Введение
GB/T 3098.4 — это китайский национальный стандарт, определяющий механические свойства гаек с мелкой резьбой для крепежных элементов. Стандарт охватывает системы маркировки, материалы и требования к механическим характеристикам гаек с мелкой резьбой, обеспечивая совместимость с болтами, винтами и шпильками. Он применяется к гайкам с номинальной высотой и эффективной длиной резьбы, как определено, уделяя особое внимание классам прочности для гарантии надежности в механических узлах. Стандарт акцентирует внимание на предотвращении срыва резьбы путем приоритетного предотвращения разрушения болта при чрезмерной затяжке, что повышает безопасность в эксплуатации.
Система маркировки
Система маркировки в стандарте GB/T 3098.4 различает гайки по их номинальной высоте и эффективной длине резьбы.
3.1 Гайки с номинальной высотой ≥ 0,8D (эффективная длина резьбы ≥ 0,6D)
Эти гайки маркируются первой цифрой класса прочности болта, с которым они совместимы, выбирая наивысший совместимый класс из таблицы 2. Гайки более высокого класса прочности, как правило, могут заменить гайки более низкого класса. Болтовые гайки способны выдерживать напряжения, превышающие предел текучести или предел прочности болта.
Чрезмерное затягивание может привести к таким отказам, как поломка болта, срыв резьбы болта, срыв резьбы гайки или комбинированный срыв. Предпочтительнее поломка болта, поскольку она происходит внезапно и легко обнаруживается, в отличие от постепенного срыва. Для резьбы от 8 до 39 мм правильный выбор гайки согласно Таблице 2 гарантирует отсутствие срыва резьбы при испытательной нагрузке болта. Конструкция должна обеспечивать поломку болта при чрезмерном затягивании (10%), чтобы предупредить о неправильной сборке.
Подробную информацию о прочности соединения и типах гаек см. в Приложении А стандарта GB/T 3098.2.
| Класс качества орехов | Совместимые болты, винты и шпильки | Орех | ||
|---|---|---|---|---|
| Тип 1 | Тип 2 | |||
| Класс производительности | Диапазон размеров резьбы, мм | Диапазон размеров резьбы, мм | ||
| 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 Гайки с номинальной высотой ≥ 0,5D, но < 0,8D (эффективная длина резьбы ≥ 0,4D, но < 0,6D)
Эти гайки маркируются двумя цифрами: вторая цифра обозначает 1/100 номинального предела текучести (в Н/мм²), измеренного с помощью закаленного испытательного стержня; первая цифра «0» указывает на снижение несущей способности по сравнению с гайками 3.1. Фактическая несущая способность зависит от твердости гайки, эффективной длины и предела прочности на растяжение сопрягаемого болта. См. Таблицу 3 для маркировки и предела текучести.
| Класс качества орехов | Номинальное доказательство стресса | Фактическое доказательство стресса |
|---|---|---|
| 4 | 400 | 380 |
| 5 | 500 | 500 |
Материалы
Материалы для каждого класса прочности указаны в таблице 4, их химический состав соответствует соответствующим стандартам. Для классов прочности 05, 8 (тип 1), 10 и 12 требуется закалка и отпуск. Для улучшения свойств могут быть добавлены легирующие элементы.
Примечание 1: Для марок стали 5 и 6 допускается использование легкорежущей стали (если не оговорено иное), с максимальным содержанием стали S 0,34%, P 0,11%, Pb 0,35%.
Примечание 2: Для марок стали 8, 10 и 12 добавление легирующих примесей является необязательным и позволяет улучшить механические свойства.
| Класс производительности | Химический состав, % | ||||
|---|---|---|---|---|---|
| C | Мн | П | С | ||
| макс | мин | макс | макс | ||
| 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 |
Механические свойства
Механические свойства должны соответствовать таблице 5 при испытаниях в соответствии с главой 8. Поверхностные дефекты соответствуют стандарту GB/T 5779.2.
| Диаметр резьбы D мм | Оценка успеваемости 4 | Оценка за успеваемость: 5 | Оценка за успеваемость: 5 | Оценка успеваемости 6 | Оценка за успеваемость: 8 | Оценка за успеваемость: 10 | Оценка успеваемости 12 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 8 ≤ d ≤ 10 | 380 | 188 | 302 | Без термической обработки | Тонкий | 500 | 272 | 353 | Закалён и отпущен | Тонкий | 690 | 175 | 302 | Без термической обработки1) | 1 | 770 | 188 | 302 | Без термической обработки1) | 1 | 955 | 250 | 353 | Закалённый | 1 | 890 | 195 | 302 | Без термической обработки | 2 | 1100 | 295 | 353 | Закалён и отпущен | 1 | 1055 | 250 | 353 | Закалён и отпущен | 2 | 1200 | 295 | 353 | Закалён и отпущен | 2 |
Испытательная нагрузка и нагрузка разрушения
В таблице 6 приведены значения испытательной нагрузки для гаек с мелким шагом гайки. Площадь напряжения A.s рассчитывается как Аs = (π/4) * (d2 + д3)/2², где d2 диаметр делительной окружности, d3 = д1 – H/6, H = 0,866025P.
| Спецификация резьбы D×P | Зона напряжения Аs мм² | Класс производительности | ||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| М8×1 | 39.2 | 14900 | 19600 | 27000 | 30200 | 37400 | 34900 | 43100 | 41400 | 47000 |
В таблице 7 приведены соотношения минимальной прочности на срыв относительно предельных нагрузок болтов для гаек с номинальной высотой ≥ 0,5D, но < 0,8D.
| Класс качества орехов | Соотношение к испытательной нагрузке болта, % | |||
|---|---|---|---|---|
| Болт класса производительности | ||||
| 6.8 | 8.8 | 10.9 | 12.9 | |
| 4 | 85 | 65 | 45 | 40 |
| 5 | 100 | 85 | 60 | 50 |
Часто задаваемые вопросы
- Какова цель предпочтения разрушения болта перед срывом резьбы в соответствии с GB/T 3098.4?
- Разрушение болта происходит внезапно и легко обнаруживается, что снижает риск аварий, связанных с незамеченными постепенными отказами.
- Чем отличается система маркировки тонких гаек в этом стандарте?
- Для гаек высотой < 0,8D используется маркировка «0», за которой следует 1/100 номинального предела текучести, указывающая на снижение несущей способности по сравнению со стандартными гайками.
- Могут ли орехи более высокого качества заменить орехи более низкого качества?
- Да, в целом, но совместимость с марками болтов и размерами резьбы необходимо проверить в соответствии с таблицей 2 для обеспечения надлежащей работы.
- Какая термическая обработка необходима для орехов 10-го сорта?
- Для достижения заданной твердости и предела текучести орехи 10-го класса прочности требуют закалки и отпуска.
- Как рассчитывается площадь напряженного состояния при испытательной нагрузке?
- Используя формулу Аs = (π/4) [(d2 + д3)/2]2где d2 и д3 определяются размерами резьбы.
- Какие стандарты в отношении дефектов поверхности применяются?
- Для обеспечения целостности дефекты поверхности должны соответствовать стандарту GB/T 5779.2.
