耗等因素的控制程度而變化因而離散度較大圖緊固扭矩和預(yù)緊力的關(guān)系