Uitgebreide analyse- en berekeningsmethode voor de treksterkte van bouten

1. Definitie van prestatieniveau vanBouten en noppen

Bouten en tapeindenzijn ingedeeld in tien mechanische prestatieklassen: 3.6, 4.6, 4.8, 5.6, 5.8, 6.8, 8.8, 9.8, 10.9 en 12.9. Het cijfer bestaat uit twee groepen cijfers, gescheiden door een decimaalteken. Het cijfer vóór de komma vertegenwoordigt een honderdste van de uiteindelijke nominale treksterkte van het materiaal; het cijfer achter de komma vertegenwoordigt tien keer de verhouding tussen de vloeigrens en de treksterkte van het materiaal (vloeigrens).

Moeren hebben zeven prestatieklassen, variërend van klasse 4 tot klasse 12. Het cijfernummer vertegenwoordigt ongeveer een honderdste van de minimaal gegarandeerde spanning die de moer kan weerstaan.

2. Classificatie van draadtolerantiegraden

2.1 Uniforme imperiale draden

Alle uniforme imperiale schroefdraden hebben een spelingpassing. Externe schroefdraden hebben drie tolerantiegraden: 1A, 2A en 3A; binnendraden hebben drie tolerantiegraden: 1B, 2B en 3B. Een hoger kwaliteitnummer duidt op een hogere pasprecisie, kleinere speling en nauwere draadaangrijping.

Kwaliteiten 1A en 1B: kwaliteiten met losse tolerantie, geschikt voor algemene vrije montage van interne en externe schroefdraad met hoge montagetolerantie.

Klasse 2A en 2B: De universele standaardtolerantieklassen voor imperiale mechanische bevestigingsmiddelen, toepasbaar op de meeste conventionele montageomstandigheden.

Klasse 3A en 3B: De hoogste precisie-fittingkwaliteiten met de nauwste draadaangrijping, toegepast op uiterst nauwkeurige, veiligheidskritische en dragende structurele ontwerpen.

2.2 Metrische schroefdraad

Gemeenschappelijke tolerantiewaarden voor metrische externe schroefdraden zijn 4h, 6h en 6g; gebruikelijke kwaliteiten voor metrische interne schroefdraden zijn 5H, 6H en 7H. De voorkeursschroefdraadcombinaties in de industrie zijn H/g, H/h en G/h. Voor precisiebevestigingsmiddelen zoals bouten en moeren beveelt de nationale norm de 6H/6g-passing aan om de nauwkeurigheid van de montage en het demontagegemak in evenwicht te brengen.

3. Sterkteklassespecificaties voor koolstofstaal enRoestvrij stalen bouten

3.1 Interpretatie van koolstofstalen boutkwaliteit

Het sterktecijfer vankoolstofstalen boutenbevat twee reeksen cijfers. De eerste vertegenwoordigt de nominale treksterkte en de laatste vertegenwoordigt de vloeigrens. Als we een bout van klasse 4.8 als voorbeeld nemen: het cijfer "4" geeft een nominale treksterkte van 400 N/mm² aan, en het cijfer "8" geeft een vloeigrens aan van 0,8, met een nominale vloeigrens van 320 N/mm².

Structurele bouten omvatten tien prestatieklassen van 3,6 tot 12,9. Bouten van klasse 8.8 en hoger zijn gemaakt van middelmatig koolstofstaal of laaggelegeerd staal en versterkt door middel van afschrik- en ontlaatwarmtebehandeling, gedefinieerd als bouten met hoge sterkte. Bouten onder klasse 8.8 zonder verbeterde warmtebehandeling worden gedefinieerd als gewone bouten.

Bout van klasse 4.6: nominale treksterkte van 400 MPa, vloeigrens van 0,6, nominale vloeigrens van 240 MPa.

Hoogwaardige bout van klasse 10.9: na warmtebehandeling bereikt de nominale treksterkte 1000 MPa met een vloeigrens van 0,9 en een nominale vloeigrens van 900 MPa.

3.2 Interpretatie van roestvrij stalen boutkwaliteit

De sterktegraad van roestvrijstalen bevestigingsmiddelen bestaat uit twee delen, gescheiden door een koppelteken. Het voorvoegsel vóór het koppelteken geeft de materiaalcode aan, en het achtervoegsel na het koppelteken geeft de sterkteklasse aan. A2-70 vertegenwoordigt bijvoorbeeld A2 austenitisch roestvast staal met een nominale treksterkte van 700 MPa.

4. Berekeningsmethode voor de treksterkte van bouten

Het trekdraagvermogen en de treksterkte van bouten worden berekend op basis van het effectieve spanningsdoorsnedeoppervlak van de schroefdraad in plaats van de nominale buitendiameter, in overeenstemming met de internationale normen GB/T 3098.1 en ISO 898-1.

Kernberekeningsformule:F=Rm × As

Parameterbeschrijving: F verwijst naar de ultieme trekbelasting van debout; Rm verwijst naar de standaard treksterkte van het boutmateriaal; Dit verwijst naar het effectieve spanningsoppervlak van de draaddoorsnede (vaste standaardwaarde, anders dan het gewone cirkelvormige oppervlak).

Om de treksterkte onder bekende belastingsomstandigheden te verifiëren:Rm=F / As. Het berekeningsresultaat moet groter zijn dan of gelijk zijn aan de standaardtreksterkte van de overeenkomstige kwaliteit die moet worden gekwalificeerd.

Voor eenvoudige schattingsscenario's kan tijdelijk het nominale dwarsdoorsnedeoppervlak worden gebruikt: A=πd²/4 (d staat voor de nominale boutdiameter). Voor nauwkeurig testen en technisch ontwerp moet een standaard effectief draadspanningsgebied worden aangehouden om nauwkeurige gegevens te garanderen.