Znaczenie śrub mocujących klasy 8.8 i podstawowa wiedza na temat gwintów

Klasy wydajności śrub do połączeń konstrukcji stalowych obejmują 3,6, 4,6, 4,8, 5,6, 6,8, 8,8, 9,8, 10,9 i 12,9. Śruby klasy 8.8 i wyższej są produkowane ze stali średniowęglowej lub niskostopowej i poddawane obróbce cieplnej przez hartowanie i odpuszczanie, które są wspólnie określane jakośruby o dużej wytrzymałości.Reszta to zwykłe śruby. Stopień wytrzymałości śruby składa się z dwóch zestawów liczb, przedstawiających odpowiednio nominalną wytrzymałość na rozciąganie i stosunek granicy plastyczności do rozciągania materiału.

Dla śruby klasy 4.6: jej nominalna wytrzymałość na rozciąganie wynosi 400 MPa, a stosunek granicy plastyczności do rozciągania wynosi 0,6. Nominalną granicę plastyczności oblicza się jako 400×0.6=240 MPa.

Dla śruby o wysokiej wytrzymałości klasy 10.9: po obróbce cieplnej nominalna wytrzymałość na rozciąganie osiąga 1000 MPa przy stosunku plastyczności do rozciągania wynoszącym 0,9. Nominalna granica plastyczności wynosi 1000×0.9=900 MPa.

Klasy wydajności śrub są zgodne z międzynarodowymi standardami ogólnymi. Śruby o tej samej klasie wydajności zapewniają identyczne właściwości mechaniczne niezależnie od materiału i pochodzenia. Projektanci mogą wybierać śruby po prostu według klas wydajności.

Śruba klasy 8.8 ma nominalną wytrzymałość na rozciąganie 800 N/mm2 i nominalną granicę plastyczności 640 N/mm2.

Ogólna zasada obliczania wytrzymałości śrub oznaczonych jakoX.Y:

Nominalna wytrzymałość na rozciąganie wynosi X×100.

Nominalna granica plastyczności=Nominalna wytrzymałość na rozciąganie ×(Y÷10).

Przykład: Śruba klasy 4.8 ma wytrzymałość na rozciąganie 400 MPa i granicę plastyczności 400×8 ÷10=320 MPa.

Śruby ze stali nierdzewnejsą zwykle oznaczone jako A2-70, A4-70 itd., które przyjmują niezależne kryteria różniące się od powyższych zasad ocen metrycznych.

1 Jednostki miary

Na całym świecie powszechnie stosowane są dwa główne systemy pomiaru długości: system metryczny i system imperialny. System metryczny wykorzystuje metry, centymetry i milimetry, które są popularne w Chinach, Europie, Japonii i Azji Południowo-Wschodniej. System imperialny opiera się na calach i jest stosowany głównie w Stanach Zjednoczonych, Wielkiej Brytanii oraz innych krajach Europy i Ameryki.

Konwersja metryczna (system dziesiętny):

1 m=100 cm=1000 mm

Konwersja imperialna:

1 cal=8 ósemek; 1 cal=25.4 mm

Przykład: 83 cal×25.4=9.52 mm

Elementy złączne gwintowane o średnicy nominalnej mniejszej niż 1/4 cala są oznaczone numerami śrub, zwykle obejmującymi 4 #, 5 #, 6 #, 7 #, 8 #, 10 # i 12 #.

2 Klasyfikacja wątków

Gwint to ciągły spiralny grzbiet utworzony na wewnętrznej lub zewnętrznej powierzchni elementu. Według cech strukturalnych i zastosowań, nici dzielą się na trzy kategorie:

Gwint ogólnego przeznaczenia: Trójkątny profil gwintowany, używany do łączenia i mocowania elementów. Dzieli się go na grubą i drobną nić. Drobny gwint zapewnia większą wytrzymałość połączenia.
Gwint przenoszenia mocy: Profile obejmują kształty trapezowe, prostokątne i piłowane, używane głównie do przenoszenia ruchu i mocy.
Gwint uszczelniający: Przeznaczone do połączeń uszczelnionych, głównie do gwintów rurowych, gwintów stożkowych i gwintów rurowych stożkowych.

3 klasy dopasowania gwintu

Dopasowanie gwintu określa szczelność pomiędzy współpracującymi gwintami wewnętrznymi i zewnętrznymi. Klasy dopasowania są określone poprzez kombinację odchyleń granicznych i tolerancji dla gwintów wewnętrznych i zewnętrznych.

3.1 Ujednolicony wątek imperialny

Klasy gwintów zewnętrznych: 1A, 2A, 3A

Klasy gwintów wewnętrznych: 1B, 2B, 3B

Wszystkie pasują luźno. Wyższy numer klasy oznacza ściślejsze dopasowanie. Odchylenia graniczne podano tylko dla klasy 1A i 2A; Klasa 3A ma zerowe odchylenie podstawowe. Klasy 1A i 2A mają tę samą wartość odchylenia granicznego. Wyższy numer klasy oznacza mniejszą strefę tolerancji.

Klasa 1A i 1B: Największa strefa tolerancji, dla połączeń o niskiej precyzji.
Klasa 2A i 2B: Najczęściej stosowane klasy tolerancji dla imperialnych mechanicznych elementów złącznych.
Klasa 3A i 3B: Najściślejsze dopasowanie przy rygorystycznych wymaganiach tolerancji, stosowane w konstrukcjach krytycznych o wysokich wymaganiach bezpieczeństwa.

Porównanie tolerancji: Tolerancja gwintu zewnętrznego klasy 1A jest o 50% większa niż w klasie 2A i 75% większa niż w klasie 3A. W przypadku gwintów wewnętrznych tolerancja klasy 1B jest o 50% większa niż klasa 2B i 75% większa niż klasa 3B.

3.2 Gwint metryczny

Wspólne strefy tolerancji dla gwintów zewnętrznych: 4h, 6h, 6g

Wspólne strefy tolerancji dla gwintów wewnętrznych: 5H, 6H, 7H

Japońskie standardy dzielą precyzję gwintu na klasy Ⅰ, Ⅱ i Ⅲ. Klasa Ⅱ jest przyjęta dla ogólnych warunków pracy.

Dla gwintów metrycznych: Strefy tolerancji H i h mają zerowe odchylenie podstawowe; G ma dodatnie odchylenie podstawowe, podczas gdy e, f i g mają ujemne odchylenie podstawowe.

H to najczęściej stosowana strefa tolerancji dla gwintów wewnętrznych, odpowiednia dla gwintów niepowlekanych lub gwintów z cienką powłoką fosforanującą. G jest rzadko używany i nakładany tylko na specjalne okazje z grubymi powłokami.

Strefa tolerancji g jest zwykle stosowana w przypadku gwintów z cienką powłoką o grubości 6 ~ 9 μm. Jeśli gotowa śruba wymaga tolerancji 6h, gwint należy obrobić do 6g, aby zachować naddatek na powłokę.

Zalecane kombinacje pasowań gwintów: H/g, H/h, G/h. Do precyzyjnych elementów złącznych, takich jakśruby i nakrętki, 6H/6gjest preferowanym standardowym dopasowaniem.

4 parametry gwintów i specyfikacje gwintów samogwintujących

4.1 Główne parametry geometryczne

Główna średnica: Średnica urojonego cylindra pokrywająca się z grzbietami gwintu, w przybliżeniu równa nominalnej średnicy gwintu.
Niewielka średnica: Średnica urojonego cylindra pokrywająca się z korzeniami gwintu.
Poziom: Odległość osiowa pomiędzy odpowiednimi punktami dwóch sąsiednich grzbietów gwintu mierzona wzdłuż linii podziałowej. Skok gwintów imperialnych wyraża się liczbą zwojów na cal.