1. 螺栓的分類
螺栓(bolt):由頭部和螺桿(帶有外螺紋的圓柱體)兩部分組成的一類緊固件,需與螺母配合,用于緊固連接兩個帶有通孔的零件。這種連接形式稱螺栓連接。如把螺母從螺栓上旋下,又可以使這兩個零件分開,故螺栓連接是屬于可拆卸連接。
根據(jù)結(jié)構(gòu)型式的不同,螺栓可分為六角頭螺栓(又稱單頭螺栓)(hexagonal head bolt)和螺柱(又稱雙頭螺栓)(stud bolt))兩類,而雙頭螺栓又分為通絲和非通絲兩種。見圖5.2.1和圖5.2.2。常用的螺母為H=0.8D和H=1D,H為螺母高度,D為螺栓直徑。螺柱本身又分全螺紋螺柱(通絲型)和等長雙頭螺柱(非通絲型)。
2. 雙頭螺柱
一般雙頭螺柱有4種形狀,如圖5.2.3所示。四種形狀的雙頭螺柱,均可為高溫用螺柱,其中全螺紋螺柱由于制造方便而廣泛使用,等長雙頭螺紋中間直徑較細(xì)者,適用于承受反復(fù)沖擊載荷而容易引起疲勞破壞的場合。由于中部較細(xì),易于產(chǎn)生彈性變形,其伸長量與其載荷成反比,所以當(dāng)受到?jīng)_擊荷載時,螺栓伸長與沖擊內(nèi)力成反比,即它抵抗沖擊效果好。但它的抗拉強(qiáng)度比其他的低些;等長雙頭螺柱中間較粗者,適用于450℃以上或在高壓下、重視蠕變的場合使用;等長雙頭螺柱中間局部直徑較粗者,適用于承受剪切的場合。
3. 螺紋的分類
螺栓/柱、螺母的螺紋大致有以下幾類:
①. 公制粗牙螺紋;②. 公制細(xì)牙螺紋;③. 統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)粗牙螺紋;④. 統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)細(xì)牙螺紋;⑤. 威氏粗牙螺紋;⑥. 威氏細(xì)牙螺紋。現(xiàn)在,威氏螺紋已在一些國家廢止,從各國的意向看,多采用ISO公制螺紋和ISO英制螺紋,一般用途的螺紋則采用ISO公制螺紋的全系列:我國普遍采用的GB196普通螺紋,基本尺寸與ISO公制螺紋一致,齒角60°,齒高。對緊固件的設(shè)計和選用應(yīng)符合有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定。
4. 螺栓性能
連接用螺栓性能等級分3.6、4.6、4.8、5.6、6.8、8.8、9.8、10.9、12.9等10余個等級,其中8.8級及以上螺栓材質(zhì)為低碳合金鋼或中碳鋼并經(jīng)熱處理(淬火、回火),通稱為高強(qiáng)度螺栓,其余通稱為普通螺栓。螺栓性能等級標(biāo)號由兩部分?jǐn)?shù)字組成,分別表示螺栓材料的公稱抗拉強(qiáng)度值和屈強(qiáng)比值。例如:性能等級4.6級的螺栓,其含義是:螺栓材質(zhì)公稱抗拉強(qiáng)度達(dá)400MPa級;螺栓材質(zhì)的屈強(qiáng)比值為0.6;螺栓材質(zhì)的公稱屈服強(qiáng)度達(dá)400×0.6=240MPa0MPa級。性能等級10.9級高強(qiáng)度螺栓,其材料經(jīng)過熱處理后,能達(dá)到:螺栓材質(zhì)公稱抗拉強(qiáng)度達(dá)1000MPa級;螺栓材質(zhì)的屈強(qiáng)比值為0.9;螺栓材質(zhì)的公稱屈服強(qiáng)度達(dá)1000×0.9=900MPaa級。
螺栓性能等級的含義是國際通用的標(biāo)準(zhǔn),相同性能等級的螺栓,不管其材料和產(chǎn)地的區(qū)別,其性能是相同的,設(shè)計上只選用性能等級即可。強(qiáng)度等級所謂8.8級和10.9級是指螺栓的抗剪切應(yīng)力等級為8.8GPa和10.9GPa。8.8級公稱抗拉強(qiáng)度800N/m㎡,公稱屈服強(qiáng)度640N/m㎡。一般的螺栓是用“X.Y”表示強(qiáng)度的,Xx100=此螺栓的抗拉強(qiáng)度,Y/10)=此螺栓的屈服強(qiáng)度。(因?yàn)榘礃?biāo)識規(guī)定:屈服強(qiáng)度/抗拉強(qiáng)度=Y/10)。。如4.8級,則此螺栓的抗拉強(qiáng)度為:400MPa,屈服強(qiáng)度為:400×8/10=320MPa。
5. 螺柱的分類
螺柱型式分為等長雙頭螺柱、全螺紋螺柱和擰入雙頭螺柱。
等長雙頭螺柱、全螺紋螺柱的型式和尺寸應(yīng)符合GB/T 901《等長雙頭螺柱B級》的要求,螺柱的端部按GB/T2《緊固件外螺紋零件的末端》倒角端的要求。螺紋尺寸和公差應(yīng)符合GB/T 196,GB/T 197《普通螺紋基本尺寸公差與配合》的要求。
擰入雙頭螺柱的型式和尺寸應(yīng)符合《高壓管、管件及緊固件通用設(shè)計》中的H16、H17的要求,螺紋尺寸和公差應(yīng)符合GB/T196,GB/T 197《普通螺紋基本尺寸公差與配合》和H5《高壓管、管件及緊固件通用設(shè)計》的要求。螺柱的端部按GB/T2《緊固件外螺紋零件的末端》倒角端的要求。見表5.2.1。
6. 六角頭螺栓
管法蘭螺栓在采用六角頭螺栓時,六角頭螺栓的型式和尺寸應(yīng)符合GB/T 5782《六角頭螺栓-A級和B級》和GB/T5785《六角頭螺栓-細(xì)牙-A級和B級》的要求,螺栓的端部按GB/T2((緊固件外螺紋零件的末端》倒角端的規(guī)定。見表5.2.2。