由于超拧,螺纹组合件可能产生下列失效形式:
a) 螺杆断裂;
b) 螺杆的螺纹脱扣;
c) 螺母的螺纹脱扣;
d) 螺母和螺杆的螺纹脱扣。
螺杆的断裂是突然发生的,比较容易发现;而脱扣是逐渐发生的,就很难发现并增加了因紧固件失效而造成事故的危险性。
所以,对螺纹连接的设计,总希望失效形式是螺杆断裂。但由于各种因素(螺母和螺栓的材料强度、螺纹间隙和对边宽度等)影响脱扣强度,故不能在所有的情况下都能保证获得这种失效形式。
M5~M39的螺栓或螺钉或螺柱,按表2规定选配适当性能等级的螺母,当拧紧到螺栓(螺钉或螺柱)保证载荷时,螺纹组合件不会发生螺纹脱扣。
然而,超过螺栓保证载荷的拧紧,时有发生,故对螺母的设计应至少保证在超拧10%时,螺纹组合件的失效是螺杆断裂,以警告使用者,装配操作不当。
注:有关螺纹组合件强度和螺母型式方面更详细的资料见附录A(提示的附录)。
表2 公称高度≥0.8D螺母的标记制度
螺母性能等级 |
相配的螺栓、螺钉和螺柱 |
螺 母 |
1型 |
2型 |
性能等级 |
螺纹规格范围 |
螺纹规格范围 |
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:一股来说,性能等级较高的螺母,可以替换性能等级较低的螺母。螺栓-螺母组合件的应力高于
螺栓的屈服强度或保证应力是可行的。 |
3.2 公称高度≥O.5D,而<O.8D(螺纹有效长度≥O.4D,而<O.6D)的螺母
公称高度≥O·5D,而<O.8D(螺纹有效长度≥O.4D,而-<0.6D)的螺母,由两位数字标记:第2位
数字表示用淬硬试验芯棒测出的公称保证应力的1/100(以N/mm2计);而第一位数字“O”则表示这种
螺栓-螺母组合件的承载能力比淬硬芯棒测出的承载能力要小,同时也比3.1条规定的螺栓-螺母组合
件的承载能力小。有效承载能力不仅取决于螺母本身的硬度和螺纹有效长度,而且还与相配合的螺栓抗
拉强度有关。表3给出了螺母的标记制度和保证应力。
表3 公称高度≥O.5D,而<O.8D螺母的标记制度和保证应力 N/mm2
螺母性能等级 |
公称保证应力 |
实际保证应力 |
04 |
400 |
380 |
05 |
500 |
500 |