《GB/T16938-2008紧固件螺栓、螺钉、螺柱和螺母通用技术条件》规定了螺纹紧固件的机械性能等级引用的标准
《GB/T 3098.1-2010紧固件机械性能螺栓、螺钉和螺柱》
适用于碳钢、合金钢
P5 表2材料规定了性能等级
这只是一般规定，不适用与所有紧固件。
《GB/T 3098.6-2014紧固件机械性能不锈钢螺栓、螺钉和螺柱》适用于不锈钢
奥氏体钢组
马氏体和铁素体钢组
常用的是A2-50 A2-70 A4-50 A4-70
比如，A2-50是不锈钢螺栓、螺钉、螺柱和螺母的性能标记，
A2表示的是材料组别，即奥氏体钢第二组A2，
50表示产品的性能等级.
具体的材料不明确，即凡是能达到此机械性能的奥氏体材料皆可作为该类型产品的材料。
《GB/T 3098.10-1993紧固件机械性能有色金属制造的螺栓、螺钉、
螺柱和螺母》
适用于有色金属
表1 规定了性能等级
常用的是CU2 CU3 AL4
表2 是各性能等级适用的材料
表3 是各性能等级对应的抗拉强度屈服强度
1）紧固件的含义 商品紧固件材料不用材料钢号，而用性能等级表达。 ①碳钢： a) 碳钢螺栓、螺柱和螺钉在GB/《紧固件机械性能螺栓、螺钉和螺柱》中的性能等级的标代号由“·”隔开的两部分数字组成： 第一部分数字（“·”前）表示抗拉强度（σb）的1/100； 第二部分数字（“·”后）表示公称屈服点（σs）或公称规定非比例伸长应力（σ）与公称抗拉强度（σb）比值（屈强比）（σs/σb）的10倍。 这两部分数字的乘积为公称屈服点（σs）或公称规定非比例伸长应力（σ）的10倍。 性能系列为：，，，，，，，，，。 例如：“级”即为公称抗拉强度σb=800MPa，公称屈服点σs=640MPa。 b）螺母在GB/《紧固件机械性能螺母粗牙螺纹》中性能等级的标记，当公称高度大于时，用公称抗拉强度σb的1/100来表示性能等级，性能等级系列为：4，5，6，8，10，12；当公称高度大于或等于且小于时（即扁螺母），用“0”及一个数字标记，其中数字表示用淬硬心棒测出的保证应力的1/100，而“0”表示这种螺母组合件的实际承载能力比数字表示的承载能力低，例如：级即公称保证应力400MPa，实际保证应力380MPa。 c）紧定螺钉在GB/《紧固件机械性能紧定螺钉》中的性能等级标记代号由数字和字母组成，数字部分表示最低维氏硬度值的1/10，字母H表示硬度，性能等级系列为：14H，22H，33H，45H。例如22H即维氏硬度220。 d）平垫圈的性能等级标记代号由数字和字母组成，数字部分表示最低的维氏硬度值，字母HV表示硬度，性能等级系列为：100HV，140HV，200HV，300HV。例如：140HV即维氏硬度140。 ②不锈钢。不锈钢螺栓、螺柱、螺钉和螺母在GB/《紧固件机械性能不锈钢螺栓、螺钉和螺柱》中的性能等级的标记由材料组别和性能等级两部分组成： 第一部分由字母和数字组成在“-”前表示钢的组别，标记由字母和一个数字组成，字母表示钢的类别，数字表示该类钢的化学成分范围。 第二部分数字在“-”之后表示产品的性能等级，其数字为公称抗拉强度（σb）的1/10。 性能系列为：A1-50，A2-50，A3-50，A4-50，A5-50，A1-70，A2-70，A3-70，A4-70，A5-70，A1-80，A2-80，A3-80，A4-80，A5-80，C1-50，C1-70，C1-110，C3-80，C4-70，F1-45，F1-60。 例如：“A4”为00Cr17Ni14Mo2；“A2”为0Cr18Ni9。A2-50与A2-70虽然可以是同样的材料，但通过冷作硬化可使σb改变。
教学目的：介绍螺纹紧固件的规定标记，讲解螺纹紧固件的连接画法 教学重点：常用螺纹紧固件的连接画法。 教学难点：常用螺纹紧固件的连接画法 教学方法：讲授法 教学过程： 一、复习旧课 1、螺纹的五个要素是什么？螺纹的三个基本要素是什么？ 2、什么是中径？螺距合导程的关系是什么？ 3、在画单个螺纹时，大径和小径的近似关系时什么？ 4、内、外螺纹的顶径和底径分别指什么？ 二、引入新课题 用螺纹紧固件连接，是工程上应用最广泛的一种可拆连接方式。螺纹紧固件一般属于标准件，它的结构形式很多，可根据需要在有关的标准中查出其尺寸，一般无需画出它们的零件图，只需按照规定进行标记。 （一）常用螺纹紧固件的种类和标记 常用螺纹紧固件有螺栓、双头螺柱、螺钉、螺母和垫圈。它们的结构、尺寸都已分别标准化，称为标准件，使用或绘图时，可以从相应标准中查到所需的结构尺寸。 表9－2中列出了常用螺纹紧固件的种类与标记。对照表9－2讲解。 1、螺栓 螺栓由头部及杆部两部分组成，头部形状以六角形的应用最广。决定螺栓的规格尺寸为螺纹公称直径d及螺栓长度L ，选定一种螺栓后，其它各部分尺寸可根据有关标准查得。 例：螺栓GB/T5782－2000 M12×80，是指公称直径d =12，公称长度L = 80（不包括头部）的螺栓。 2、双头螺柱 双头螺柱的两头制有螺纹，一端旋入被连接件的预制螺孔中，称为旋入端；另一端与螺母旋合，紧固另一个被连接件，称为紧固端。双头螺柱的规格尺寸为螺柱直径d及紧固端长度L，其它各部分尺寸可根据有关标准查得。
例：螺柱GB/T898－1988 M10×50，是指公称直径d =10，公称长度L = 50（不包括旋入端）的双头螺柱。 3、螺母 螺母通常与螺栓或螺柱配合着使用，起连接作用，以六角螺母应用最广。螺母的规格尺寸为螺纹公称直径D，选定一种螺母后，其各部分尺寸可根据有关标准查得。 螺母的标记形式：名称标准代号特征代号公称直径 例：螺母GB/T6170－2000 M12，指螺纹规格D=M12的螺母。 4、垫圈 垫圈通常垫在螺母和被连接件之间，目的是增加螺母与被连接零件之间的接触面，保护被连接件的表面不致因拧螺母而被刮伤。垫圈分为平垫圈和弹簧垫圈，弹簧垫圈还可以防止因振动而引起的螺母松动。选择垫圈的规格尺寸为螺栓直径d，垫圈选定后，其各部分尺寸可根据有关标准查得。 平垫圈的标记形式：名称标准代号规格尺寸－性能等级 弹簧垫圈的标记形式：名称标准代号规格尺寸 例：垫圈GB/T97.1－1985 16－140HV，指规格尺寸d=16，性能等级为140HV的平垫圈。垫圈GB/T93－1987 20，指规格尺寸为d=20的弹簧垫圈。 5、螺钉 螺钉按使用性质可分为连接螺钉和紧定螺钉两种，连接螺钉的一端为螺纹，另一端为头部。紧定螺钉主要用于防止两相配零件之间发生相对运动的场合。螺钉规格尺寸为螺钉直径d及长度L，可根据需要从标准中选用。 螺钉的标记形式：名称标准代号特征代号公称直径×公称长度 例：螺钉GB/T65－2000 M10×40，是指公称直径d = 10，公称长度L = 40（不包括头部）的螺钉。（二）常用螺纹紧固件及连接图画法 1、螺栓连接 螺栓用来连接两个不太厚并能钻成通孔的零件，并与垫圈、螺母配合进行连接。如图9－15所示。 （1）螺栓连接中的紧固件画法 螺栓连接的紧固件有螺栓、螺母和垫圈。紧固件一般用比例画法绘制。所谓比例画法就是以螺栓上螺纹的公称直径为主要参数，其余各部分结构尺寸均按与公称直径成一定比例关系 绘制。 尺寸比例关系如下（图9－16）： 螺栓：d、L（根据要求确定） d1≈0.85d b≈2d e =2d R1= d R =1.5d k = 0.7d c = 0.1d
英制（SAE J429）螺栓所用材料： 英制螺栓（SAE J429）的机械性质：
英制螺栓（ASTM A449）的化学成份和机械性质： 配合的螺帽为ASTM A563中的产品： These values are the as the over-tapping required for zinc coated nuts in Specification ASTM A563 1/4至1-1/2英寸普通产品配合的螺帽为ASTM A563的B普通螺帽（hex）；1-1/2至3 英寸普通产品配合的螺帽为ASTM A563的A重型螺帽（heavy hex）；1/4至3英寸镀锌 产品配合的螺帽为ASTM A563的DH重型螺帽（heavy hex） 英制螺栓（ASTM A307）的化学成份和机械性质：
①Resulfurized steel is not subject to rejection based on product analysis for sulfur 配合的螺帽为ASTM A563中的产品： 1/4至1-1/2英寸普通产品配合的螺帽为ASTM A563的A 普通螺帽（hex）；1-1/2至4 英寸普通产品配合的螺帽为ASTM A563的A重型螺帽（heavy hex）；1/4至4英寸镀锌产 品配合的螺帽为ASTM A563的A重型螺帽（heavy hex） 英制螺栓（ASTM A354）的化学成份和机械性质：
These values are the as the over-tapping required for zinc coated nuts in Specification ASTM A563译文：这些值为镀锌产品的要求，在ASTM A563中对螺帽有具体要求。 英制螺栓（ASTM A193）的机械性质：
8.8级螺栓的含义是螺栓强度等级标记代号由“?”隔开的两部分数字组成。标记代号中“?”前数字部分的含义表示公称抗拉强度，碳钢：公制螺栓机械性能等级可分为：3.6、4.6、4.8、5.6、5.8、6.8、8.8、9.8 、13.5 1 、螺栓材质公称抗拉强度达800MPa级；（第一个8） 2、螺栓材质的屈强比值为0.8；（第二个8就是0.8） 3、螺栓材质的公称屈服强度达800×0.8=360MPa级 钢结构连接用螺栓性能等级分3.6、4.6、4.8、5.6、6.8、8.8、9.8、10.9、12.9等10余个等级，其中8.8级及以上螺栓材质为低碳合金钢或中碳钢并经热处理（淬火、回火），通称为高强度螺栓，其余通称为普通螺栓。螺栓性能等级标号有两部分数字组成，分别表示螺栓材料的公称抗拉强度值和屈强比值。例如：性能等级8.8级的螺栓，其含义是：1、螺栓材质公称抗拉强度达800MPa级；2、螺栓材质的屈强比值为0.8；3、螺栓材质的公称屈服强度达800×0.8=640MPa级 强度等级所谓8.8级是指螺栓的抗剪切应力等级为8.8GPa 8.8级螺栓材质 性能等级8.8级高强度螺栓，其材质经过热处理后，能达到： 1、螺栓材质公称抗拉强度达640MPa级； 2、螺栓材质的屈强比值为0.8； 3、螺栓材质的公称屈服强度达640×0.8=800MPa级 4、 8.8级六角螺栓选用材质 1035ACR(M10以下)1040ACR（M12以上）CH38F 1045ACR 1039 10B21 10B33 1 0B38 5、 8.8级内六角螺栓选用材质 CH38F 1039 10B21（M10-M12）10B33（M14）10B38（M12-M24）10B21 103 5ACR(M10 以下)1040ACR（M12 以上） 碳钢产品所使用的盘元： 序号种类可选用的材质 1 4.8级六角螺栓 1008K 1010 1015K 2 6.8级六角螺栓 1032 1035 1040 CH38F 1039 3 8.8级六角螺栓 1035ACR(M10以下)1040ACR（M12以上）CH38F 1045ACR 1039 10B2 1 10B33 10B38 4 8.8级内六角螺栓 CH38F 1039 10B21（M10-M12）10B33（M14）10B38（M12-M24）1 0B21 5 10.9级六角螺栓 1045ACR 10B38 6 │8│级螺帽 1008K 1010 7 8级螺帽 1015(M<16) CH38F (M≥16) 8 10级螺帽 CH38F 1039 10B21 10B33 9 12级螺帽 1039 10B21 10B33 10B38 10 马车螺丝 1008 1010 1015 11 六角缘凸螺栓 CH38F 1039 10B21 10B33 10B38 12 六角木螺丝 1008K 1010 13 自攻钉、墙板钉 钻尾钉、夹板钉 1018 1022 CH22A 14 机螺钉家俱螺丝 1008 1010
常用螺纹紧固件的种类及标记 一、种类 常用的螺纹紧固件有螺栓、双头螺柱、螺钉、螺母和垫圈等，如下图所示。 二、螺纹紧固件的规定标记 标准的螺纹紧固件，都有规定的标记，标记的内容有：名称、标准编号、螺纹规格×公称长度。 举例如下： 级的 螺纹 性能 的双头螺
1985 M5×20 级的开槽圆 1985 M8×25 级的开槽沉 性能等级为 型六 性能等级为 为了提高画图速度，螺纹联接件各部分的尺寸（除公称长度外）都可用d（或D）的一定比例画出，称为比例画法（也称简化画法）。画图时，螺纹联接件的公称长度l 仍由被联接零件的有关厚度决定。 各种常用螺纹联接件的比例画法，如下表所示。
栓、 螺母 双头 柱、 内六 角圆 柱头 螺钉 开槽 圆柱 头螺 钉、 沉头 螺钉 圈、 弹簧 垫圈 孔、 螺孔 和光 孔尺 常用螺纹紧固件的联接画法 螺纹紧固件联接(装配图)一般采用剖视图表达,绘制和阅读这类图样时,不仅要注意螺纹紧固件的联接形式,还要了解装配图画法的基本规定。 一、两零件的接触表面之间只画一条线，不能在接触面上将轮廓线加粗；不接触的表
面间，不论间隙大小，都应画成两条轮廓线。 二、同一金属零件在各剖视图、断面图中的剖面线方向、间隔应相同；相邻零件的剖面线方向应相反，或方向相同而间隔不同。 三、对于螺纹紧固件及轴、球等实心零件，当剖切平面通过其轴线时，这些零件按不剖绘制。 常用螺纹紧固件的联接画法 一、螺栓联接 螺栓联接一般用于两个被联接零件不太厚且允许加工成通孔的场合，通孔的直径略大于螺栓的螺纹规格，一般为1.1d。装配时，先将螺栓插入两被联接零件的通孔，再放上垫圈，拧紧螺母，即完成了螺栓的联接。(螺栓联接动画演示） 1、螺纹联接件公称长度的确定 由上图可看出，l的大小可按下式计算： l>δ1+δ2+h+m。一般螺栓末端伸出螺母约0.3d。 假设 d=20，δ1=32，δ2=30，则 l>δ1+δ2+h+m=32+30+0.15d+0.8d=81。 l值应比81约大0.3d，即87，在标准件公称长度l常用数列中可查出与其相近的数值为：l=90。 2、联接画法：
钢结构连接用螺栓性能等级分3.6、4.6、4.8、5.6、6.8、8.8、9.8、10.9、12.9等10余个等级，其中8.8级及以上螺栓材质为低碳合金钢或中碳钢并经热处理（淬火、回火），通称为高强度螺栓，其余通称为普通螺栓。螺栓性能等级标号有两部分数字组成，分别表示螺栓材料的公称抗拉强度值和屈强比值。例如： 性能等级4.6级的螺栓，其含义是： 1、螺栓材质公称抗拉强度达400MPa级； 2、螺栓材质的屈强比值为0.6； 3、螺栓材质的公称屈服强度达400×0.6=240MPa级 性能等级10.9级高强度螺栓，其材料经过热处理后，能达到： 1、螺栓材质公称抗拉强度达1000MPa级； 2、螺栓材质的屈强比值为0.9； 3、螺栓材质的公称屈服强度达1000×0.9=900MPa级 螺栓性能等级的含义是国际通用的标准，相同性能等级的螺栓，不管其材料和产地的区别，其性能是相同的，设计上只选用性能等级即可。 强度等级所谓8.8级和10.9级是指螺栓的抗剪切应力等级为8.8GPa和10.9GPa 8.8 公称抗拉强度800N/MM2 公称屈服强度640N/MM2 一般的螺栓是用"X.Y"表示强度的，X*100=此螺栓的抗拉强度，X*100*（Y/10）=此螺栓的屈服强度（因为按标识规定：屈服强度/抗拉强度=Y/10） 如4.8级 则此螺栓的抗拉强度为：400MPa；屈服强度为：400*8/10=320MPa。 另：不锈钢螺栓通常标为A4-70，A2-70的样子，意义另有解释 度量：当今世界上长度计量单位主要有两种，一种为公制，计量单位为米（m）、厘米（cm）、毫米（mm）等，在欧州、我国及日本等东南亚地区使用较多，另一种为英制，计量单位主要为英寸（inch），相当于我国旧制的市寸，在美国、英国等欧美国家使用较多。 1、公制计量：（10进制）1m =100 cm=1000 mm 2、英制计量：（8进制）1英寸=8英分1英寸=25.4 mm 3/8￠￠×25.4 =9.52 3、1/4￠￠以下的产品用番号来表示其称呼径，如：4#，5#，6#，7#，8#，10#，12# 螺纹 一、螺纹是一种在固体外表面或内表面的截面上，有均匀螺旋线凸起的形状。根据其结构特点和用途可分为三大类： （一）、普通螺纹：牙形为三角形，用于连接或紧固零件。普通螺纹按螺距分为粗牙和细牙螺纹两种，细牙螺纹的连接强度较高。 （二）、传动螺纹：牙形有梯形、矩形、锯形及三角形等。 （三）、密封螺纹：用于密封连接，主要是管用螺纹、锥螺纹与锥管螺纹。 二、螺纹配合等级： 螺纹配合是旋合螺纹之间松或紧的大小，配合的等级是作用在内外螺纹上偏差和公差的规定组合。 （一）、对统一英制螺纹，外螺纹有三种螺纹等级：1A、2A和3A级，内螺纹有三种等级：1B、2B和3B级，全部都是间隙配合。等级数字越高，配合越紧。在英制螺纹中，偏差仅规定1A和2A级，3A级的偏差为零，而且1A和2A级的等级偏差是相等的。等级数目越大公差越小。 1、1A和1B级，非常松的公差等级，其适用于内外螺纹的允差配合。 2、2A和2B级，是英制系列机械紧固件规定最通用的螺纹公差等级。 3、3A和3B级，旋合形成最紧的配合，适用于公差紧的紧固件，用于安全性的关键设计。
第29讲螺纹紧固件及其连接 教学目标：1、使学生熟悉常用螺纹紧固件的标记； 2、使学生掌握螺纹紧固件的画法； 3、使学生掌握螺纹紧固件连接的画法 教学重点：螺纹紧固件及其连接的画法 教学难点：螺纹紧固件连接的画法 教学用具：多媒体 教学过程： 一、回顾： 我们在前面讨论了螺纹的基本要素、连接、标注以及画法，今天讨论几种最常用的螺纹连接的标准件。 在可拆连接中，螺纹紧固件连接是工程上应用得最广泛的连接方式。因此，要掌握常用螺纹紧固件的标记、画法及其连接画法。 二、常用螺纹紧固件及其标记（GB/T 1237—2000）
螺纹紧固件的类型和结构形式很多，可根据需要从有关标准中查出其尺寸，一般无需画
出它们的零件图。表7-5列出了常用的几种紧固件的名称、标准号、型式及标记示例。 参看教材表7-5 三、常用螺纹紧固件的画法 中被广泛应用，在装配图中画它的机会很多，因此必须熟练掌握其画法。绘制螺纹紧固件的方法按尺寸来源不同，分为比例画法和查表画法两种。 1、比例画法 根据螺纹公称直径（d、D），按与其近似比例关系计算出各部份尺寸后作图。 此法作图方便，画连接图常用。图7-19为常用螺栓，和螺母的垫圈的比例画法，图中注明了近似比例关系。螺栓头部和螺母因30倒角而产生截交线，此截交线为双曲线，作图时，常用圆弧近似代替双曲线的投影。 图7-19 螺栓螺母和垫圈的比例画法 图7-20为三种螺钉头部的比例画法。 图7-20 螺钉头部的比例画法 2、查表画法 根据紧固件标记，在相应的标准中（见附表2-21~附表2—10）查得各有关尺寸后作图。 例如需绘制下例螺栓，螺母，垫圈的视图，则可从附录有关表格中表查得各主要部分尺寸。 （1）螺栓GB/5782—2000 M10×40 直径d=10 六角头对边距s=16 螺纹长度b=26 螺栓头厚度k=6.68 公称长度l=40 六角头对角距E=17.7 (2.) 螺母GB/T6170一2000 M10 厚度Mmax=8.4 其他尺寸与螺栓头部对应部份相同
英制螺栓（SAE J429）的机械性质：
配合的螺帽为ASTM A563中的产品： These values are the as the over-tapping required for zinc coated nuts in Specification ASTM A563 1/4至1-1/2英寸普通产品配合的螺帽为ASTM A563的B普通螺帽（hex）；1-1/2至3英寸普通产品配合的螺帽为ASTM A563的A重型螺帽（heavy hex）；1/4至3英寸镀锌产品配合的螺帽为ASTM A563的DH重型螺帽（heavy hex） 英制螺栓（ASTM A307）的化学成份和机械性质： 配合的螺帽为ASTM A563中的产品： 1/4至1-1/2英寸普通产品配合的螺帽为ASTM A563的A 普通螺帽（hex）；1-1/2至4英寸普通产品配合的螺帽为ASTM A563的A重型螺帽（heavy hex）；1/4至4英寸镀锌产品配合的螺帽为ASTM A563的A重型螺帽（heavy hex）
These values are the as the over-tapping required for zinc coated nuts in Specification ASTM A563 译文：这些值为镀锌产品的要求，在ASTM A563中对螺帽有具体要求。 英制螺栓（ASTM A193）的机械性质：
NOTES: 1.The minimum temperature for Grades B5, B6X,and B7 shall be 1100°F; for Grade B16, 1200°F; 译文：等级为B5，B6X和B7的最小回火温度为1100°F，而等级为B16的最小回火温度为1200°F 2.To meet the tensile strength requirements, the hardness shall be over Brinell 201(Rockwell B94)minimum. 译文：硬度一定要在201布氏（94HRB）硬度以上，抗拉强度一定能达到。 3.Class 1 is solution treated-Class 1A is solution treated in the finished condition for corrosion resistance; heat treatment is critical due to physical property requirements. Class 2 is solution treated and strain-hardened. Austenitic steels in the strain-hardened condition may not show uniform properties throughout the section particularly in sizes over 3/4 in .in diameter. 译文：Class 1将其视为1级对待，Class 1A的材料应进行表面处理,具有防腐蚀性能，Class 2类的各等级的材料应接受碳化物固溶处理后应变硬化奥氏体钢, 尤为3/4以上的螺栓,经硬化后可能出现整个面上各部分性能不均匀现象. 4. For diameters 3/4 in. and smaller, a maximum hardness of Brinell 241(Rockwell B 100) is permitted. 译文：直径为3/4或更小的产品，硬度要求为最大241布氏（100HRB）硬度。 5. For diameters 1-1/2 in. and larger, center(core) properties may be lower than
螺纹连接是是工程上应用得最广泛的连接方式，熟练掌握螺纹连接及其紧固件的画法，是每个机械工程技术人员必有的技能，下面介绍常用螺纹紧固件的标记、画法及其连接画法。 一、常用螺纹紧固件及其标记（GB/T 1237—2000） 螺纹紧固件的类型和结构形式很多，可根据需要从有关标准中查出其尺寸，一般无需画出它们的零件图。表9-5列出了常用的几种紧固件的名称、标准号、型式及标记示例。 二、常用螺纹紧固件的画法 中被广泛应用，在装配图中画它的机会很多，因此必须熟练掌握其画法。绘制螺纹紧固件的方法按尺寸来源不同，分为比例画法和查表画法两种。 1、比例画法 根据螺纹公称直径（d、D），按与其近似比例关系计算出各部份尺寸后作图。 此法作图方便，画连接图常用。图9—19为常用螺栓，和螺母的垫圈的比例画法，图中注明了近似比例关系。螺栓头部和螺母因30倒角而产生截交线，此截交线为双曲线，作图时，常用圆弧近似代替双曲线的投影。 图9-20为三种螺钉头部的比例画法。 2、查表画法 根据紧固件标记，在相应的标准中（见附表2-21~附表2—10）查得各有关尺寸后作图。 例如需绘制下例螺栓，螺母，垫圈的视图，则可从附录有关表格中表查得各主要部分尺寸。（1）螺栓GB/5782—2000 M10×40 直径d=10 六角头对边距s=16 螺纹长度b=26 螺栓头厚度k=6.68 公称长度l=40 六角头对角距E=17.7 (2.) 螺母 GB/T6170一2000 M10
厚度Mmax=8.4 其他尺寸与螺栓头部对应部份相同 (3) 垫圈GB/T97.1-1985 10 外径D=20 内径D=10.5 厚度H=2 根据上述尺寸,即可绘制它们的视图(图9一21)。图中的视图配置，为表达所常用。 三．螺纹紧固件的连接画法 螺纹紧固件的连接形式通常有螺栓连接，螺柱连接和螺钉连接三类。 （一）栓连接 螺栓连接一般适用干两个不太厚并允许钻成通孔的零件连接，如图9一22a。连接前，先在两被连接件上钻出通孔，如图9-22b,通孔直径一般取1.1d(d为螺栓公称直径)；将螺栓从一端插入孔中，如图9-22c;另一端再加上垫圈，拧紧螺母，即完成了螺栓连接，如图9一22d。
1 I I 螺拴，螺钉和螺柱的性能等级和机械性能（摘自GB3089. 1-82） 注：1?本喪适用于由硃铜或合金钢制造的，任何形狀的、幌纹直径^3-33nm的蝮栓、螺钉和蝮柱口不适用于紧定蝮钉. 瓦性能等级的标记代号由隔开的两部分数字组成：第一部分数字＜前）表示公称抗拉强度tei/wo?第二韶分数字（“严右）表示公称屈服点或仝称屈服强应2公称抗拉强度比值（屈服比）的“倍. 3.由低碳马氏悴钢制造的产品，应在性能等级代号下加一横绻即春壬皿 ￡9. 8级仅适用于螺纹直径＜16m的规格. 巧?规定性能等级餉螺栓、螺母在團纸中貝注出性能等级，不应标出药吋牌号.
钢结构连接用螺栓性能等级分 3.6、4.6、4.8、5.6、6.8、8.8、9.8、10.9、12.9 等10 余个等级，其中8.8 级及以上螺栓材质为低碳合金钢或中碳钢并经热处理（淬火、回火），通称为高强度螺栓，其余通称为普通螺栓。螺栓性能等级标号有两部分数字组成，分别表示螺栓材料的公称抗拉强度值和屈强比值。例如： 性能等级 4.6 级的螺栓，其含义是： 1、螺栓材质公称抗拉强度达400MPa 级； 2、螺栓材质的屈强比值为0.6 ； 3、螺栓材质的公称屈服强度达400刈.6=240MPa级 性能等级10.9 级高强度螺栓，其材料经过热处理后，能达到： 1、螺栓材质公称抗拉强度达1000MPa 级； 2、螺栓材质的屈强比值为0.9； 3、螺栓材质的公称屈服强度达1000X0.9=900MPa级螺栓性能等级的含义是国际通用的标准，相同性能等级的螺栓，不管其材料和产地的区别，其性能是相同的，设计上只选用性能等级即可。 强度等级所谓8.8 级和10.9 级是指螺栓的抗剪切应力等级为8.8GPa 和10.9GPa 8.8 公称抗拉强度800N/MM2 公称屈服强度640N/MM2 一般的螺栓是用"X.Y"表示强度的，X*100=此螺栓的抗拉强度，X*100* （Y/10 ）=此螺栓的屈服强度（因为按标识规定：屈服强度/抗拉强度=Y/10 ）如 4.8 级则此螺栓的抗拉强度为：400MPa ；屈服强度为：400*8/10=320MPa 2 / 3
高强螺栓性能表 螺栓螺母性能表 1 钢结构用高强度螺栓连接副型号、规格、性能等级 类型名称性能等级规格连接副组成 GB/T1228-91 钢结构用高强度大六角头螺栓10.9S 8.8S M12-M30 一件螺栓；一件螺母；二件垫圈 GB/T1229-91 钢结构用高强度大六角螺母 GB/T1230-91 钢结构用高强度垫圈 GB/T1231-91 钢结构用高强度大六角头螺栓、 大六角螺母、垫圈技术条件 GB/T3632-1995 钢结构用扭剪型高强度螺栓连接副10.9S M16-M24 一件螺栓；一件螺母；二件垫圈GB/T3633-1995 钢结构用扭剪型高强度螺栓连接副技术条件 2 材料 类型性能等级螺纹规格选用材料 螺栓10.9S M12~M24 20MntiB M27~M30 35VB 8.8S M12~M16 35# M20~M24 20MnTib M27~M30 35VB 螺母8H10H M12~M30 35# 垫圈35~45 HRC 12~30 45# 材料的化学成分 材料C% Si% Mn% Ti% V% B% P% S% 20MnTiB 0.17~0.24 0.17~0.37 1.30~1.60 0.04~0.10 0 0.0005~0.0035 ≤0.035 ≤0.035 35VB 0.31~0.37 0.17~0.37 0.50~0.90 0 0.05~0.12 0.001~0.004 ≤0.04 ≤0.04 35# 0.32~0.40 0.17~0.37 0.50~0.90 0 0 0 ≤0.035 ≤0.035 45# 0.42~0.50 0.17~0.37 0.50~0.90 0 0 0 ≤0.035 ≤0.035 3 机械性能 3-1 螺栓机械性能 材料试件机械性能 性能等级抗拉力强度 σb MPa 屈服度σ0.2 MPa 伸长率δ5 % 收缩率ψ
螺纹紧固件的种类及标记 通过螺纹起紧固作用的零件称为螺纹紧固件。常用的螺纹紧固件有螺栓、双头螺柱、螺钉、螺母及垫圈等，如图9-11所示。 六角头螺栓双头螺柱六角螺母六角开槽螺母 内六角圆柱头螺钉开槽圆柱头螺钉开槽沉头螺钉紧定螺钉 平垫圈弹簧垫圈圆螺母用止动垫圈圆螺母 图9-11 螺纹紧固件 螺纹紧固件的结构、尺寸均已标准化，在机械设计中不需要单独绘制它们的图样，可以根据设计要求从相应的国家标准中查出所需要的结构尺寸。 一、常用螺纹紧固件的种类 （一）螺栓 螺栓由螺栓头和螺栓杆两部分组成。头部形状以六角形应用最多，常用等级为A级和B级，同时又有全螺纹与部分螺纹及粗细杆之分。决定螺栓规格的尺寸为螺栓公称直径d 及螺栓长度l，选定一种螺栓后，其他部分尺寸可根据有关国家标准查得（见附表）。 （二）双头螺柱 双头螺柱两头加工有螺纹，一端旋入被连接件的预制螺孔中，称为旋入端；另一端与螺母旋合，紧固另一个被连接件，称为紧固端。在结构上分为A级和B级两种。A级的要在规格前标注“A”，B级的可不标。双头螺柱的旋入端长度b m与带螺孔的被连接零件的材料有关： （1）青铜、钢，取b m=d 1
（2）铸铁，取b m=1.25d （3）铝合金，取b m=1.5d （4）非金属材料，取b m=2d 决定双头螺柱规格的尺寸为螺柱直径d及紧固端长度l，选定一种双头螺柱后，其他部分尺寸可根据有关标准查得（见附表）。 （三）螺钉 螺钉按使用性质可分为连接螺钉和紧定螺钉两种。前者用于连接，根据头部形状不同有开槽圆柱头螺钉、开槽沉头螺钉、开槽盘头螺钉等。后者主要用于防止两相配零件之间发生相对运动，有开槽平端紧定螺钉、开槽锥端紧定螺钉、内六角平端紧定螺钉等。决定螺钉规格的尺寸为螺钉直径d及长度l，其他部分尺寸可根据有关标准查得（见附表）。 （四）螺母 螺母与螺栓或螺柱配合使用，起连接作用。螺母的形式有六角形、圆形、方形等，以六角头螺母应用最普遍。圆螺母常用于轴上零件的轴向固定。六角头螺母有Ⅰ、Ⅱ及A、B、C型之分，还有粗细和厚薄之分。决定螺母规格的尺寸为螺纹公称直径D，选定一种螺母后，其他部分尺寸可根据有关标准查得（见附表）。 （五）垫圈 垫圈安装在螺母与被连接件之间，其目的是增加螺母与被连接件之间的接触面积，保护被连接件表面在拧紧螺母时不被擦伤。除平垫圈以外，还有弹簧垫圈和止动垫圈等，它们可以防止因振动而引起的螺母松动。 决定垫圈规格的尺寸为螺栓直径d，选定垫圈后，其他部分尺寸可根据有关标准查得（见附表）。 二、常用螺纹紧固件的标记 表9-2 常用螺纹紧固件的标记 2
紧固件机械性能常用术语 扭矩( Torque ) 扭矩是一种产生旋转的力量. 下面是一些最普通的扭矩的事例: 1.给表上弦2. 旋开瓶盖3. 旋转门把手4. 拧入螺丝. 扭矩在大多数的应用场合都需要着重考虑. 下面四种扭矩有着些微小的差别. 1.驱动扭矩( Driving Torque ) 2.锁紧扭矩( Seating Torque ) 3.松动扭矩( Break away Torque ) 4.预置扭矩( Prevailing Torque ) 所有这些扭矩在实际应用中都会遇到, 但不同的使用状况其重 要性不相同. 1.驱动扭矩—使机件组合在一起必须的施予之旋转力量. 2.锁紧扭矩—使机件组合达到预先设定的松紧程度所需要的力量. 3.松动扭矩—使组合在一起的机件分离所必需要的施予之旋转力量. 4.预置扭矩—在紧固件上设置的一种特性, 使紧固件在一锁入配 合螺纹工件即因磨擦力产生阻力以达成防松的目的, 克服该磨擦力矩所需要的驱动旋转力矩即称为预置扭矩. 驱动力矩: 驱动扭矩在螺丝切削, 螺丝滚制和自锁机件应用中是主要考虑的问题. 作为旋转机件必须的最大力, 要求是必须的. 过高的驱动扭矩会使旋转失效和旋转失败, 所有这些将增加紧固件的成本, 所以尽可能地降低驱动扭矩是十分必要的. 这需求就引导出另一个工程要求”驱动-拉脱比”. 它是驱动紧固件需要的扭矩值与抗脱或破坏所配合的内螺纹所需扭矩值的关系, 此值范围越大, 越有利于减少装配不良, 重复装配和降低相应的成本, 紧固件便越适用. 对于螺纹滚制自攻螺丝而言, 其要求的驱动-拉脱比( Drive to Strip Ratio )为1 : 3, 即有一个单位的驱动扭矩, 就需要有三个单位的抗拉脱强度的配合螺纹强度.
检测项检测方法 ISO898.1适用于：ds>d2或ds≈d2，L2≥2.5d，Lt≥2.0d(钢结构螺栓L<2d)，头部强度高于螺纹和光杆部 分强度。试验时夹具外未旋合螺纹长度≥1.0d（钢结构螺栓L<1.0d）。 斜垫角度：1），10°斜垫，粗杆长度Ls≥2d，d≤M20,性能等级10.9级及以下；2），6°斜垫，粗杆长度Ls≥2d，d>M20，性能等级10.9级及以下；或粗杆长度Ls≥2d，d≤M20,性能等级12.9级；或粗杆长度 Ls<2d，d≤M20,性能等级10.9级及以下；3），4°斜垫，粗杆长度Ls≥2d，d>M20，性能等级12.9级；或 粗杆长度Ls<2d，d>M20，性能等级10.9级及以下；或粗杆长度Ls<2d，12.9级。 斜垫硬度：45HRC min。斜垫孔径：d≤3.5，+0.4；d≤5，+0.5；d≤7，+0.6；d≤10，+1；d≤16， +1.5；d≤24，+2；d≤39，+3。 斜垫孔深最薄处厚度：≥0.5d；斜垫孔周圆弧半径：d≤6，0.7；d≤12，0.8；d≤20，1.3；d≤39，1.6 ASTM F606 3.5条款：经过超过屈服点拉伸试验的样品不能用于楔负载试验；纽扣头内六角、沉头内六角 等头部强度低于螺纹和光杆部分强度的产品不做楔负载试验；断裂不得产生在头-杆过渡圆弧。 斜垫角度：1），英寸螺纹：螺纹尾接近头下1D的螺栓，直径1/4~3/4"：6°；直径>3/4"：4°；螺柱、法兰面螺栓,直径1/4~1"：6°；直径>1"：4°；其它螺栓，直径1/4~1"：10°；直径>1"：6°。 2），公制螺纹：螺纹尾接近头下1D的螺栓，直径M5~M20：6°；直径>M20：4°；螺柱、法兰面螺栓,直径M5~M24"：6°；直径>M24：4°；其它螺栓，直径M5~M24：10°；直径>M24：6° 斜垫孔径及孔口倒圆半径：1），英寸螺纹：1?4–1?2: 0.03, 0.03；9?16–3?4: 0.05, 0.06；7?8-1: 0.06, 0.06；1 1?8-1 1?4: 0.06, 0.125；1 3?8-1 1?2: 0.094, 0.125；1 3?4–2: 0.094, 0.225；2 1?4–3: 0.125, 0.256。 2），米制螺纹：M5-M6: 0.5, 0.7；>M6–M12: 0.8, 0.8；>M12–M20: 1.6, 1.3；>M20–M36: 3.2, 1.6；>M36: 3.2, 3.2 ASTM A370 A3.2.1.5，A3.2.1.6条款：斜垫孔径及孔口倒圆半径：1?4~1?2：0.030 (0.76)，0.030 (0.76)；9?16~3?4：0.050 (1.3)，0.060 (1.5)；7?8~1：0.063 (1.5)，0.060 (1.5)；11?8~11?4： 0.063 (1.5)，0.125 (3.2)；13?8~11?2：0.094 (2.4)，0.125 (3.2) ISO898 适用于：ds>=d2或ds≈d2；L>=2.5d；Lt>=2d(钢结构螺栓Lt<2d)；螺柱总长>=3d；头部强度高于 螺纹和光杆部分强度 试验时夹具之间未旋合螺纹长度≥1.0d（钢结构螺栓夹具之间未旋合螺纹长度<1.0d）；ds>d2的产品，断裂应出现在未旋合螺纹；ds≈d2，断裂应出现在未旋合螺纹或无螺纹杆部；加载速度：夹头自动移动速度<=25mm/分钟。 ASTM F606 3.4条款：夹具之间至少保留6牙（普通紧固件）或4牙（钢结构紧固件）螺纹；如未做规定， 断裂应出现在未旋合螺纹；加载速度：夹头自由移动速度不超过每分钟1.0"(或25mm） ASTM A370 A3.2.1.4条款：夹具之间至少保留6牙（普通紧固件）或4牙（钢结构紧固件）螺纹；如未做规定，断裂不得出现在头杆结合部位；加载速度：1/2屈服强度开始直到屈服点，夹头自由移动速度每分钟 1/160~1/16"(0.16~1.6mm)，超过屈服点以后加载速度可以调整到不超过每分钟 1/20~1/2"(1.25~12.5mm)；或者1/2屈服强度开始直到屈服点，加载速度每分钟10~100Ksi(70~690MPa) ISO898适用于：检测全尺寸断后伸长量；全尺寸0.0048d应变下的应力。ds>d或ds≈d；L>=2.7d； Lt>=2.2d；螺柱总长>=3.2d；头部强度或螺柱旋入端强度高于螺纹和光杆部分强度。试验时夹具之间未旋合螺纹长度=1.2d。加载速度：夹头自动移动速度，屈服点以下<=10mm/分钟，屈服点以上<=25mm/分钟。 ASTM F606 3.7条款：全尺寸拉伸断后伸长量。夹具之间至少保留6牙（普通紧固件）或4牙（钢结构紧固 件）螺纹；如未做规定，断裂应出现在未旋合螺纹； ASTM A370未规定全尺寸断后伸长量检测. 9.4 拉伸试验ISO898.1适用于：ds>d2或ds≈d2，L2≥2.5d，Lt≥2.0d，头部承载能力低于螺纹部分；试验时夹具间未旋合螺纹长度≥1.0d。夹头自由移动速度不超过每分钟25mm。 ASTM F606和ASTM A370未单独规定头部弱的外螺纹紧固件的轴向拉伸试验 9.5 拉伸试验ISO898.1适用于：ds
螺栓性能等级的含义 2009-04-06 15:31:01 技术| 评论(3) | 浏览(2933) 钢结构连接用螺栓性能等级分3.6、4.6、4.8、5.6、6.8、8.8、9.8、10.9、12.9等10余个等级，其中8. 8级及以上螺栓材质为低碳合金钢或中碳钢并经热处理（淬火、回火），通称为高强度螺栓，其余通称为普通螺栓。螺栓性能等级标号有两部分数字组成，分别表示螺栓材料的公称抗拉强度值和屈强比值。例如，性能等级4.6级的螺栓，其含义是： 1、螺栓材质公称抗拉强度达400MPa级； 2、螺栓材质的屈强比值为0.6； 3、螺栓材质的公称屈服强度达400×0.6=240MPa级。 性能等级10.9级高强度螺栓，其材料经过热处理后，能达到： 1、螺栓材质公称抗拉强度达1000MPa级； 2、螺栓材质的屈强比值为0.9； 3、螺栓材质的公称屈服强度达1000×0.9=900MPa级 螺栓性能等级的含义是国际通用的标准，相同性能等级的螺栓，不管其材料和产地的区别，其性能是相同的，设计上只选用性能等级即可。 强度等级所谓8.8级和10.9级 是指螺栓的抗剪切应力等级为8.8GPa和10.9Gpa 8.8公称抗拉强度800N/MM2 公称屈服强度640N/MM2 一般的螺栓是用"X.Y"表示强度的， X*100=此螺栓的抗拉强度， X*100*（Y/10）=此螺栓的屈服强度 （因为按标识规定：屈服强度/抗拉强度=Y/10） =============== 如4.8级 则此螺栓的 抗拉强度为：400MPa 屈服强度为：400*8/10=320MPa ================= 另：不锈钢螺栓通常标为A4-70，A2-70的样子，不锈钢螺栓的等级分为45、50、60、70、80，材料主要分奥氏体A1、A2、A4，马氏体和铁素体C1、C2、C4，其表示方法例如A2-70，“--”前后分别表示螺栓材料和强度等级：“A2-70”是不锈钢螺栓、螺钉、螺柱和螺母的性能标记，“-”前的“A2”表示的是材料组别，即奥氏体钢第二组A2，“-”后的数字部分“70”表示产品的性能等级，其数字为公称抗拉强度的1/10，即此产品的性能抗拉强度为700 N/mm2。 度量 当今世界上长度计量单位主要有两种，一种为公制，计量单位为米（m）、厘米（cm）、毫米（mm）等，在欧州、我国及日本等东南亚地区使用较多，另一种为英制，计量单位主要为英寸（inch），相当于我国旧制的市寸，在美国、英国等欧美国家使用较多。 1、公制计量：（10进制） 1m =100 cm=1000 mm 2、英制计量：（8进制）
螺栓机械性能等级 螺纹预紧力是根据材料屈服强度δs算出来的，8.8级的δs=640MPa，4.8级δs=320MPa 详细定义： 钢结构连接用螺栓性能等级分3.6、4.6、4.8、5.6、6.8、8.8、9.8、10.9、12.9等10余个等级，其中8.8级及以上螺栓材质为低碳合金钢或中碳钢并经热处理（淬火、回火），通称为高强度螺栓，其余通称为普通螺栓。螺栓性能等级标号有两部分数字组成，分别表示螺栓材料的公称抗拉强度值和屈强比值。例如，性能等级4.6级的螺栓，其含义是： 1、螺栓材质公称抗拉强度达400MPa级； 2、螺栓材质的屈强比值为0.6； 3、螺栓材质的公称屈服强度达400×0.6=240MPa级性能等级10.9级高强度螺栓，其材料经过热处理后，能达到： 1、螺栓材质公称抗拉强度达1000MPa级； 2、螺栓材质的屈强比值为0.9； 3、螺栓材质的公称屈服强度达1000×0.9=900MPa级 螺栓性能等级的含义是国际通用的标准，相同性能等级的螺栓，不管其材料和产地的区别，其性能是相同的，设计上只选用性能等级即可。强度等级所谓8.8级和10.9级是指螺栓的抗剪切应力等级为8.8GPa和10.9Gpa 8.8公称抗拉强度800N/MM2 公称屈服强度640N/MM2 一般的螺栓是用"X.Y"表示强度的，X*100=此螺栓的抗拉强度，X*100*（Y/10）=此螺栓的屈服强度（因为按标识规定：屈服强度/抗拉强度=Y/10） =============== 如4.8级 则此螺栓的 抗拉强度为：400MPa 屈服强度为：400*8/10=320MPa ================= 另：不锈钢螺栓通常标为A4-70，A2-70的样子，意义另有解释 度量 当今世界上长度计量单位主要有两种，一种为公制，计量单位为米（m）、厘米（cm）、毫米（mm）等，在欧州、我国及日本等东南亚地区使用较多，另一种为英制，计量单位主要为英寸（inch），相当于我国旧制的市寸，在美国、英国等欧美国家使用较多。 1、公制计量：（10进制） 1m =100 cm=1000 mm 2、英制计量：（8进制） 1英寸=8英分 1英寸=25.4 mm 3/8￠￠×25.4 =9.52 3、1/4￠￠以下的产品用番号来表示其称呼径，如： 4#， 5#， 6#， 7#， 8#， 10#， 12# 螺纹 一、螺纹是一种在固体外表面或内表面的截面上，有均匀螺旋线凸起的形状。根据其结构特点和用途可分为三大类： （一）、普通螺纹：牙形为三角形，用于连接或紧固零件。普通螺纹按螺距分为粗牙和细牙螺纹两种，细牙螺纹的连接强度较高。 （二）、传动螺纹：牙形有梯形、矩形、锯形及三角形等。