螺纹紧固件拧紧试验方法

效采用日本标准螺纹紧固件拧紧试验方法
本标准是设计螺纹紧固件扭拉关系系列标准的一部分该系列标准包括
螺纹紧固件应力截面积和承载面积
螺纹紧固件紧固通则
螺纹紧固件拧紧试验方法
本标准由中华人民共和国机械工业部提出
本标准由**紧固件标准化技术委员会归口
本标准起草单位机械工业部机械标准化研究所负责东风汽车工程研究院紧固件弹簧研究所参
加
中华人民共和国国家标准
螺纹紧固件拧紧试验方法
国家技术监督局批准实施
范围
本标准规定了螺栓螺母螺纹连接副的紧固特性值以下简称紧固特性值的试验方法紧固特性
值的项目为扭矩系数螺纹摩擦系数支承面摩擦系数屈服紧固轴力屈服紧固扭矩和极限紧固轴力
本标准也适用于螺栓螺母以外的螺纹连接副
本标准不适用于带弹簧垫圈弹性垫圈的螺纹连接副和使用自攻螺钉木螺钉以及使用有效力矩
型螺纹紧固件的连接副
引用标准
下列标准所包含的条文通过在本标准中引用而构成为本标准的条文本标准出版时所示版本均
为有效所有标准都会被修订使用本标准的各方应探讨使用下列标准*新版本的可能性
紧固件六角头螺栓和六角螺母用沉孔
紧固件机械性能螺栓螺钉和螺柱
紧固件螺栓和螺钉通孔
螺纹紧固件应力截面积和承载面积
螺纹紧固件紧固通则
术语及符号
本标准中使用的主要术语符号及其含义按的规定
试验装置
试验装置应满足以下条件
试验装置应能满足测试表测定项目的要求测试中可采用连续记录或指示计读取
有效力矩在螺纹连接副不承受轴向载荷的情况下平稳旋转螺母或螺栓时所测得的旋转力矩该力矩具有
阻抗旋转的功能
指连续记录或短间隔记录
指扭矩表等
表紧固特性值的测定项目
紧固特性值
测定项目
初始预紧力紧固扭矩螺纹扭矩支承面扭矩紧固转角
计算紧固特性值
涉及的章条
扭矩系数○ ○
螺纹摩擦系数
○ ○
支承面摩擦系数
○ ○
屈服紧固轴力
○
屈服紧固扭矩
○ ○
极限紧固轴力
○
注
在测试扭矩系数螺纹摩擦系数和支承面摩擦系数时对标○ 的项目即和需同时测试并记
录
在测试屈服紧固轴力屈服紧固扭矩和极限紧固轴力时对标和○ 的项目即和需同时测试并
记录但在只求极限紧固轴力时可仅测试初始预紧力的*大值
试验装置可自动或手动操作可对螺栓头部或螺母施加紧固扭矩
紧固扭矩螺纹扭矩支承面扭矩和初始预紧力的测定精度误差率如无特殊规定时可采用
求屈服紧固轴力和屈服紧固扭矩时紧固转角值应在线性范围内测定
在紧固轴力范围内进行试验时紧固特性应是线性的
试件的装夹示意图见图
扳拧螺母扳拧螺栓
垫片的*大直径或外接圆直径见图螺栓支承面与螺母支承面间的距离
螺栓螺母支承面间的螺纹长度螺距螺纹公称直径
图试件装夹示意图
试件
螺栓螺母和标准垫片连接副类试验
在试验中使用实际采用的螺栓螺母和标准垫片见
螺栓螺母和实用垫片连接副类试验
在试验中使用实际采用的螺栓螺母和实用垫片见
垫片
标准垫片
类试验用标准垫片见图
实用垫片
类试验用实用垫片应与实际安装使用的垫圈条件即材料加工方法硬度表面粗糙度及表面
处理等一致如无特殊要求实用垫片的形状与尺寸应与标准垫片一致见图
是否使用实用垫片应与实际安装情况一致
螺纹公称直径螺栓螺母对边宽度垫片的*大直径或外接圆直径
接触的支承面内径中等装配系列按的规定
图标准垫片
试验条件
试件原则上只能使用一次如需多次使用必须注明试件的使用情况
在试验中扳拧螺母时见图螺栓不得转动扳拧螺栓时见图螺母不得转动试验中标
准垫片不得转动类试验实用垫片应装于螺栓或螺母支承面与标准垫片间并不得固定应处于自然
状态
试验时必须明确螺栓螺母垫圈和垫片的技术条件试件的装夹方式润滑条件扳拧速度以及
试验环境等见第章
扳拧速度以为宜
紧固特性值的计算式
扭矩系数
在与螺栓屈服点或屈服极限对应的螺栓轴力的范围内的任意一点测定紧固轴力和
紧固扭矩值但对紧固轴力值的范围和测定点数另有规定时应按其进行将测定的紧固轴力值
和紧固扭矩值代入式求得扭矩系数值测定点为两点以上时计算平均值
螺纹摩擦系数
在与螺栓屈服点或屈服极限对应的螺栓轴力的范围内的任意一点测定紧固轴力和螺
纹扭矩值但对紧固轴力值的范围和测定点数另有规定时应按其进行将测定出的紧固轴力值
和螺纹扭矩值代入式求得螺纹摩擦系数值测定点在两点以上时计算平均值
支承面摩擦系数
对钢制螺栓为按规定的屈服点或屈服极限的*小值乘以表规定的公称应力
截面积
测出螺纹扭矩和支承面扭矩两者之和为紧固扭矩值
测出紧固扭矩和支承面扭矩两者之差为螺纹扭矩
在与螺栓屈服点或屈服极限对应的螺栓轴力的范围内的任意一点测定紧固轴力和支
承面扭矩值但对紧固轴力值的范围和测定点数另有规定时应按其进行将测定出的紧固轴力值
和支承面扭矩值代入式求得支承面摩擦系数值测定点在两点以上时计算平均值
式中支承面摩擦扭矩的等效直径当接触的支承面为圆环形时用式计算
屈服紧固轴力
图为紧固转角与紧固轴力紧固扭矩曲线图当图曲线的梯度发生剧变时此点的轴力值即
为屈服紧固轴力值当图曲线平稳变化时紧固转角与紧固轴力成比例的部分基本上是直线
的由该直线的延伸线与从极限紧固轴力点见引伸的水平线的交点可求出对应的紧固转角该
转角相对应的轴力值为屈服紧固轴力值
图紧固转角与紧固轴力紧固扭矩曲线图
屈服紧固扭矩
图为紧固转角与紧固轴力紧固扭矩曲线图用第条规定的方法求屈服紧固轴力值
此时紧固转角相对应的紧固扭矩值为屈服紧固扭矩值
极限紧固轴力
在试验时将螺栓拧断从图关系曲线上读取*大的紧固轴力此值为极限紧固轴力值
试验报告
试验报告应有以下内容
应区分类或类试验对类应说明有无垫圈及其安装位置
对试验用螺栓应记录以下内容
螺栓的品种标准编号规格产品等级螺纹长度等
材料和制造方法材料热处理螺纹的加工方法等
测出紧固扭矩和螺纹扭矩两者之差为支承面扭矩
只求极限紧固轴力时*好连续记录紧固轴力值
表面处理支承面的表面粗糙度是否进行表面处理及其种类等
力学性能性能等级实测的抗拉强度屈服点或屈服极限值硬度等
对试验用螺母应记录以下内容
螺母的品种标准编号规格产品等级等
材料和制造方法材料热处理螺纹的加工方法等
表面状态支承面的表面粗糙度是否进行表面处理及其种类等
力学性能性能等级实测的保证载荷支承面硬度等
当类试验采用垫圈时应记录以下内容
垫圈的品种标准编号规格
材料及制造方法
表面状态表面粗糙度是否进行表面处理及其种类等
力学性能性能等级实测的硬度值
对试验用垫片应记录以下内容
形状和尺寸
材料和制造方法材料热处理支承面的加工方法等
表面状态表面粗糙度是否进行表面处理及其种类等
力学性能实测的硬度值
对试验装置应记录以下内容
装置的型式及指标轴力扭矩检测方法及其*大许用值扳拧速度等
驱动方法自动和手动
记录形式连续记录或和指示器读取
试件固定的状态
螺栓螺母支承面间的距离
螺栓螺母支承面间的螺纹长度
螺栓旋转或螺母旋转
有关试件的润滑应记录以下内容
润滑剂的种类或商标
润滑剂的涂敷方法前处理涂敷处等
扳拧速度
试验环境应记录温度和湿度等
试验结果应记录试件的紧固特性值特性值分布等
对试验数据必要时提供试件的紧固特性曲线和特性值的直方图矩形图
其他如为求出特性值需