I. Типы ниток
Нити делятся на две основные категории в зависимости от их назначения: соединительные нити и передающие нити.
1. Соединительные нити
Соединительная резьба делится на два типа: обычная резьба и трубная резьба, в основном используемая для соединения компонентов. Обычно используются четыре стандартные резьбы: обычная резьба с крупным-шагом, обычная резьба с мелким-шагом, трубная резьба и коническая трубная резьба.
① Форма обычной резьбы представляет собой равносторонний треугольник (угол резьбы составляет 60 градусов). Разница между резьбой с мелким-шагом и с крупным-шагом заключается в том, что при одинаковом большом диаметре шаг резьбы с мелким-шагом меньше, чем у резьбы с крупным-шагом.
② Форма трубной и конической трубной резьбы представляет собой равнобедренный треугольник (угол резьбы составляет 55 градусов). Трубная резьба в основном используется для соединения водопроводных, нефтяных, газовых и других трубопроводов. Трубная резьба делится на цилиндрическую трубную резьбу и коническую трубную резьбу, каждая из которых имеет размеры в дюймах, а шаг выражается количеством витков в пределах длины резьбы 25,4 мм.
Трубные резьбы подразделяются еще на:
● Не-трубная резьба с уплотнениями (G). Метчики для трубной резьбы используются для обработки внутренней резьбы, а плашки — для обработки внешней резьбы;
● Герметичная трубная резьба (R): требуется высокая точность, существует два метода установки: цилиндрическая внутренняя резьба и коническая внешняя резьба образуют посадку «цилиндр/конус»; коническая внутренняя резьба и коническая внешняя резьба образуют посадку «конус/конус».
(1) Размер трубной резьбы является приблизительным значением внутреннего диаметра трубы, а не внешнего диаметра трубы. Например, 1/2 дюйма соответствует DN15.
(2) Толщина трубной резьбы выражается количеством витков на дюйм, а преобразованный шаг представляет собой десятичное число. Например, дюймовая трубная резьба G1 имеет 11 витков по оси, а ее шаг составляет 25,4÷11≈2,309мм. Трубная резьба чаще всего используется для соединения трубопроводной арматуры и тонкостенных деталей, с небольшим шагом и размером формы резьбы.
● Метрическая резьба выражается шагом, тогда как американская и британская резьба выражается количеством витков на дюйм.
● Метрическая резьба имеет форму равносторонней резьбы 60 градусов, британская резьба имеет форму равнобедренной резьбы 55 градусов, а американская резьба имеет форму равнобедренной резьбы 60 градусов.
Примечание. Инсайдеры обычно используют слово «фен» для обозначения размера резьбы . 1 дюйм равен 8 фен, 1/4 дюйма — 2 фен и т. д. (например, 1/2 дюйма — 4 фен, 3/4 дюйма — 6 фен).
2. Потоки передачи
Нити передачи используются для передачи мощности или движения, и существует четыре обычно используемых стандартных потока:
1) Трапециевидная резьба: Форма резьбы представляет собой равнобедренную трапецию с углом резьбы 30 градусов, которая является наиболее часто используемой трансмиссионной резьбой. По сравнению с прямоугольной резьбой ее эффективность передачи немного ниже, но она имеет хорошую технологичность, высокую прочность корня и хорошие характеристики центрирования. Ходовой винт станков использует трапециевидную резьбу для двунаправленной передачи мощности, а код резьбы — Tr.
2) Пилообразная резьба: тип трансмиссионной резьбы, воспринимающей однонаправленную силу. Форма резьбы представляет собой равнобедренную трапецию, одна сторона образует угол 30 градусов с вертикальной линией, а другая сторона образует угол 3 градуса, образуя угол резьбы 33 градуса с кодом резьбы B. Используется только для передачи однонаправленной мощности. Благодаря более высокому КПД и прочности передачи, чем у трапециевидной резьбы, она часто используется в механизмах с подшипниками однонаправленной силы-, таких как винтовые и гидравлические прессы.
3) Прямоугольная резьба: в основном используется для передачи усилия. Его особенностью является то, что эффективность передачи выше, чем у других потоков, но сложность обработки велика, а сила корня низкая, поэтому его применение ограничено.
4) Модульная резьба: также известная как резьба червячной передачи, с углом резьбы 40 градусов, которая имеет характеристики большого передаточного отношения, компактной конструкции, стабильной передачи и хороших характеристик самоблокировки-, в основном используется в редукторах.
II. Механические свойства болтов
1. Классы: Классы прочности метрических болтов в основном включают 10 классов производительности: 3,6, 4,6, 4,8, 5,6, 5,8, 6,8, 8,8, 9,8, 10,9, 12,9.
Различие и значение болтов высокой-прочности. Болты класса 8.8 и выше вместе называются болтами высокой-прочности, а остальные классы называются болтами обычной-прочности.
2. Значение маркировки класса производительности болта: Маркировка класса производительности болта состоит из двух частей цифр, которые представляют собой номинальное значение прочности на разрыв и коэффициент текучести болта соответственно. Например, значение болта с классом прочности 4,8 (Примечание: класс 4,8 — это обычный-болт, а не болт высокой-прочности):
(1) Номинальная прочность на разрыв материала болта составляет 400 МПа;
(2) Коэффициент текучести материала болта составляет 0,8;
(3) Номинальный предел текучести материала болта составляет 400×0.8=320МПа.
3. Класс механических характеристикболтыв основном имеет следующие четыре показателя:
а. Показатели прочности (предел прочности, предел текучести, предел текучести, гарантированное напряжение);
б. Показатели твердости (твердость по Виккерсу, твердость по Бринеллю, твердость по Роквеллу, поверхностная твердость);
в. Показатели пластичности и вязкости (удлинение, прочность на клин, энергия поглощения удара, твердость головки);
д. Показатели слоя обезуглероживания (минимальная высота не-обезуглероженного слоя резьбы, максимальная глубина полностью обезуглероженного слоя).
4. Объяснение существительного
1) Предел прочности (σb) (Н/мм²): максимальная сила растяжения, которую изделие может выдержать на единицу площади, что означает максимальное напряжение, которое металлический материал может выдержать перед разрушением.
2) Гарантированная нагрузка (SP) (Н/мм²): В зависимости от марки и технических характеристик изделия к нему в течение определенного периода времени прилагается определенная нагрузка, и изделие может выдерживать ее без какой-либо измеримой остаточной деформации.
3) Предел текучести (σs) (Н/мм²): точка, в которой деформация увеличивается, но напряжение не увеличивается при растяжении материала. На кривой растяжения обычных изделий с низкой-прочностью можно отобразить очевидный предел текучести, который является границей между упругой деформацией и пластической деформацией материала; на кривой растяжения высоко-прочных изделий нет очевидного предела текучести. Когда предел текучести не может быть измерен, вместо него допускается использовать метод измерения предела текучести.
4) Определение предела текучести: это предел текучести, когда металлический материал подвергается явлению текучести, то есть напряжению, которое противостоит микро-пластической деформации. Для металлических материалов без явного явления текучести указывается, что значение напряжения, вызывающее остаточную деформацию 0,2%, является пределом текучести, который называется условным пределом текучести или пределом текучести. Внешняя сила, превышающая этот предел, приведет к необратимому выходу детали из строя, который невозможно восстановить. Например, предел текучести низко-углеродистой стали составляет 207 МПа. Когда внешняя сила превышает этот предел, деталь вызывает необратимую деформацию; когда оно меньше этого предела, деталь может вернуться к исходной форме.
Примечания:
а. Деформация материала делится на упругую деформацию (может вернуться к исходной форме после устранения внешней силы) и пластическую деформацию (не может вернуться к исходной форме после устранения внешней силы и форма изменяется, например, удлинение или укорочение).
б. Когда напряжение превышает предел упругости, оно переходит в стадию текучести, и деформация быстро возрастает. В это время, помимо упругой деформации, будет происходить и часть пластической деформации. Когда напряжение достигает предела текучести, пластическая деформация резко возрастает, и возникают небольшие колебания напряжений и деформаций. Это явление называется урожайностью. Максимальные и минимальные напряжения на этом этапе называются верхним пределом текучести и нижним пределом текучести соответственно.
Поскольку значение нижнего предела текучести относительно стабильно, его используют в качестве показателя сопротивления материала, называемого пределом текучести или пределом текучести (ReL или Rp0,2).
5) Твердость. Способность металлического материала противостоять вдавливанию более твердого объекта называется твердостью. Это комплексная физическая величина характеристик материала, указывающая на способность металлического материала сопротивляться упругой деформации, пластической деформации или разрушению в пределах небольшого объема (общие показатели: твердость по Виккерсу HV30, твердость по Бринеллю HB, твердость по Роквеллу HRB и HRC, поверхностная твердость HV0,3).
6) Прочность клиновой нагрузки: примените испытание клиновой нагрузки к болтам с шестигранной головкой, квадратной головкой (четырех-угловых), шестигранной фланцевой поверхностью или болтам с головкой под торцевой ключ, то есть проверьте прочность изделия на разрыв после добавления клинового блока под головку, чтобы определить прочность изделия на растяжение и твердость его головки.
7) Удлинение (δ): Удлинение изделия представляет собой отношение удлинения после разрушения к первоначальной длине до разрушения.
① Предел текучести: напряжение, при котором образец может продолжать удлиняться (деформироваться) без увеличения силы (сохраняя постоянство) во время испытания.
② Верхний предел текучести: максимальное напряжение до того, как сила сначала уменьшится, когда образец поддастся.
③ Нижний предел текучести: минимальное напряжение на стадии текучести, когда начальный переходный эффект не учитывается.
Некоторые стали (например, высоко-углеродистая сталь) не имеют явного явления текучести. Обычно за предел текучести стали принимают напряжение, при котором возникает микро-пластическая деформация (0,2 %), которое называют условным пределом текучести.
8) Прочность головки: установите изделие в опору с наклонным отверстием и ударьте по головке изделия. Дляболты с полной-резьбойили винты, если не происходит-скола головки, даже если на первой резьбе появляются трещины, это считается отвечающим требованиям настоящего испытания; для изделий с полу-резьбой не должно образовываться трещин на головке, опорной поверхности и переходном галтеле между опорной поверхностью и стержнем винта. В соответствии с GB/T 3098.1 это испытание должно проводиться для болтов и винтов со спецификацией меньше или равной M16 и слишком короткой длины для проведения испытания на клиновую нагрузку.
