GBT 16823.2-1997 螺纹紧固件紧固通则

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1、前言本标准等效采用日本标准螺纹紧固件通则本标准是设计螺纹紧固件扭拉关系系列标准的一部分该系列标准包括螺纹紧固件应力截面积和承载面积螺纹紧固件紧固通则螺纹紧固件拧紧试验方法本标准的附录附录都是标准的附录本标准由中华人民共和国机械工业部提出本标准由全国紧固件标准化技术委员会归口本标准起草单位机械工业部机械科学研究院负责东风汽车工程研究院紧固件弹簧研究所参加中华人民共和国国家标准螺纹紧固件紧固通则范围本标准规定了拧紧螺栓螺母螺纹连接副的术语基本要求主要关系式以及典型的拧紧方法本标准也适用于螺栓螺母以外的螺纹连接副本标

2、准不适用于带弹簧垫圈弹性垫圈的螺纹连接副和使用自攻螺钉木螺钉以及使用有效力矩型螺纹紧固件的连接副引用标准下列标准所包含的条文通过在本标准中引用而构成为本标准的条文本标准出版时所示版本均为有效所有标准都会被修订使用本标准的各方应探讨使用下列标准最新版本的可能性紧固件机械性能螺栓螺钉和螺柱紧固件六角产品的对边宽度紧固件螺栓和螺钉通孔商品紧固件的中等精度普通螺纹极限尺寸螺纹紧固件应力截面积和承载面积螺纹紧固件拧紧试验方法术语及符号术语本标准中使用的主要术语及其定义见表有效力矩在螺纹连接副不承受轴向载荷的情况下平稳旋转

3、螺母或螺栓时所测得的旋转力矩该力矩具有阻抗旋转的功能国家技术监督局批准实施表术语及其定义术语定义相应的英文参考拧紧螺栓或螺母使螺栓受拉力被连接螺纹紧固件承受压力用螺栓螺母或螺钉拧入机体内螺纹使两螺纹连接个及其以上的被连接件达到紧固被连接件用紧固件连接的零部件螺纹连接体由螺纹紧固件和被连接件构成的总体轴力作用在外螺纹件轴向的拉力紧固时作用在外螺纹件上的拉力和作用预紧力在被连接件上的压力前者也可称为轴力刚完成紧固时的预紧力分辨不清时指初始预紧力预紧力或轴力为达到初始预紧力拧紧螺栓或螺母所需紧固扭矩要的力矩为达到初始

4、预紧力外螺纹件与内螺纹件紧固转角相对的回转角度弹性紧固紧固时外螺纹件的变形在弹性区内见图塑性紧固紧固时外螺纹件的变形在塑性区内见图拧紧方法紧固时对初始预紧力的控制方法扭矩紧固法控制扭矩指标的拧紧方法见转角紧固法控制转角的拧紧方法见控制扭矩曲线中斜率变化指标和转角的扭矩斜率紧固法拧紧方法见扭矩与初始预紧力的关系为一比例数值扭矩系数值见式紧固扭矩的一部分指作用在外螺纹侧面螺纹扭矩与内螺纹侧面之间旋合长度内的扭矩见式紧固扭矩的一部分指螺母或螺栓支承面支承面扭矩与被连接件表面之间产生的扭矩见式外螺纹侧面与内螺纹侧面之间

5、的摩擦系螺纹摩擦系数数螺母或螺栓的支承面与被连接件表面间支承面摩擦系数的摩擦系数以初始预紧力的最大值与最小值之比表紧固系数示初始预紧力的离散度屈服紧固轴力拧紧时螺栓达到屈服的轴力见图屈服紧固扭矩拧紧时达到屈服紧固轴力的扭矩极限紧固轴力拧紧时螺栓发生断裂的轴力见图注中的内容在不易产生误解的情况下可予省略图轴力应变图符号本标准使用的主要符号及其含义见表表符号及其含义符号含义符号含义螺纹公称应力截面积紧固系数支承面摩擦扭矩的等效直径紧固扭矩接触的支承面内径屈服紧固扭矩接触的支承面外径螺纹扭矩初始预紧力或预紧力支承面扭

6、矩初始预紧力的最大值螺纹公称直径初始预紧力的最小值螺纹公称应力截面积的等效直径极限紧固轴力螺纹中径屈服紧固轴力螺纹牙型角扭矩系数螺纹牙侧角螺栓拉伸弹性模量螺纹升角被连接件压缩弹性模量紧固转角螺距螺纹摩擦系数螺栓的屈服点支承面摩擦系数螺纹紧固的基本要求为确保螺纹连接体的可靠性实现其设计功能预紧力应由实际使用条件和强度计算决定在安装使用中必须保证达到初始预紧力因此选取适当的拧紧方法并能准确控制紧固扭矩是必要的螺纹紧固的主要关系式紧固扭矩与预紧力的关系弹性区内紧固扭矩与预紧力的关系见式接触的支承面是圆环状时紧固转角与

7、预紧力的关系弹性区内紧固转角与预紧力的关系见式屈服紧固轴力按螺纹应力截面积及其等效直径计算屈服紧固轴力见式若按螺纹小径及其相应的截面积计算屈服紧固轴力时式中的置换求值即可屈服紧固扭矩与屈服紧固轴力相应的屈服紧固扭矩的计算见式螺纹拧紧方法典型的螺纹拧紧方法选择螺纹连接的拧紧方法应在充分理解各种拧紧方法特性的基础上按设计对初始预紧力离散度的要求用紧固系数表示预紧力的大小使用条件等进行典型的螺纹拧紧方法见表表典型的螺纹拧紧方法方法指标区域紧固系数参考扭矩法力矩值弹性区弹性区转角法回转角度塑性区对应于回转角扭矩斜率法弹

8、性极限紧固扭矩斜率注初始预紧力的离散度因随各种拧紧方法的固有因素的变化较大难以准确表示故通常用紧固系数表示见及弹性极限即屈服点或屈服强度扭矩法特点扭矩法是利用扭矩值与预紧力的线性关系进行控制的方法见图该方法在拧紧时只对紧固扭矩进行控制操作简便但是由于紧固扭矩的左右被螺纹和支承面摩擦扭矩所消耗初始预紧力的离散度随着拧紧时摩擦损耗等因素的控制程度而变化因而离散度较大图紧固扭矩和预紧力的关系