由于超擰,螺紋組合件可能產(chǎn)生下列失效形式:
a) 螺桿斷裂;
b) 螺桿的螺紋脫扣;
c) 螺母的螺紋脫扣;
d) 螺母和螺桿的螺紋脫扣。
螺桿的斷裂是突然發(fā)生的,比較容易發(fā)現(xiàn);而脫扣是逐漸發(fā)生的,就很難發(fā)現(xiàn)并增加了因緊固件失效而造成事故的危險性。
所以,對螺紋連接的設計,總希望失效形式是螺桿斷裂。但由于各種因素(螺母和螺栓的材料強度、螺紋間隙和對邊寬度等)影響脫扣強度,故不能在所有的情況下都能保證獲得這種失效形式。
M5~M39的螺栓或螺釘或螺柱,按表2規(guī)定選配適當性能等級的螺母,當擰緊到螺栓(螺釘或螺柱)保證載荷時,螺紋組合件不會發(fā)生螺紋脫扣。
然而,超過螺栓保證載荷的擰緊,時有發(fā)生,故對螺母的設計應至少保證在超擰10%時,螺紋組合件的失效是螺桿斷裂,以警告使用者,裝配操作不當。
注:有關螺紋組合件強度和螺母型式方面更詳細的資料見附錄A(提示的附錄)。
表2 公稱高度≥0.8D螺母的標記制度
螺母性能等級 |
相配的螺栓、螺釘和螺柱 |
螺 母 |
1型 |
2型 |
性能等級 |
螺紋規(guī)格范圍 |
螺紋規(guī)格范圍 |
4 |
3.6、4.6、4.8 |
>M16 |
>M16 |
-- |
5 |
3.6、4.6、4.8 |
≤M16 |
≤M39 |
-- |
5.6、5.8 |
≤M39 |
6 |
6.8 |
≤M39 |
≤M39 |
-- |
8 |
8.8 |
≤M39 |
≤M39 |
>M16
≤M39 |
9 |
9.8 |
≤M16 |
-- |
≤M16 |
10 |
10.9 |
≤M39 |
≤M39 |
-- |
12 |
12.9 |
≤M39 |
≤M16 |
≤M39 |
注:一股來說,性能等級較高的螺母,可以替換性能等級較低的螺母。螺栓-螺母組合件的應力高于
螺栓的屈服強度或保證應力是可行的。 |
3.2 公稱高度≥O.5D,而<O.8D(螺紋有效長度≥O.4D,而<O.6D)的螺母
公稱高度≥O·5D,而<O.8D(螺紋有效長度≥O.4D,而-<0.6D)的螺母,由兩位數(shù)字標記:第2位
數(shù)字表示用淬硬試驗芯棒測出的公稱保證應力的1/100(以N/mm2計);而第一位數(shù)字“O”則表示這種
螺栓-螺母組合件的承載能力比淬硬芯棒測出的承載能力要小,同時也比3.1條規(guī)定的螺栓-螺母組合
件的承載能力小。有效承載能力不僅取決于螺母本身的硬度和螺紋有效長度,而且還與相配合的螺栓抗
拉強度有關。表3給出了螺母的標記制度和保證應力。
表3 公稱高度≥O.5D,而<O.8D螺母的標記制度和保證應力 N/mm2
螺母性能等級 |
公稱保證應力 |
實際保證應力 |
04 |
400 |
380 |
05 |
500 |
500 |