A csavar húzószilárdságának átfogó elemzése és számítási módszere

1. Teljesítmény fokozat meghatározásaCsavarok és csapok

Csavarok és csapoktíz mechanikai teljesítményfokozatba sorolhatók: 3,6, 4,6, 4,8, 5,6, 5,8, 6,8, 8,8, 9,8, 10,9 és 12,9. Az osztályzat két, tizedesvesszővel elválasztott számjegycsoportból áll. A tizedesvessző előtti számjegy az anyag névleges végső szakítószilárdságának egy századát jelenti; a tizedesvessző utáni számjegy a folyáshatár és az anyag szakítószilárdsága (hozamhányad) tízszeresét jelenti.

Az anyák hét teljesítményfokozattal rendelkeznek, a 4-estől a 12-es fokozatig. A fokozatszám hozzávetőlegesen a minimális garantált igénybevétel századrészét jelenti, amelyet az anya elvisel.

2. A menettűrési fokozatok osztályozása

2.1 Egységes birodalmi szálak

Minden egyesített birodalmi szál hézagillesztést alkalmaz. A külső meneteknek három tűrési fokozata van: 1A, 2A és 3A; A belső meneteknek három tűrési fokozata van: 1B, 2B és 3B. A magasabb fokozatszám nagyobb illesztési pontosságot, kisebb hézagot és szorosabb menetkötést jelez.

1A és 1B fokozat: Laza tűrési fokozatok, alkalmasak belső és külső menetek általános szabad illesztésére, nagy szerelési tűréssel.

2A és 2B fokozat: univerzális szabványos tűrésosztályok a birodalmi mechanikus kötőelemekhez, a legtöbb hagyományos összeszerelési körülményre alkalmazható.

3A és 3B fokozat: A legmagasabb precíziós illesztési minőségek a legszorosabb menetkötéssel, nagy pontosságú, biztonságkritikus és teherbíró szerkezeti tervekhez alkalmazva.

2.2 Metrikus szálak

A metrikus külső menetek általános tűréshatárai a 4h, 6h és 6g; A metrikus belső menetek általános minősége az 5H, 6H és 7H. Az iparban az előnyben részesített menetillesztési kombinációk a H/g, H/h és G/h. A precíziós rögzítőkhöz, például csavarokhoz és anyákhoz a nemzeti szabvány a 6H/6g illesztést ajánlja, hogy egyensúlyba hozza az összeszerelési pontosságot és a szétszerelés kényelmét.

3. Szilárdsági fokozatú előírások szénacélokhoz ésRozsdamentes acél csavarok

3.1 A szénacél csavarok minőségének értelmezése

A szilárdsági fokozat jeleszénacél csavarokkét számjegykészletet tartalmaz. Az előbbi a névleges szakítószilárdságot, az utóbbi pedig a folyásarányt jelenti. Példaként a 4.8-as fokozatú csavart vesszük: a „4” számjegy 400 N/mm² névleges szakítószilárdságot, a „8” számjegy pedig 0,8-as folyási arányt jelöl, 320 N/mm² névleges folyáshatár mellett.

A szerkezeti csavarok tíz teljesítményfokozatot fednek le 3,6 és 12,9 között. A 8.8-as és magasabb osztályú csavarok közepes szénacélból vagy gyengén ötvözött acélból készülnek, és edzett és temperáló hőkezeléssel erősítik meg, amelyet nagy szilárdságú csavarokként határoznak meg. A 8.8-as fokozat alatti, fokozott hőkezelés nélküli csavarok közönséges csavarok.

4.6-os fokozatú csavar: névleges szakítószilárdság 400 MPa, folyásarány 0,6, névleges folyáshatár 240 MPa.

10.9-es fokozatú nagy szilárdságú csavar: hőkezelés után a névleges szakítószilárdság eléri az 1000 MPa-t 0,9-es folyásaránnyal és 900 MPa névleges folyáshatárral.

3.2 A rozsdamentes acél csavarok minőségének értelmezése

A rozsdamentes acél kötőelemek szilárdsági fokozata két kötőjellel elválasztott részből áll. A kötőjel előtti előtag az anyagkódot, a kötőjel utáni utótag pedig a szilárdsági fokozatot jelöli. Például az A2-70 700 MPa névleges szakítószilárdságú A2 ausztenites rozsdamentes acélt jelent.

4. A csavar húzószilárdságának számítási módszere

A csavarok teherbírását és szakítószilárdságát a névleges külső átmérő helyett a menetek effektív feszültség-keresztmetszeti területe alapján számítják ki, megfelelve a GB/T 3098.1 és az ISO 898-1 nemzetközi szabványoknak.

Alapszámítási képlet:F=Rm × As

A paraméter leírása: F az a végső húzóterhelésére vonatkozikcsavar; Az Rm a csavar anyagának szabványos szakítószilárdságát jelenti; A menet effektív feszültség-keresztmetszeti területére vonatkozik (rögzített standard érték, eltér a normál körfelülettől).

A szakítószilárdság ellenőrzéséhez ismert terhelési feltételek mellett:Rm=F/As. A számítási eredménynek nagyobbnak vagy egyenlőnek kell lennie, mint a megfelelő minősítendő minőség szabványos szakítószilárdsága.

Egyszerű becslési forgatókönyvekhez a névleges keresztmetszeti terület ideiglenesen használható: A=πd²/4 (d a csavar névleges átmérője). Szabványos effektív menetfeszültség-területet kell alkalmazni a pontos teszteléshez és a mérnöki tervezéshez a pontos adatok biztosítása érdekében.