【标准规范】GB-3098.2-2000紧固件机械性能-螺母-粗牙螺柱.pdf

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1、G B/T 3 0 9 8.2-2 0 0 0前 、一，幽一，山 本标准等同采用国际标准I S O 8 9 8-2:1 9 9 2 紧固件机械性能 第2 部分：规定保证载荷值的螺母粗牙螺纹。G B/T 3 0 9 8 总的标题为“紧固 件机械性能”，包括以下部分：-G B/T 3 0 9 8.1-2 0 0。紧固 件 机 械 性能 螺栓、螺 钉 和螺 柱 -G B/T 3 0 9 8.2-2 0 0 0 紧固件机械性能 螺母 粗牙螺纹 -G B/T 3 0 9 8.3-2 0 0。紧 固件 机 械 性能 紧定 螺 钉 -G B/T 3 0 9 8.4-2 0 0 0 紧固件机械性能 螺母 细牙

2、螺纹 -G B/T 3 0 9 8.5-2 0 0 0 紧固件机械性能自 攻螺钉 -G B/T 3 0 9 8.6-2 0 0 0 紧固件机械性能 不锈钢螺栓、螺钉和螺柱 -G B/T 3 0 9 8.7-2 0 0 0 紧固件机械性能自 挤螺钉 -G B/T 3 0 9 8.8-1 9 9 2 紧 固 件机 械 性能 耐热用 螺 纹连 接副 -G B/T 3 0 9 8.9-1 9 9 3 紧 固 件 机械 性能 有 效力 矩型 钢六角 锁紧 螺 母 -G B/T 3 0 9 8.1 0-1 9 9 3紧固 件 机 械性能 有色 金属 制造 的 螺栓、螺 钉、螺 柱 和螺 母 -G B/T

3、3 0 9 8.1 1-1 9 9 5 紧固件机械性能自 钻自 攻螺钉 一 一G B/T 3 0 9 8.1 2-1 9 9 6 紧 固 件 机 械性能 螺母 锥 形保 证载 荷试 验 -G B/T 3 0 9 8.1 3-1 9 9 6 紧固件机 械性能 螺栓与螺 钉的 扭矩试验和破坏 扭矩 公称直径 1 -1 0 mm -G B/T 3 0 9 8.1 4-2 0 0 0 紧固件机械性能 螺母扩孔试验 -G B/T 3 0 9 8.1 5-2 0 0。紧固件机械性能 不锈钢螺母 -G B/T 3 0 9 8.1 6-2 0 0 0 紧固件机械性能 不锈钢紧定螺钉 -G B/T 3 0 9

4、8.1 7-2 0 0。紧固 件 机 械 性能 检 查氢 脆用 预载 荷 试验 平 行支 承面 法 本标准调整了“范围”的内容（I S O 8 9 8-2:1 9 9 2 与I S O 8 9 8-6:1 9 9 4 不一致），并与G B/T 3 0 9 8.4 一致（第1 章）。本 标准未采用I S O 8 9 8-2 的附录B，其内容已列入本标准第2 章引用标准中。本标准是G B/T 3 0 9 8.2-1 9 8 2 的修订本，主要修改如下：a）标准名称中增加“粗牙螺纹”；b)仅规定在环境温度为1 0 -3 5 条件下试验的机械性能。在较高或较低温度下，其机械和物理性能 可 能不 同（第

5、1 章）；c）适用范围中取消“最小螺纹直径”（第1 章）；d）表2 增加“螺母”栏及表注中的“螺栓一 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”；e）表5 中删去洛氏硬度值，增加螺母“热处理”状态及“型式”栏，并调整表注内 容；f)调整部分保证载荷值（表6)；g）增加引用布、洛、维硬度换算表（(8-2 条）；h 增加表面缺陷的 试验（(8-3 条）；i)必须标志 性能等级的产品，标志制造者的商标或识别标志是强制性的，只要技术上可行应尽量提供。但在任 何情况下，包装上均应标志（(9.5 条）。第 1 页 共 16 页G B/r 3 0 9 8.2-2 0 0 0 本标 准自 实 施

6、之日 起，代 替G B/T 3 0 9 8.2-1 9 8 2 本标准的附录A是提示的附录。本标准由国家机械工业局提出。本标准由全国紧固件标准化技术委员会归口。本标准由机械科学研究院负责，西安标准件总厂、上海高强度螺栓厂、上海市紧固件和焊接材料技术研究所、北京标准件工业集团公司、武汉汽车标准件研究所和上海金马高强紧固件有限公司参加起草。本标准由 全国紧固件标准化技术委员会秘书处负责解释。第 2 页 共 16 页G B/T 3 0 9 8.2-2 0 0 0I S O前言 I S O（国际标准化组织）是一个世界性的各国国家标准团 体（I S O成员团 体）的联合组织。国际标准的 制定工作通常是通

7、过I S O各个技术委员会进行的。每个成员团体如对某一技术委员会所进行的项目感兴趣时，也可参加该委员会。与I S O有关的政府的和非政府的国际组织也可参加此项工作。I S O与国际电 工委员会（I E C）在电 工标准化方面有着密切的联系。经技术委员会采纳的国际标准草案，分发给所有成员团体进行投票表决。国际标准的 正式出版需要至少7 5 的成员团体投票赞成。国际标准I S O 8 9 8-2 由I S O/T C 2 紧固件技术委员会S C 1 紧固件机械性能分委员会制定。第 一二 版对 第一 版（I S O 8 9 8-2:1 9 8 0）进 行了 删改 与补 充，是技 术 性修 订。I S

8、 O 8 9 8 总 名 称为“紧固 件 机械 性 能”，包 括以 下部 分：第1 部分：螺栓、螺钉和螺柱 第2 部分：规定保证载荷值的螺母 粗牙螺纹 第5 部分：紧定螺钉及类似的不受拉应力的螺纹紧固件 第6 部分：规定保证载荷值的螺母 细牙螺纹 第7 部分：螺栓与螺钉的扭矩试验和最小扭矩 公称直径1-1 0 m m 本标准的附录 A和附录 B 是提示的附录。第 3 页 共 16 页中华人民共和国国家标准紧 固 件 机 械 性 能螺 母粗 牙 螺 纹 G B/T 3 0 9 8.2-2 0 0 0id t I S O 8 9 8-2:1 9 9 2代替G B/T 3 0 9 8.2-1 9 8

9、 2M e c h a n i c a l p r o p e r t i e s o f f a s t e n e r s-Nu t s-C o a r s e t h r e a d范围 本标准规定了在环境温度为1 0 3 5 条件下进行试验时，规定保证载荷值的螺母机械性能。该环 境温 度 条件下 判定 为符 合本 标准的 产 品，在较 高或 较低 温度下，机 械和 物理 性能可 能不同，使用者应予注意。本标准适用的螺母：螺 纹 公 称 直 径D M 1 6 M 1 6 5 3.6,4.6,4.8 M 1 6 毯 M 3 9 5.6 1 5.8 簇M3 9 6 6.8 毛 M 3 9 M

10、 3 9 8 8.8 镇 M 3 9 M 1 6 落M3 9 9 9.8 簇 M 1 6 簇M 1 6 1 0 1 0 1 9 镇 M 3 9 蕊 M3 9 1 2 1 2 9 毛 M 3 9 Ml 6 的1 型螺母）,1 0 和1 2 级螺母应进行淬火并回火处理。5 机械性能按第8 章规定的方法进行试验时，螺母的机械性能应符合表5 规定。表面缺陷应符合G B/T 5 7 7 9.2 的规定。表 5 机械性能 旧：g能 等 级螺纹规格维氏 硬度 HV维氏硬度 HV维氏硬度 HV婴十念热处理！型式 保证 应力 S,N/mmmm max272 353热处理 型式 保证 应力 S,N/m m2热处理

11、 型式嘿一薄 型鄂薄 型鄂！赢蕊 保证 应力 S pN/m m2M4M4 M7M7 M10 38。M1 0！M1 6M1 6 M3 9不淬火回火性 能 等 级螺纹规格 保证 应力 S pN/m m2 5 2 0维氏 硬度 HV 保证 应力 S,N/mm2 6 0 0维氏硬度 HV 保证 应力 S,N/mm 8 0 0维氏 硬度 HV（热处理 型式热处理 型式热处 理 型式缨州淤855一870一880一920670一680一700一720不淬火回火mm max150302不淬火回火不淬火回火2 3 33 5 3淬火并回火580一590610一630M4一M7一M10M4一M7第 7 页 共 16

12、 页G B/T 3 0 9 8.2-2 0 0 0表 5（完）螺纹规格 性 能 等 级 8 9 1 0 保证 维氏 硬度 螺母 保证 维氏 硬度 螺母 保证 维氏 硬度 螺母 应力 H V 应力 H V 应力 H V S,S,S,N/mm2 mm ma X 热处理 型式N/mm mi n 力、a X 执朴理 型式N/mm m三 n n 飞 a X 热处理 M式 M4 9 0 0 1 7 0 3 0 2 不淬火 一 1 0 4 0 2 7 2 3 5 3 淬火并 1 回火 2 回火 M4 M 7 9 1 5 1 8 8 1 0 4 0 M7 M1 0 9 4 0 1 0 4 0 M 1 0 M

13、1 6 9 5 0 1 0 5 0 M 1 6 M 3 9 8 9 0 18 0 3 02 不 淬 火2 9 2 0 1 0 6 0 回火 螺纹规格 性 能 等 级 1 2 保证 维氏 硬度 螺 母 保证 维氏 硬度 螺母 应力 H V 应力 H V S,S p 镇 N/mmZ Ii n ma x 热 处 理型式 N/mmz mm ma x 热 处 理 型 式 M4 1 1 4 0 2 9 5 3 5 3 淬火并1 1 1 5 0 2 7 2 3 5 3 淬火并 2 回 火 回 火 M4 M 7 1 1 40 1 1 5 0 M7 M 1 0 1 1 40 1 1 6 0 M 1 0 M 1

14、6 1 1 7 0 1 1 9 0 M 1 6 M 3 9 1 2 0 0 注：最低硬度仅对经热处理的螺母或规格 太大而不能进行保证载荷试验的螺母 才 是强制性的；对其他螺母不 是强制 性的，是指导性的。对不淬火回 火的，而又能满足保 证载荷试验的螺母，最低硬度应不作为拒收依 据。6 保证载荷 表6 规定了粗牙螺母的保证载荷值。其中，螺纹的应力截面积A。按下式计算：7c d 2 d,）“n.一 1 4（Z式中：d 2 外螺纹中 径的基本尺寸，M M;d,外螺纹小径的基本尺寸（(d,)减去螺纹原始三角形高度（H）的1/6 值，即：Hd,以1一代 犷m m hH 螺纹原始三角形高度（H=0.8 6

15、 6 0 2 5 P),m m;P 螺距，m m;：圆周率，：二3.1 4 1 6 0第 8 页 共 16 页G B 1 T 3 0 9 8.2-2 0 0 0瑞 N 之 N O O O O O O O O O O O O O O O O O O 0 0 外 只 O O O O O O O O O O O O O O O 0 O O O O 提 的 0 0 00 .-i M尸 叫 N 明仍 M m 0 0 O咱 t o 0 0 N 0 0 寸 O 塑 X 口 卜 O 价 M 0 7 N 卜O c 0 公 O 对 的 r 门 O M N O r 州 尸 州 尸 州O JM lzrQ O M 0

16、M 小欢口N 的卜0 勺 的卜 v 尸州 产 叫，洲N N的寸 Un V口的 0 r叫 但 r 州 褥 月 已 O O O O O O O O O O O I I I I 水 O O O O O O O O O O O 卜卜O N伪伪 卜r Q 。卜 t o哎、O t o NO7 尸 月t o的 吧仁 月 尸 叫尸州N的 ，宁的自 M 00 可 叫，叫 日 到 O O O O O O O O O O O O O o O O O o OO O u:的 O O O O O O O O O O O O O O O O O N O尸 刊 W 0)ti ，月的帅 00 m n 卜N N 明卜姆 O O

17、门卜0 寸O O 00 O 00 O寸的 0尸州寸 峨 0寸L!?公 U 尸州N M M t o 00 N 0 O 曰 N卜 a0 m的 岭 M 尸 州，州N N M M 寸几 户卜 0 0 O 尸州 O:N O O O O O O O O O 口O O O O O O o O o O O O O O O O O O O O O O O O O O00 O o 日二尸叫C、O寸甘 寸【广尸叫 M N的 寸 0Oco M勺 州1 户 o 0)对 c ct、M 幻呢 乙 寸寸0 仍口、咱 U)0 0 -d l N D 0 0 甲 州卜 尸 叫产州N M的 00 O I t卜 N卜N N户 1的 l

18、 t)0)尸州尸 州尸叫 NN M I 0叨 卜0 0 co N！（O O O O O O O O O O O O O O O O O O 11。尸 叫 卜N 的 M卜 尸 叫 心 1干O 0 0小寸 co小卜 卜00 卜 卜H c尸叫 O伪尸州 OI的 尸叫 N N M 寸 1 4 o 卜00 N 0O O O O O O O O 0 O O O O O O O O O O O O O lr o O O O O O O O O O O O O O O O O N O 尸 州N l-0 0 t 门N N N D 娜0 0 0 0 M，叫的 幼 0 甘瞬卜 N卜寸 户 州O 1-r+0 0 c

19、0 U)0 0寸 N 1 0 0 0 尸 叫卜 尸 叫尸州N 的L 户卜 O M仁 卜 N卜N N，叫M 的O 尸叫卜州户闷 N0刁M 寸毛 n协 卜的 O 到O O O O O O 0O0 O O O O O O O O O O O O m LC)O O O O O o o O O O o O O O O O O O O N UJ吹 -I M 自 r O 帅山 N e 1+C 目N ，0小仁、N卜 M H u 小 M小 寸C n 0)O 0)0 0 c 0 0 d O M伪 的 N 护叫产 叫 N M的 0 0 O M 卜尸叫口 7 M O0 0 0 O 尸叫尸州 尸 州NN 的 t Cm

20、寸口0 0)O O t、卜O 洲，叫甲 叫 对 N卜 t )o 护 叫N m 日勺卜尸 州 mNN M仍 M.M L O寸 哪的M O O 尸叫尸州N的 寸 tO卜 0)甲 叫M t、尸叫的 r 叫卜 ，洲尸叫 尸叫N N 0 勺M 只 M 00 0 0 Nr 叫 必 公 M U 7 卜N t)M M 伪尸 咤 寸 卜tlo 侧 彩。O亡、t、帕 尸 叫 L 己 小 寸 O的 的的伪 r 曰 卜 宕 巨 矿 已 二 c+O 0 0 c 瞬 ll l 尸 州，叫 尸 叫 N 的 M C 明 c 0 的自 端撼 日 LO CD 0 0 洲 N N M 00 t 留 已 的 ,O 卜 0 0 N。N

21、n 的 to 的 旧 N 娜 对 赎已 尸 州尸 叫 漪洲月 N N M M O O O O cJ NN M t 门 斑 的 的弓 口卜 的ON d+D 0 0 ON寸 卜O M 的小 暇 的。e r 荟 芝 芝 芝 国 国 :E;N N N N M 的 M M 劫 芝雪芝 芝屠芝 芝芝芝 芝芝 瞬 乙 撑褥以攀9粥第 9 页 共 16 页G B/T 3 0 9 8.2-2 0 0 07公 称高 度）0.5 D，而 0.8 D 螺母 的 失效 载 荷 表7 指导性地给出不同性能等级螺栓的失效载荷值。对性能等级较低的螺栓，预期的失 效形式是螺栓螺纹脱扣；而对性能等级较高的螺栓，可预期为螺母螺纹脱

22、扣。表7 脱扣时螺栓的最小应力螺母 性能等级 螺母保证载荷脱扣时 螺栓芯 部的最小应力，N/m m Z N/mm 螺栓性能等级 6.8 8.8 10.。一 12.9 0 4 3 8 0 2 6 0 3 0 0 33 0 3 5 0 0 5 5 0 0 2 9 0 3 7 0 41 0 4 8 0 8 试验方法8 1 保证载荷试验 对规格妻M5 的螺母，保证载荷是仲裁方法。将螺母安装在如图1 和图2 所示的 淬硬螺纹芯棒上。仲裁时，应以拉伸试验为准。沿螺母轴线方向施加保证载荷，并持续1 5 s o螺母应能承受该载荷而不 得脱扣或断裂。当卸载后，应 能用 手 将螺 母旋出，或 借 助 扳手 松开

23、螺 母，但不 得 超过 半 扣。在 试验中，如 果螺 纹 芯棒 损坏，则试 验作废。螺纹 芯 棒的 硬 度应）4 5 H R C,螺纹 芯 棒的 螺 纹公 差为5 h 6 g，但大 径 应控 制在6 g 公差 带 靠 近下限 四 分 之一 的范 围内。d 1)D 1 1 按G B/T 1 8 0 0.2 规 定。1)D l l 按G B/T 1 8 0 0.2 规 定。图1 轴向拉伸试验图2轴向压缩试验8.2 硬度试验 常规检查，螺母硬度应在一个支承面上进行，并取间隔为1 2 0“的三点硬度平均值作为该螺母的硬度值。如有争议，应在通过螺母轴心线的纵向 截面上，并尽量靠近螺纹大径处进行硬度试验。

24、维氏 硬度试验为仲裁试验，应采用H V 3 0 的试验力。第 10 页 共 16 页G B/T 3 0 9 8.2-2 0 0 0如采用布氏和洛氏 硬度试验时，应使用I S O 4 9 6 4 给出的换算表。维氏 硬 度 试验 按G B/T 4 3 4 0.1 规 定。布氏硬度试验按G B/T 2 3 1 规定。洛氏硬度试验按G B/T 2 3 0 规定。表面缺陷检查表面缺陷检查见G B/T 5 7 7 9.2 0标志代号标志代号见表8 和表表8 按3.1 条规定性能等级的螺母标志代号性 能 等 级 4 5 6 标志代号 4 5 6 或 可 -*G D*ro)今 选 择，、的你志付号 堡（时

25、钟 面 法）,p.性能 等 级 8 9 1 0 1 2 标志 代号 8 9 1 0 1 2 或 可 今今 拿 每 选 择，的你忑付兮 垫（时 钟 面 法）,少 1)不能用制造者的识别标志代替圆点。表9 按3.2 条规定性能等级的螺母标志性能等级标志第 11 页 共 16 页G B J T 3 0 9 8.2-2 0 0 09 2 识别 螺纹规格）M5 的、所有性能等级的六角螺母，应按第3 章规定的标记制度在螺母支承面或侧面打凹字，或在倒角面打凸 字，或在支承面打凹的时钟面法标志，见图3 和图4。凸字标志不应超过螺母支承面。圆点，也可用制造者的识别标志代替零二 今图3 用代号标志示例图4 用符号

26、（时钟面法）标志示例9.3 左旋螺纹的标志 左旋螺纹的螺母应按图5 所示，在一个支承面上标志凹箭头。螺纹直径,5 m m的 螺母要求标志。也可选用图 6 所示的左旋螺纹标志。刁白肠 、自户 目 甘冲，1），一对边宽度。图6 可选用的左旋螺纹的标志9.4 标志的选择 在9.1-9.3 条中 规定 可 选择的 标 志，应由 制造 者 选定。9，5 商标（识别）标志 必须标志性能等级的产品，标志制造者的商标或识别标志是强制性的，只要技术上可行，应尽量提供。但在任何情况下，包装上均应标志。第 12 页 共 16 页c B/T 3 0 9 8.2-2 0 0 0 附录A （提示的附录）螺栓连接的承载能力

27、(I S O/T C 2 技术委员会有关螺母强度和螺母设计的注释）推广采用螺栓和螺钉性能等级的I S O建议（I S O/R 8 9 8:1 9 6 8)之后，关于螺母性能等级的I S O建议(I S O/R 8 9 8-2）已 于1 9 6 9 年公 布。这些I S O建 议为 螺 栓、螺钉 和 螺母的 性能等 级 提出了 一 套 新的 标 记制度和标志的技术要求，以及一对螺栓 一 螺母组合件承载能力的清晰的论点。a）螺栓和螺钉的标记代号表示：最小 抗拉强度和屈强比。例如：性能等级8.8 第1 部分数字（8.8 中的“8 )最小抗拉强度（N/m m 2）的1/1 0 0;第2 部分数字（8.

28、8 中的“8 )屈强比（0.8）的1 0 倍。这两个数字的乘积（8 X8=6 4)=最小屈服应力（N/m m 2）的1/1 0 0 b)螺母的标记代号表示：标记的数等于与螺母相配的螺栓或螺钉的最小抗拉强度（N/m m ）的1 八0 0。该螺栓或螺钉与螺母相配时，承受的载荷能达到最小屈服应力。例如：8.8 级螺栓或螺钉与8 级螺母相配：其承载能力可达到螺栓或螺钉的最小屈服应力。随着I S O建议的发布，这套性能等级制度已 在世界范围内广泛推广，实践证明是成功的。1 9 7 3 年I S O/T C 2 的S C l 分委员会，在搜集实践经验的基础上着手修订I S O建议，并计划转为I S O标准

29、。1 9 7 4 年发布了 螺栓和螺钉 性能等级的草案I S O/D I S 8 9 8-1。其中，有些修改与补充，但性能等级制度的 原则未予改变。这一草案又 进行了 一次修改，第二次修订草案于1 9 7 7 年提出并被I S O绝大多数成员团 体所接受。对螺栓和螺钉性能等级草案全面修订后，在I S O/T C 2 的S C l 分委员会内，形成有关国家所满意的最终决议，现在I S O也同意这一决议，将来，更大范围涉及到技术要求的实质是修订I S(）建议I S O/R 8 9 8-2，并将其转为螺母性能等级的I S O标准。经验表明，用公称高度为。.8 D的螺母规定连接件性能等级的概念，简单明

30、了，但在实践中确实产生一些困 难。首先，采用最经济的材料和工艺，往往很难或不可能达到规定的螺母性能 例如，细牙螺纹和某些规格的粗牙螺纹。即使符合性能要求，也未必能保证在拧紧过程中组合件不发生螺纹脱扣。以前认为 螺母的保证载荷等于螺栓的 最小极限强度即可满足设计要求。然而，屈服点拧紧法和螺母与螺栓螺纹相互作用的新观点的出现，都要求重新设计螺母，以保证更好地防止内、外螺纹脱扣。例如，螺纹规格等于、小于M1 6 的8.8 级螺栓，其抗拉强度为8 0 0 -9 6 5 N/m m 2（后者由 最大硬度确定），屈强比为8 0 0 o，屈服强度则为6 4 0 7 7 2 N/m m 。如采用屈服点拧紧法，

31、显然拧紧应力将接近保证应力。此外，最新研究表明，用淬硬芯棒比用相应 性能等级的螺栓测试螺母所得到的脱扣强度要高。例如，用4 5 H R C的芯棒对8 级螺母进行试验，比 用尺寸与芯棒相似的8.8 级螺栓进行试验的结果约高出1 0 0 0。所以，用淬硬芯棒测定的保证载荷恰好为8 0 0 N/m m 2 的螺母，当用实际尺寸处于最小极限的8.8级螺栓与其相配时，可以预期该螺母仅能承受应力约为7 2 0 N/m m z 的载荷。如果拧紧应力超过这个数值，就可能发生螺纹脱扣。特别是有人认为，在施加扭拉载荷的情况下，螺栓的抗拉强度还会降低约1 5 环，组合件的脱扣强度也将降低几乎相同的数量。所以，从螺栓

32、的机械性能来看，当采用屈服点拧紧法安装时，就可能频繁发生螺纹脱扣。除屈服点拧紧法外，对某些I S O标准的修改是考虑减少发生螺纹脱扣的 趋势。提高 螺 栓 和螺 钉 的 机械 性能，如 表A l（摘自 I S O 8 9 8-1)所 示，以 便充 分利 用4.8,5.8,8.8（大于M 1 6)1 1 0-9 和1 2.9 级常 用 材 料的 强 度。第 13 页 共 16 页G B/T 3 0 9 8.2-2 0 0 0 此外，为了充分利用材料，这次还考虑减小某些规格六角产品的 对边宽度。为考虑上述变更和其他因 素的 影 响，I S O/T C 2 的S C I 分 委员 会 的 一 些成

33、员团 体（加拿 大、德国、新西 兰、瑞 典、英国、美国）对 螺栓一 螺 母组合件进行了 研究和大量试验。试验包括所有的产品规格、强度水平和材料。一般来说，试验是在典型的紧固件生产工艺、利用标准材料的 条件下进行的。试验零件都进行了 精确的尺寸测量和材料强度检验，然后对数据进行了适当的统计分析。各研究者的研究结果，由 加拿大整理汇总，并发现了很好的内在联系。由 此推导出一系列公式，可 用于预测符合I S O 6 8 螺纹基本牙型的组合件的强度。这些研究结果在S C 1 分委员会内 和许多国 家委员会进行了充分讨论。最初，委员会忽视了改变现行技术要求的阻力，但试验结果清楚地表明，单靠改进紧固方法和

34、提高机 械 性 能 等级，还 不 能防 止组 合 件的 脱扣。问 题 是螺 栓 和 螺母 两 者中 的 一 个 螺 纹脱 扣。正 如研 究 结 果 所示，可以 断 定 解 决 这一问 题最 可 行的 方 法 是：增加。.8 D螺 母的 高度 尺 寸。本附 录的目 的 不 是 提供 指 导试验 的 详 细 说明 和 改 进 螺母 设 计的 方 法。如 有必 要，读 者 可 查阅1 9 9 7 年S A E 学 会报 第7 7 0 4 2。号 论文，E.M.A le x a n d e r,(螺纹组合件的 分析与设计(A n a l y s i s a n d D e s i g n o f T

35、h r e a d e d A s s e m b l ie s).对4-6 级的螺母，根据A le x a n d e r 的理论，不按I S O 8 9 8-1 给出的螺栓的最大硬度2 5 0 H V（表A l)，因为 最大硬度只在螺栓末 端或头部出现。所以，应按螺栓螺纹旋合部分实际的最大硬度（表A 2）进行计算。类似 分 级 给出 的 硬 度值，早在I S O/R 8 9 8-1:1 9 6 8 中 已 有 规 定。上 述 著 作 说明，有很 多因 素影 响 螺 纹 脱扣 强 度。包 括；精 度、螺 距、螺 母小 径的 喇 叭口、螺 母内 倒角 的大小、螺母 与 螺栓 螺 纹的 强 度

36、搭配、旋 合 长度、螺母 及类 似的（如 六角 法 兰面）对 边宽 度、摩擦 系 数、夹紧中 的螺纹扣数等。在此基础上对各种 规格的紧固 件进行分析表明：以往用一个固定的螺母公称高 度（如0.8 D）是不 适当 的，而 宁可 对每 个 标准 的 组 合件 设 计 给出 一 个 适当 的 脱 扣 强 度。按此 分 析 给出 的 螺 母 高度，见表A L 可以看出，螺母有两种型式，2 型约比1 型高100o01型高度主要适用于性能等级4,5,6,8,1 0 和1 2（最大到M1 6)级，而2 型尺寸则主要适用于性能等级8,9 和1 2 0 2 型螺母主要为9.8 级螺栓和螺钉提供了 一个 经 济的

37、 冷 成 型 螺 母，也为1 2.9 级 螺 栓和 螺 钉 提 供了 具 有良 好 韧 性的 热 处 理螺 母。两种 型 式 的 螺母预期的适用范围见表5。由 表5 可见，增加螺母型式并不意味着成倍增加螺母品种。1 型和2 型螺母的重叠，仅有两种情况。对于1 型：小于、等于Ml 6 的8 级螺母，允许不淬火和回火（冷 成型、低碳）；大于M 1 6 的8 级 螺母 必 须淬 火并回 火。此 时，就有 可能 使 用不 淬 火和回 火 的、较 厚的2 型 螺 母 代替1 型螺 母，这是 综 合 分 析的 经 济问 题。对 于1 2 级：规 格 大于M 1 6 的 使用1 型 螺 母不 合 适。由 于

38、要求保证载荷，而需要提高螺母硬度，结果削弱了韧性。从实用观点出发，是需要韧性的。因此，在这种情况下，需要使用较厚的、淬火并回火的2 型螺母。如有必要与可能，限制使用规格大于M1 6 的螺母，则对1 2 级螺母不 发生1 型与2 型重叠。螺 母的 尺 寸 根据 组合 件 的强 度 指 标确 定以 后，再 用 限 定螺 纹 尺寸 的淬 硬 芯棒 测定 这些 螺 母的 保 证载荷。结果，同一性能等级的 螺母，其保证应力不是一个常数，随规格而变化。表5 给出的是修 订后的保证应力 和硬度值。性能等级为0 4 和。5（以 前的0 6）级降低承 载能力的 六角薄螺母，也在表5 中 给出。对这些螺 母的设计

39、，没有考虑脱扣强度，而是简单地按固定的。.6 D规定高度。表5 按机械用紧固件常用的6 H标准公差给出 保证应力。当用于较大公差或间隙时，这些应力应按表1 给出的系数进行修正。表5 及表1 仅适用于粗牙螺纹，对细牙螺纹的螺母，见I S O 8 9 8-6(G B/T 3 0 9 8.4).表1 给出 的 载荷，是按 本标 准 规定的 最 小硬 度为4 5 H R C 和 螺纹 公 差5 h 6 g（大径为6 g 下限的1/4 处）的试验芯棒给出的。I S O 8 9 8-1和I S O 8 9 8-2(G B/T 3 0 9 8.1 和G B/T 3 0 9 8.2）机械性能标准，I S O

40、4 0 1 4 4 0 1 8(G B/T 5 7 8 0 5 7 8 4）六角头螺栓标准和I S O 4 0 3 2 4 0 3 6(G B/T 6 1 7 0,G B/T 6 1 7 5,G B/T 4 1,G B/T 6 1 7 2 和G B/T 6 1 7 4）六 角 螺 母标 准已 经 发布。这 些 标 准反 映了 机 械 性能的 修订、螺 母 高 度 尺寸 以第 14 页 共 16 页G B/T 3 0 9 8.2-2 0 0 0及对边宽度的修改（M1 0,Ml 2,Ml 4 和M2 2 的对边宽度分别由1 7,1 9,2 2 和3 2 m m，改为1 6,1 8,2 1 和3 4

41、 m m)，这些正是I S O/T C 2 所建议的。I S O 8 9 8 的本部分对有满负 载能力的螺母的性能等级说明如下：当指定了性能等级的螺栓或螺钉，用符合表2 规定的相应性能等级的螺母与其配套时，该组合件预期达到的承载能力为：当螺栓或螺钉的预紧力等于螺栓的保证载荷或屈服载荷时，螺纹不会脱扣。此外，考虑到安装时超拧不可避免，因此对规格小于等于M3 9 和性能等级小于等于1 2 级，以及螺纹公差为6 H的螺母的几何尺寸和机械性能设计为具有较高的脱扣强度（甚至在最不利的最小实体条件下，也要比 螺栓断裂强度至少高出l o a a)。这样，当超拧时，可以警告使用者，安装方法不当。某些使用标准者

42、，当然不能参与详细的研究工作，希望本注释能帮助理解有关难题。表A l 螺栓和螺钉的性能等级性能等级3.6！4.6 4.8 5.6 5.8！6.89.81 0.9 1 2.9M1 6一抗拉强度U 6 N/mm维氏硬度公称 m mn l ax2 5 0 HVI2 5 0 HVI2 5 0 HVI 2 5 0 HVI 2 5 0 HVI 2 5 0 HVI3 2 0 HVI3 3 5 HVI 3 6 0 HVI 3 8 0 HVI 4 3 5 HV表A 2 螺栓螺纹旋合部分实际的最大硬度性能 等 级 最 大 硬 度 3.6 1 5 8 HV 4.6;4.8 1 8 0 H V 5.6;5.8 2 2

43、 0 HV 6.8 2 5 0 HV 表A 3六角螺母的高度螺纹规格 对边宽度 螺母高度m,m m D s m m 1 型 2 型 m m n飞 a x m/D m m m aX m 1 D M5 8 4.4 4.7 0.9 4 4.8 5 1 1.0 2 M 6 1 0 4，9 5 2 0.8 7 5 4 5？0.9 5 M7 1 1 6.1 4 6.5 0 0.9 3 6.8 4 7.2 0 1.0 3 M8 1 3 6.4 4 6.8 0 0.8 5 7.1 4 7.5 0 0.9 4 M 1 0 1 6 8.0 4 8.4 0 0.8 4 8.9 4 9.3 0 0.9 3 M1 2

44、1 8 1 0.3 7 1 0.8 0 0.9 0 1 1.5 7 1 2.0 0 1.0 0 M1 4 2 1 1 2.1 1 2.8 0.9 1 1 3.4 1 4.1 1.0 1 M1 6 2 4 1 4.1 1 4.8 0.9 2 1 5.7 1 6.4 1.0 2 M1 8 2 7 1 5.1 1 5.8 0.8 8 1 6.9 1 7.6 0.9 8 M2 0 3 0 1 6.9 1 8.0 0.9 0 1 9.0 2 0.3 1.0 2 M 2 2 3 4 1 8.1 1 9.4 0.8 8 2 0.5 21.8 0.9 3 第 15 页 共 16 页G s/T 3 0 9 8.

45、2=-2 0 0 0表 A 3 完）螺纹规格 对边宽度 螺母高度m,m m D s m m 1 型 2 型 mi n t n a X m1 D mi n nla X m/D M 2 4 3 6 2 0.2 21.5 0.9 0 2 2.6 2 3.9 1.0 0 M 2 7 4 1 2 2.5 2 3.8 0.8 8 2 5.4 2 6.7 0.9 9 M 3 0 4 6 2 4.3 2 5.6 0.8 5 2 7.3 2 8.6 0.9 5 M 3 3 5 0 2 7.4 2 8.7 0.8 7 3 0.9 3 2.5 0.9 8 M3 6 5 5 2 9.4 3 1.0 0.8 6 3 3.1 3 4.7 0.9 6 M3 9 6 0 3 1.8 3 3.4 0.8 6 3 5.9 3 7.5 0.9 6 第 16 页 共 16 页