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1、螺栓等级 螺栓性能等级分、等 10 余个等级，其中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；3、螺栓材质的公称屈服强度达 400=240MPa 级 性能等级级高强度螺栓，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；3、螺栓材质的公称屈服强度达 1000=900MPa 级 螺栓性能等级的含义是国际通用
2、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。另：不锈钢螺栓通常标为 A4-70，A2-70 的样子，意义另有解释 度量释义 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=mm 3/8=3、1/4以下的产品用番号来表示其称呼径，如：4#
3、，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
4、，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。4、对外螺纹来说，1A 和 2A 级有一个配合公差，3A 级没有。1A 级公差比 2A 级公差大 50%，比 3A 级大 75%，对内螺纹来说，2B 级公差比 2A 公差大 30%。1B 级比 2
5、B 级大 50%，比 3B 级大 75%。（二）、公制螺纹，外螺纹有三种螺纹等级：4h、6h 和 6g，内螺纹有三种螺纹等级：5H、6 H、7H。（日标螺纹精度等级分为 I、II、III 三级，通常状况下为 II 级）在公制螺纹中，H 和 h 的基本偏差为零。G 的基本偏差为正值，e、f 和 g 的基本偏差为负值。如图所示：1、H 是内螺纹常用的公差带位置，一般不用作表面镀层，或用极薄的磷化层。G 位置基本偏差用于特殊场合，如较厚的镀层，一般很少用。2、g 常用来镀 6-9um 的薄镀层，如产品图纸要求是 6h 的螺栓，其镀前螺纹采用 6g 的公差带。3、螺纹配合最好组合成 H/g、H/h 或
6、 G/h，对于螺栓、螺母等精制紧固件螺纹，标准推荐采用 6H/6g 的配合（三）、螺纹标记 四、自攻、自钻螺纹的主要几何参数：（一）、大径/牙外径（d1），为螺纹牙顶重合的假想圆柱直径。螺纹大径基本代表螺纹尺寸的公称直径。（二）、小径/牙底径（d2）：为螺纹牙底重合的假想圆柱直径。（三）、牙距（p）：为相邻牙在中经线上对应两点的轴向距离。在英制中以每一英寸（）内的牙数来表明牙距。下表列举常用规格的牙距（公制）牙数（英制）1、公制自攻牙：规格：S T、S、S 、S、S、S、S、S、S、S、S、S、S、S 牙距：、2、英制自攻牙：规格：4#、5#、6#、7#、8#、10#、12#、14#牙数：AB
7、 牙 24、20、20、19、18、16、14、14 A 牙 24、20、18、16、15、12、11、10 一、螺栓、螺钉和螺柱的材料要求（GB/）1）硼的含量可达%，其非有效硼可由添加钛和（或）铝控制。2）这些性能等级允许采用易切制造，其硫，磷及铅的最大含量为：硫%；磷%；铅%。3）为了保证良好的淬透性，螺纹直径超过 20mm 的紧固件，需采用对级规定的钢。4）含碳量低于%（桶样分析）的低碳合金钢的锰最低含量为：级：%；、和级：%。5）该产品应在性能等级代号下增加一横线标志。级应符合对级规定的所有性能，而较低的顺火温度对其在提讥温度的条件下，将造成不同程度的应力削弱。6）用于该性能等级的材
8、料应具有良好的淬透性，以保证紧固件螺纹截面的芯部在淬火后、回火前获得约 90%的马氏体组织。7）合金钢至少应含有以下远素中的一种元素，其最小含量为：铬%；镍%；钼%；钒%8）考虑承受抗拉应力，级的表面不允许有金相能测出的白色磷聚集层。9）该化学成分和回火温度尚在调查研究中。选择紧固件时，应优先确定类别，再确定其品种和规格 1.确定类别 标准紧固件共分十二大类，选用时按紧固件的使用场合和其使用功能进行确定。(1)螺栓在机械制造中广泛应用于可拆连接，一般与螺母（通常再加上一个垫圈或两个垫圈）配套使用。(2)螺母与螺栓相配使用。(3)螺钉通常是单独（有时加垫圈）使用，一般起紧固或紧定作用，应拧入机体
9、的内螺纹。(4)螺柱多用于连接被连接件之一厚度大，需使用结构紧凑或因拆卸频繁而不宜采用螺栓连接的地方。螺柱一般为两端都带有螺纹（单头螺柱为单端带螺纹），通常将一头螺纹牢固拧入部件机体中，另一端与螺母相配，起连接和紧固的作用，但在很大程度上还具有定距的作用。(5)木螺钉用于拧入木材，起连接或紧固作用。(6)与自攻螺钉相配的工作螺孔不需预先攻丝，在拧入自攻螺钉的同时，使内螺纹成型。(7)垫圈放在螺栓、螺钉和螺母等的支承面与工件支承面之间使用，起防松和减小支承面应力的作用。(8)挡圈主要用来将零件在轴上或孔中定位、锁紧或止退。(9)销通常用于定位，也可用于连接或锁定零件，还可作为安全装置中的过载剪断
10、元件。(10)铆钉一端有头部，且杆部无螺纹。使用时将杆部插入被连接件的孔内，然后将杆的端部铆紧，起连接或 紧固作用。(11)连接副即螺钉或螺栓或自攻螺钉和垫圈的组合。垫圈装于螺钉后，必须能在螺钉（或螺栓）上自由转 动而不脱落。主要起紧固或紧定作用。(12)其他 主要包括焊钉等内容。2确定品种(1)品种的选择原则 从加工、装配的工作效率考虑，在同一机械或工程内，应尽量减少使用紧固件的品种；从经济考虑，应优先选用商品紧固件品种。根据紧固件预期的使用要求，按型式、机械性能、精度和螺纹等方面确定选用品种。(2)型式 螺栓 a)一般用途螺栓：品种很多，有六角头和方头之分。六角头螺栓应用最普通，按制造精度
11、和产品质 量分为 A、B、C 等产品等级，以 A 和 B 级应用最多，并且主要用于重要的、装配精度高以及受较大冲击、振动或变载荷的地方。六角头螺栓按其头部支承面积大小及安装位置尺寸，可分为六角头与大六角头两种；头部或螺杆有带孔的品种供需要锁紧时采用。方头螺栓的方头有较大的尺寸和受力表面，便于扳手口卡住或靠住其他零件起止转作用，常用在比较粗糙的结构上，有时也用于 T 型槽中，便于螺栓在槽中松动调整位置。见 GB8、GB57805790 等。b)铰制孔用螺栓：使用时将螺栓紧密镶入铰制孔内，以防止工件错位，见 GB27 等。c)止转螺栓：有方颈、带榫之分，见 GB1215 等；d)特殊用途螺栓：包括
12、 T 型槽用螺栓、活节螺栓和地脚螺栓。T 型槽用螺栓多用于需经常拆开连接的地方；地脚螺栓用于水泥基础中固定机架或电机底座。见 GB798、GB799 等；e)钢结构用高强度螺栓连接副：一般用于建筑、桥梁、塔架、管道支架及起重机械等钢结构的摩擦 型连接的场合，见 GB3632 等。螺母 a)一般用途螺母：品种很多，有六角螺母，方螺母等。六角螺母配合六角螺栓应用最普遍，按制造 精度和产品质量分为 A、B、C 级等产品等级。六角薄螺母在防松装置中用作副螺母，起锁紧作用，或用于螺纹连接副主要承受剪切力的地方。六角厚螺母多用于经常拆卸的连接中。方螺母与方头螺栓配用，扳手卡住不易打滑，多用于粗糙、简单的结
13、构。见 GB41、GB61706177 等；b)开槽螺母：主要指六角开槽螺母，即在六角螺母上方加工出槽。它与螺杆带孔螺栓和开口销配合 使用，以防止螺栓与螺母相对转动，见 GB61786181 等；c)锁紧螺母：指具有锁紧功能的螺母，有尼龙嵌件六角锁紧螺母和全金属六角锁紧螺母等。六角尼 龙圈锁紧螺母具有非常可靠的防松能力，在使用温度-60+100和一定的介质条件下，具有不损坏螺栓及被连接件和可以频繁装卸等有点。见 GB889、GB61826187 等；d)特殊用途螺母：如蝶形螺母、盖形螺母、滚花螺母和嵌装螺母等。蝶形螺母一般不用工具即可拆 装，通常用于需经常拆开和受力不大的地方；盖形螺母用在端部
14、螺扣需要罩盖的地方。见GB62、GB63、GB802、GB923、GB806、GB807、GB809 等。螺钉 a)机器螺钉：因头型和槽形不同而分成许多品种。头型有圆柱头、盘头、沉头和半沉头几种，头部 槽形一般为开槽（一字槽）、十字槽和内六角槽三种。十字槽螺钉施拧时对中性好，头部强度比一字槽的大，不易拧秃，一般多用于大批量生产中。内六角螺钉、内六角花形螺钉可施加较大的拧紧力矩，连接强度大，头部能埋入机体内，用于要求结构紧凑、外形平滑的连接处。见 GB65、GB6769 及 GB818820等；b)紧定螺钉：紧定螺钉作固定零件相对位置用，头部有带一字槽的、内六角的和方头等类型。方头 可施加较大的
15、拧紧力矩，顶紧力大，不易拧秃，但头部尺寸较大，不便埋入零件内，不安全，特别是运动部位不宜使用。带一字槽的、内六角的则便于沉入零件。紧定螺钉末端根据使用要求的不同，一般最常用的有锥端、平端、圆柱端三种。锥端适用于硬度小的零件；使用无尖的锥端螺钉时，在零件的顶紧面上要打坑眼，时锥面压在坑眼边上。末端为平端的螺钉，接触面积大，顶紧后不伤零件表面，用于顶紧硬度较大的平面或经常调节位置的场合。末端为圆柱端的螺钉不损伤零件表面，多用于固定装在管轴（薄壁件）上的零件，圆柱端顶入轴上的孔眼种，靠圆柱端的抗剪切作用，可传递较大的载荷。见 GB71、GB7375、GB7778等；c)内六角螺钉：内六角螺钉适用于安
16、装空间较小或螺钉头部需要埋入的场合，见 GB70、GB6190 6191 和 GB26722674 等；d)特殊用途的螺钉：如定位螺钉、不脱出螺钉和吊环螺钉，见 GB72、GB828829、GB837839、GB948949 和 GB825 等。螺柱 a)不等长双头螺柱：适用于一端拧入部件机体起连接或紧固作用的场合，见 GB897900；b)等长双头螺柱：适用于两端与螺母相配起连接或定距作用。见 GB901、GB953 等。木螺钉 因头型和槽形不同而分成许多品种。头型有圆头、沉头、半沉头等几种，头部槽形为开槽（一字槽）和十字槽两种，见 GB99101、GB950952。自攻螺钉 a)普通自攻螺
17、钉：螺纹符合 GB5280,螺距大，适合在薄钢板或铜、铝、塑料上使用，见 GB845847，GB52825284 等；b)自攻锁紧螺钉：螺纹符合普通米制粗牙螺纹，适合在需耐振动场合使用，见 GB65606564。垫圈 a)平垫圈：用以克服工件支承面不平和增大支承面应力面积，见 GB848、GB9597 和 GB5287;b)弹簧（弹性）垫圈：弹簧垫圈靠弹性及斜口摩擦防止紧固件的松动，广泛用于经常拆卸的连接处。内齿弹性垫圈、外齿弹性垫圈圆周上具有很多锐利的弹性翘齿，刺压在支承面上，能阻止紧固件的松动。内齿弹性垫圈用于头部尺寸较小的螺钉头下；外齿弹性垫圈多用于螺栓头和螺母下。带齿的弹性垫圈比普通弹
18、簧垫圈体积小，紧固件受力均匀、防止松动也可靠，但不宜用于常拆卸处。见 GB93、GB859860 和 GB955；c)止退垫圈：有内齿锁紧垫圈、外齿锁紧垫圈、单耳止动垫圈、双耳止动垫圈和圆螺母用止动垫圈 等。单耳和双耳止动垫圈允许螺母拧紧在任意位置加以锁定，但紧固件需靠边缘处为宜，见GB861862、GB854855、GB858 等；d)斜垫圈：为了适应工作支承面的斜度，可使用斜垫圈。方斜垫圈用来将槽钢、工字钢翼缘之类倾 斜面垫平，使螺母支承面垂直于钉杆，避免螺母拧紧时使螺杆受弯曲力。见 GB852853 等。挡圈 a)弹性挡圈：轴用和孔用弹性挡圈卡在轴槽或孔槽中供滚动轴承装入后止退用，另外还
19、有轴用开口 挡圈，主要用来卡在轴槽中作零件定位用，但不能承受轴向力。见 GB893894 和 GB896;b)钢丝挡圈：有孔用（轴用）钢丝挡圈及钢丝锁圈。钢丝挡圈装在轴槽或孔槽中供零件定位用，同 时亦可承受一定的轴向力。见.2、GB921；c)轴类件用锁紧挡圈：有用锥销锁紧的挡圈和用螺钉锁紧的挡圈，主要用于防止轴上零件的轴向移 动。见 GB883892。d)轴端挡圈：有用螺钉紧固的轴端挡圈和用螺栓紧固的轴端挡圈，主要用来锁紧固定在轴端的零件。见 GB883982。销 a)圆柱销：圆柱销多用于轴上固定零件，传递动力，或作定位元件。圆柱销有不同直径公差，可供不同配合要求使用。圆柱销一般靠过盈固定在
20、孔中，因此不宜多拆卸。见 GB119120、GB878880 等；b)圆锥销：圆锥销具有 1：50 的锥度，便于安装对眼，也可保证自锁，一般用作定位元件和连接元件，多用于要求经常拆卸的地方。内螺纹圆锥销和螺尾锥销，用于不穿通的孔或者用于很难打出销钉的孔中。开尾圆 锥销打入孔中后末端可张开，防止销钉本身从孔内滑出。见 GB117118、GB881 和 GB877 等。圆柱销和各种圆锥销的销孔，一般都需经过铰孔加工，多次装拆后会降低定位的精度和连接的紧固，只能传递不大的载荷。弹性圆柱销本身具有弹性，装在孔中保持有张力，不易松脱，拆卸方便，且不影响配合性质，销孔不需铰 制。带孔销和销轴，都用于铰连接
21、处；c)开口销：开口销是连接机件的防松装置，使用时穿入螺母、带销孔的螺栓或其他连接件的销孔中，然后把脚分开。见 GB91。铆钉 a)热锻成型铆钉：一般规格较大，多用于机车、船舶及锅炉等，通常需通过热锻使头部成型，见 GB863866；b)冷镦成型铆钉：一般直径规格 16mm，通常通过冷镦使头部成型，见 GB867870、GB109 等。c)空心和半空心铆钉：空心铆钉用于受剪力不大处，常用来连接塑料、皮革、木料、帆布等非金属零件；表面处理种类 表面处理即是通过一定的方法在工件表面形成覆盖层的过程，其目的是赋以制品表面美观、防腐蚀的效果，进行的表面处理方法都归结于以下几种方法：1、电镀：将接受电镀
22、的部件浸于含有被沉积金属化合物的水溶液中，以电流通过镀液，使电镀金属析出并沉积在部件上。一般电镀有镀锌、铜、镍、铬、铜镍合金等，有时把煮黑（发蓝）、磷化等也包括其中。2、热浸镀锌：通过将碳钢部件浸没温度约为 510的溶化锌的镀槽内完成。其结果是钢件表面上的铁锌合金渐渐变成产品外表面上的钝化锌。热浸镀铝是一个类似的过程。3、机械镀：通过镀层金属的微粒来冲击产品表面，并将涂层冷焊到产品的表面上。一般螺丝多采用电镀方式，但用在电力、高速公路等室外的六角木螺钉等用热浸锌；电镀的成本一般每公斤为元，热浸锌一般为 2元/公斤，成本较高。电镀的效果 电镀的质量以其耐腐蚀能力为主要衡量标准，其次是外观。耐腐蚀
23、能力即是模仿产品工作环境，设置为试验条件，对其加以腐蚀试验。电镀产品的质量从以下方面加以控制：1、外观：制品表面不允许有局部无镀层、烧焦、粗糙、灰暗、起皮、结皮状况和明显条纹，不允许有针孔麻点、黑色镀渣、钝化膜疏松、龟裂、脱落和严重的钝化痕迹。2、镀层厚度：紧固件在腐蚀性大气中的作业寿命与它的镀层厚度成正比。一般建议的经济电镀镀层厚度为 in(412um).热浸镀锌：标准的平均厚度为 54 um（称呼径3/8 为 43 um），最小厚度为 43 um（称呼径3/8 为 37 um）。3、镀层分布：采用不同的沉积方法，镀层在紧固件表面上的聚集方式也不同。电镀时镀层金属不是均匀地沉积在外周边缘上，
24、转角处获得较厚镀层。在紧固件的螺纹部分，最厚的镀层位于螺纹牙顶，沿着螺纹侧面渐渐变薄，在牙底处沉积最薄，而热浸镀锌正好相反，较厚的镀层沉积在内转角和螺纹底部，机械镀的镀层金属沉积倾向与热浸镀相同，但是更为光滑而且在整个表面上厚度要均匀得多。4、氢脆：紧固件在加工和处理过程中，尤其在镀前的酸洗和碱洗以及随后的电镀过程中，表面吸收了氢原子，沉积的金属镀层然后俘获氢。当紧固件拧紧时，氢朝着应力最集中的部分转移，引起压力增高到超过基体金属的强度并产生微小的表面破裂。氢特别活动并很快渗入到新形成的裂隙中去。这种压力-破裂-渗入的循环一直继续到紧固件断裂。通常发生在第一次应力应用后的几个小时之内。为了消除氢脆的威胁，紧固件要在镀后尽可能快地加热烘焙，以使氢从镀层中渗出，烘焙通常在 375-4000F（176-190）进行 3-24 小时。由于机械镀锌是非电解质的，这实际上消除了氢脆的威胁。