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高品质/高产能/中国造
一、紧固件的定义:
紧固件在市场上也称为标准件,是将两个或两个以上的零件(或构件)紧固连接成为一件整体时所采用的一类机械零件的总称。
二、紧固件的种类:
(1)螺栓:由头部和螺杆(带有外螺纹的圆柱体)两部分组成的一类紧固件,需与螺母配合,用于紧固连接两个带有通孔的零件。这种连接形式称螺栓连接。如把螺母从螺栓上旋下,有可以使这两个零件分开,故螺栓连接是属于可拆卸连接。
(2) 螺柱:没有头部的,仅有两端均外带螺纹的一类紧固件。连接时,它的一端必须旋入带有内螺纹孔的零件中,另一端穿过带有通孔的零件中,然后旋上螺母,即使这两个零件紧固连接成一见整体。这种连接形式称为螺柱连接,也是属于可拆卸连接。主要用于被连接零件之一厚度较大、要求结构紧凑,或因拆卸频繁,不宜采用螺栓连接的场合。
(3)螺钉:也是由头部和螺杆两部分构成的一类紧固件,按用途可以分为三类:机器螺钉、紧定螺钉和特殊用途螺钉。机器螺钉主要用于一个紧定螺纹孔的零件,与一个带有通孔的零件之间的紧固连接,不需要螺母配合(这种连接形式称为螺钉连接,也属于可拆卸连接;也可以与螺母配合,用于两个带有通孔的零件之间的紧固连接。)紧定螺钉主要用于固定两个零件之间的相对位置。特殊用途螺钉例如有吊环螺钉等供吊装零件用。
(4)螺母:带有内螺纹孔,形状一般呈显为六角柱形,也有呈四方柱形或圆柱形,配合螺栓、螺柱或机器螺钉,用于紧固连接两个零件,使之成为一件整体.
(5)自攻螺钉:与机器螺钉相似,但螺杆上的螺纹为专用的自攻螺钉用螺纹。用于紧固连接两个薄的金属构件,使之成为一件整体 ,构件上需要事先制出小孔,由于这种螺钉具有较高的硬度,可以直接旋入构件的孔中,使构件中形成响应的内螺纹。这种连接形式也是属于可拆卸连接。
(6)木螺钉:也是与机器螺钉相似,但螺杆上的螺纹为专用的木螺钉用罗纹,可以直接旋入木质构件(或零件)中,用于把一个带通孔的金(或非金属)零件与一个木质构件紧固连接在一起。这种连接也是属于可以拆卸连接。
(7)垫圈:形状呈扁圆环形的一类紧固件。置于螺栓、螺钉或螺母的支撑面与连接零件表面之间,起着增大被连接零件接触表面面积,降低单位面积压力和保护被连接零件表面不被损坏的作用;另一类弹性垫圈,还能起着阻止螺母回松的作用。
(8)挡圈:供装在机器、设备的轴槽或孔槽中,起着阻止轴上或孔上的零件左右移动的作用。
(9)销:主要供零件定位用,有的也可供零件连接、固定零件、传递动力或锁定其他紧固件之用。
(10)铆钉:由头部和钉杆两部分构成的一类紧固件,用于紧固连接两个带通孔的零件(或构件),使之成为一件整体。这种连接形式称为铆钉连接,简称铆接。属与不可拆卸连接。因为要使连接在一起的两个零件分开,必须破坏零件上的铆钉。
(11)组合件和连接副:组合件是指组合供应的一类紧固件,如将某种机器螺钉(或螺栓、自供螺钉)与平垫圈(或弹簧垫圈、锁紧垫圈)组合供应;连接副指将某种专用螺栓、螺母和垫圈组合供应的一类紧固件,如钢结构用高强度大六角头螺栓连接副。
(12)焊钉:由光能和钉头(或无钉头)构成的异类紧固件,用焊接方法把他固定连接在一个零件(或构件)上面,以便再与其他零件进行连接。
三、国际常用紧固件标准
(1)中国国家标准(国标)-GB
(2)德国国家标准(德标) -DIN
(3)国际标准-ISO
(4)日本国家标准(日标) -JIS
(5)美国国家标准(美标) -ANSI
(6)英国国家标准 -BS
备注:以上几种标准除了一些基本尺寸如头部对边、头部厚度等的不同以外,最主要的是螺纹部分的不同。GB、DIN、JIS、ISO的螺纹都是以mm(毫米)为单位,统称为公制螺纹。ANSI螺纹是以英寸为单位的称为美标螺纹。除了公制螺纹和美制螺纹外还有一种BS—英制标准,其螺纹也是以英寸为单位,俗称惠氏螺纹。
四、紧固件机械性能
(1)螺栓、螺钉和螺柱的机械性能-----GB3098.1/ISO898-1
a.范围:本标准规定了由碳钢和或合金钢制造的、在环境温度为10-35℃条件下进行试验时,粗牙螺纹M1.6-M39;细牙螺纹M8*1-M39*3螺栓、螺钉和螺柱的机械性能。本标准不适用于紧定螺钉及类似的不受拉力的螺纹紧固件。
b.标记制度:性能等级的标记代号,由两部分数字组成 第一部分数字表示公称抗拉强度的1/100.第二部分数字表示公称屈服点(σs)或公称规定非比例伸长应力(σp0.2)与公称抗拉强度(σb)比值(屈强比)的10倍。这两部分数字的乘积为公称屈服点的1/10.
c.抗拉强度( tensile strength )的定义:抗拉强度是指金属材料在拉断前所能承受的最大应力,用σb=FO/AO
FO----试样在断裂前的最大外力(N)
AO----试样原来的截面积(mm²)
σb---抗拉强度(Mpa、N/mm2 )
备注:
①PSI是压力单位,欧美国家常用单位。英文全称为Pounds per square inch。P是磅pound,S是平方square,I是英寸inch。
②举例:随意抽取一份客户图纸
(2)屈服强度(yield strength )定义:是金属材料发生屈服现象时的屈服极限,亦即抵抗微量塑性变形的应力。对于无明显屈服的金属材料,规定以产生0.2%残余变形的应力值为其屈服极限,称为条件屈服极限或屈服强度。大于此极限的外力作用,将会使零件永久失效,无法恢复。如低碳钢的屈服极限为207MPa,当大于此极限的外力作用之下,零件将会产生永久变形,小于这个的,零件还会恢复原来的样子。
备注:
a.材料的变形分为弹性变形(外力撤销后可以恢复原来形状)和塑性变形(外力撤销后不能恢复原来形状,形状发生变化,伸长或缩短)
b.当应力超过弹性极限后,进入屈服阶段后,变形增加较快,此时除了产生弹性变形外,还产生部分塑性变形。当应力达到b点后,塑性应变急剧增加,应力应变出现微小波动,这种现象称为屈服。这一阶段的最大、最小应力分别称为下屈服点和上屈服点。由于下屈服点的数值较为稳定,因此以它作为材料抗力的指标,称为屈服点或屈服强度(ReL或Rp0.2)。
①屈服点yield point(σs)
试样在试验过程中力不增加(保持恒定)仍能继续伸长(变形)时的应力。
②上屈服点upper yield point(σsu)
试样发生屈服而力首次下降前的最大应力。
③下屈服点lower yield point(σSL)
当不计初始瞬时效应时屈服阶段中的最小应力。
有些钢材(如高碳钢)无明显的屈服现象,通常以发生微量的塑性变形(0.2%)时的应力作为该钢材的屈服强度,称为条件屈服强度(yield strength)。
④详见材料应力-应变曲线图
(3)常用性能等级:3.6级、4.6级、4.8级、5.6级、5.8级、6.8级、8.8级、9.8级、10.9级、12.9级十个等级。
(4)螺栓性能等级标号的含义 :螺栓性能等级标号由两部分数字组成,分别代表螺栓的公称抗拉强度值和屈强比值,如性能等级为4.8级的高强度螺栓其含义为:
a.螺栓材质公称抗拉强度为400MPa级
b.螺栓材质的屈强比值为0.8
c.螺栓材质的公称屈服强度为400x0.8= 320MPa级
(5)高强度螺栓的区分及含义:8.8级及以上等级的螺栓统称为高强度螺栓,其余等级螺栓称为普通强度螺栓。