Wstęp
GB/T 3098.4 to chińska norma krajowa określająca właściwości mechaniczne nakrętek z gwintem drobnozwojowym do elementów złącznych. Norma ta obejmuje systemy znakowania, materiały i wymagania dotyczące właściwości mechanicznych nakrętek z gwintem drobnozwojowym, zapewniając kompatybilność ze śrubami, wkrętami i kołkami. Ma ona zastosowanie do nakrętek o nominalnej wysokości i efektywnej długości gwintu, zgodnie z definicją, koncentrując się na klasach wydajności, aby zagwarantować niezawodność zespołów mechanicznych. Norma kładzie nacisk na zapobieganie uszkodzeniom gwintów poprzez priorytetowe traktowanie pęknięć śrub w sytuacjach nadmiernego dokręcania, co zwiększa bezpieczeństwo w zastosowaniach.
System znakowania
System znakowania określony w normie GB/T 3098.4 rozróżnia nakrętki na podstawie ich nominalnej wysokości i efektywnej długości gwintu.
3.1 Nakrętki o wysokości nominalnej ≥ 0,8D (efektywna długość gwintu ≥ 0,6D)
Nakrętki te są oznaczane pierwszą cyfrą klasy wytrzymałości śruby, z którą są kompatybilne, wybierając najwyższą kompatybilną klasę z Tabeli 2. Nakrętki o wyższej klasie wytrzymałości mogą zazwyczaj zastąpić nakrętki o niższej klasie. Zespoły śruba-nakrętka mogą wytrzymać naprężenia przekraczające granicę plastyczności lub granicę plastyczności śruby.
Nadmierne dokręcenie może prowadzić do usterek, takich jak pęknięcie śruby, zerwanie gwintu śruby, zerwanie gwintu nakrętki lub jednoczesne zerwanie. Preferowane jest pęknięcie śruby, ponieważ jest ono nagłe i łatwe do wykrycia, w przeciwieństwie do stopniowego zerwania. W przypadku gwintów od 8 do 39 mm, właściwy dobór nakrętki zgodnie z Tabelą 2 gwarantuje brak zerwania przy obciążeniu próbnym śruby. Projekty powinny uwzględniać pęknięcie śruby przy nadmiernym dokręceniu 10%, aby ostrzegać przed nieprawidłowym montażem.
Szczegółowe informacje dotyczące wytrzymałości montażu i typów nakrętek można znaleźć w załączniku A normy GB/T 3098.2.
| Klasa wydajności nakrętki | Kompatybilne śruby, wkręty i kołki | Nakrętka | ||
|---|---|---|---|---|
| Typ 1 | Typ 2 | |||
| Klasa wydajności | Zakres rozmiarów gwintu, mm | Zakres rozmiarów gwintu, mm | ||
| 5 | 3.6, 4.6, 4.8 | ≤39 | ≤39 | / |
| 5.6, 5.8 | ||||
| 6 | 6.8 | ≤39 | ≤39 | / |
| 8 | 8.8 | ≤39 | ≤39 | ≤16 |
| 10 | 10.9 | ≤39 | ≤16 | ≤39 |
| 12 | 12.9 | ≤16 | / | ≤16 |
3.2 Nakrętki o wysokości nominalnej ≥ 0,5D, ale < 0,8D (efektywna długość gwintu ≥ 0,4D, ale < 0,6D)
Nakrętki te są oznaczone dwiema cyframi: druga cyfra oznacza 1/100 nominalnej granicy plastyczności (w N/mm²) mierzonej hartowanym trzpieniem pomiarowym; pierwsza cyfra „0” oznacza zmniejszoną nośność w porównaniu z nakrętkami 3,1. Rzeczywista nośność zależy od twardości nakrętki, długości efektywnej oraz wytrzymałości na rozciąganie śruby współpracującej. Oznaczenia i granica plastyczności znajdują się w tabeli 3.
| Klasa wydajności nakrętki | Nominalne naprężenie graniczne | Rzeczywisty dowód stresu |
|---|---|---|
| 4 | 400 | 380 |
| 5 | 500 | 500 |
Przybory
Materiały dla każdego gatunku stali podano w tabeli 4, a skład chemiczny jest zgodny z odpowiednimi normami. Gatunki 05, 8 (typ 1), 10 i 12 wymagają hartowania i odpuszczania. W celu poprawy właściwości można dodać pierwiastki stopowe.
Uwaga 1: W klasach wydajności 5 i 6 można stosować stal automatową (chyba że uzgodniono inaczej) o maks. zawartości S 0,34%, P 0,11%, Pb 0,35%.
Uwaga 2: Dodatki stopowe są opcjonalne w przypadku gatunków 8, 10 i 12 w celu poprawy właściwości mechanicznych.
| Klasa wydajności | Skład chemiczny % | ||||
|---|---|---|---|---|---|
| C | Mn | P | S | ||
| maks | min | maks | maks | ||
| 51), 6 | / | 0.5 | / | 0.06 | 0.15 |
| 82) | 0.58 | 0.25 | 0.06 | 0.15 | |
| 102) | 0.58 | 0.3 | 0.048 | 0.058 | |
| 122) | / | 0.58 | 0.45 | 0.048 | 0.058 |
Właściwości mechaniczne
Właściwości mechaniczne muszą spełniać wymagania Tabeli 5 podczas badań przeprowadzanych zgodnie z Rozdziałem 8. Wady powierzchni są zgodne z normą GB/T 5779.2.
| Średnica gwintu D mm | Klasa wydajności 4 | Stopień wydajności 5 | Stopień wydajności 5 | Klasa wydajności 6 | Klasa wydajności 8 | Stopień wydajności 10 | Klasa wydajności 12 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 8 ≤ d ≤ 10 | 380 | 188 | 302 | Bez obróbki cieplnej | Cienki | 500 | 272 | 353 | Hartowane i odpuszczane | Cienki | 690 | 175 | 302 | Bez obróbki cieplnej1) | 1 | 770 | 188 | 302 | Bez obróbki cieplnej1) | 1 | 955 | 250 | 353 | Ugaszone | 1 | 890 | 195 | 302 | Bez obróbki cieplnej | 2 | 1100 | 295 | 353 | Hartowane i odpuszczane | 1 | 1055 | 250 | 353 | Hartowane i odpuszczane | 2 | 1200 | 295 | 353 | Hartowane i odpuszczane | 2 |
Obciążenie próbne i obciążenie awaryjne
Tabela 6 przedstawia wartości obciążenia próbnego dla nakrętek o drobnym skoku. Obszar naprężenia AS oblicza się jako AS = (π/4) * (d2 + d3)/2², gdzie d2 jest średnicą podziałową, d3 = d1 – H/6, H = 0,866025P.
| Specyfikacja gwintu D×P | Obszar stresu AS mm² | Klasa wydajności | ||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| M8×1 | 39.2 | 14900 | 19600 | 27000 | 30200 | 37400 | 34900 | 43100 | 41400 | 47000 |
W tabeli 7 podano stosunki minimalnej wytrzymałości na zerwanie do obciążenia próbnego śruby dla nakrętek o wysokości nominalnej ≥ 0,5D, ale < 0,8D.
| Klasa wydajności nakrętki | Stosunek obciążenia próbnego do śruby, % | |||
|---|---|---|---|---|
| Klasa wydajności śruby | ||||
| 6.8 | 8.8 | 10.9 | 12.9 | |
| 4 | 85 | 65 | 45 | 40 |
| 5 | 100 | 85 | 60 | 50 |
Często zadawane pytania
- Jaki jest cel preferowania pękania śrub nad zrywaniem gwintu w normie GB/T 3098.4?
- Pęknięcie śruby następuje nagle i jest łatwe do wykrycia, co zmniejsza ryzyko wypadku spowodowanego niewykrytym, stopniowym zrywaniem się śruby.
- Czym różni się system znakowania cienkich nakrętek w tej normie?
- W przypadku nakrętek o wysokości < 0,8D oznaczenie zawiera „0” wraz z 1/100 nominalnej granicy plastyczności, co oznacza mniejszą nośność w porównaniu z nakrętkami o standardowej wysokości.
- Czy orzechy wyższej jakości mogą zastąpić orzechy niższej jakości?
- Tak, zasadniczo, ale w celu zapewnienia odpowiedniej wydajności należy zweryfikować zgodność z klasami śrub i rozmiarami gwintów zgodnie z Tabelą 2.
- Jakiej obróbce cieplnej wymagają orzechy klasy 10?
- Nakrętki klasy 10 wymagają hartowania i odpuszczania w celu uzyskania określonej twardości i granicy plastyczności.
- Jak oblicza się powierzchnię naprężeń w przypadku obciążenia próbnego?
- Korzystając ze wzoru AS = (π/4) [(d2 + d3)/2]2, gdzie d2 i d3 pochodzą z wymiarów gwintu.
- Jakie normy dotyczące wad powierzchniowych mają zastosowanie?
- Wady powierzchni muszą być zgodne z normą GB/T 5779.2, aby zapewnić ich integralność.
