I. Τύποι νημάτων
Τα νήματα χωρίζονται σε δύο μεγάλες κατηγορίες ανάλογα με τους σκοπούς τους: τα νήματα σύνδεσης και τα νήματα μετάδοσης.
1. Νήματα σύνδεσης
Τα σπειρώματα σύνδεσης χωρίζονται σε δύο τύπους: συνηθισμένα σπειρώματα και σπειρώματα σωλήνων, που χρησιμοποιούνται κυρίως για τη σύνδεση εξαρτημάτων. Υπάρχουν τέσσερα κοινά χρησιμοποιούμενα τυπικά σπειρώματα, συγκεκριμένα: χονδροειδή-κανονικά σπειρώματα, λεπτά-κανονικά σπειρώματα, σπειρώματα σωλήνων και κωνικά σπειρώματα σωλήνων.
① Η μορφή νήματος των συνηθισμένων νημάτων είναι ένα ισόπλευρο τρίγωνο (η γωνία του νήματος είναι 60 μοίρες). Η διαφορά μεταξύ των λεπτών νημάτων-βήματος και των χονδροειδών-κλωστών είναι ότι κάτω από την ίδια κύρια διάμετρο, το βήμα των νημάτων λεπτού-βήματος είναι μικρότερο από αυτό των χονδροειδών νημάτων-βήματος.
② Η μορφή νήματος των σπειρωμάτων σωλήνων και των κωνικών σπειρωμάτων σωλήνων είναι ένα ισοσκελές τρίγωνο (η γωνία του σπειρώματος είναι 55 μοίρες). Τα σπειρώματα σωλήνων χρησιμοποιούνται κυρίως για τη σύνδεση σωλήνων νερού, σωλήνων πετρελαίου, σωλήνων αερίου και άλλων αγωγών. Τα σπειρώματα σωλήνων χωρίζονται σε κυλινδρικά σπειρώματα σωλήνων και σε κωνικά σπειρώματα σωλήνων, τα οποία είναι και τα δύο σε ίντσες και το βήμα εκφράζεται από τον αριθμό των νημάτων εντός ενός μήκους σπειρώματος 25,4 mm.
Τα σπειρώματα σωλήνων χωρίζονται περαιτέρω σε:
● Μη-μη σφραγισμένα σπειρώματα σωλήνων (G): Οι βρύσες με σπειρώματα σωλήνων χρησιμοποιούνται για εσωτερική επεξεργασία νήματος και οι μήτρες χρησιμοποιούνται για την επεξεργασία εξωτερικού νήματος.
● Σφραγισμένα σπειρώματα σωλήνων (R): Απαιτείται υψηλή ακρίβεια και υπάρχουν δύο μέθοδοι τοποθέτησης: κυλινδρικά εσωτερικά σπειρώματα και κωνικά εξωτερικά σπειρώματα σχηματίζουν μια εφαρμογή "κύλινδρος/κωνικό". τα κωνικά εσωτερικά νήματα και τα κωνικά εξωτερικά σπειρώματα σχηματίζουν μια εφαρμογή "κωνικό/κωνικό".
(1) Το μέγεθος του σπειρώματος του σωλήνα είναι μια κατά προσέγγιση τιμή της εσωτερικής διαμέτρου του σωλήνα και όχι της εξωτερικής διαμέτρου του σωλήνα. Για παράδειγμα, 1/2 ίντσα αντιστοιχεί στο DN15.
(2) Το πάχος της μορφής του σπειρώματος του σωλήνα εκφράζεται με τον αριθμό των νημάτων ανά ίντσα και το βήμα που έχει μετατραπεί είναι δεκαδικό. Για παράδειγμα, ένα σπείρωμα σωλήνα G1 ίντσας έχει 11 σπειρώματα κατά μήκος του άξονα και το βήμα του είναι 25,4 ÷ 11 ≈ 2,309 mm. Τα σπειρώματα σωλήνων χρησιμοποιούνται ως επί το πλείστον για τη σύνδεση εξαρτημάτων σωληνώσεων και τμημάτων λεπτών-τοιχωμάτων, με μικρό βήμα και μέγεθος σπειρώματος.
● Τα μετρικά νήματα εκφράζονται με τον τόνο, ενώ τα αμερικανικά και τα βρετανικά νήματα εκφράζονται με τον αριθμό των νημάτων ανά ίντσα.
● Τα μετρικά νήματα έχουν μορφή ισόπλευρου νήματος 60 μοιρών, τα βρετανικά νήματα έχουν ισοσκελές μορφή νήματος 55 μοιρών και τα αμερικανικά νήματα έχουν ισοσκελές μορφή νήματος 60 μοιρών.
Σημείωση: Οι μυστικοί χρησιμοποιούν συνήθως "fen" για να αναφέρουν ότι το μέγεθος του νήματος. 1 ίντσα είναι ίσο με 8 fen, 1/4 ίντσας είναι 2 fen και ούτω καθεξής (π.χ., 1/2 ίντσα είναι 4 fen, 3/4 ίντσα είναι 6 fen).
2. Νήματα μετάδοσης
Τα νήματα μετάδοσης χρησιμοποιούνται για τη μετάδοση ισχύος ή κίνησης και υπάρχουν τέσσερα κοινά χρησιμοποιούμενα τυπικά νήματα:
1) Τραπεζοειδή νήματα: Η μορφή του νήματος είναι ένα ισοσκελές τραπεζοειδές με γωνία σπειρώματος 30 μοιρών, το οποίο είναι το πιο συχνά χρησιμοποιούμενο νήμα μετάδοσης. Σε σύγκριση με τα ορθογώνια νήματα, η απόδοση μετάδοσης είναι ελαφρώς χαμηλότερη, αλλά έχει καλή δυνατότητα επεξεργασίας, υψηλή αντοχή ριζών και καλή απόδοση κεντραρίσματος. Η μολύβδινη βίδα των εργαλειομηχανών χρησιμοποιεί τραπεζοειδή σπειρώματα για τη μετάδοση ισχύος αμφίδρομα και ο κωδικός σπειρώματος είναι Tr.
2) Σπειρώματα πριονιού: Ένας τύπος νήματος μετάδοσης που φέρει δύναμη μονής κατεύθυνσης. Η μορφή του νήματος είναι ένα ισοσκελές τραπεζοειδές, η μία πλευρά σχηματίζει γωνία 30 μοιρών με την κατακόρυφη γραμμή και η άλλη πλευρά σχηματίζει γωνία 3 μοιρών, σχηματίζοντας γωνία νήματος 33 μοιρών, με τον κωδικό νήματος Β. Χρησιμοποιείται μόνο για να φέρει μονοκατευθυντική ισχύ. Λόγω της υψηλότερης απόδοσης μετάδοσης και της αντοχής του από τα τραπεζοειδή σπειρώματα, χρησιμοποιείται συχνά σε μηχανισμούς εδράσεως μονής κατεύθυνσης-όπως πιεστήρια με βίδες και υδραυλικές πρέσες.
3) Ορθογώνια νήματα: Χρησιμοποιούνται κυρίως για μετάδοση δύναμης. Το χαρακτηριστικό του είναι ότι η απόδοση μετάδοσης είναι μεγαλύτερη από άλλα νήματα, αλλά η δυσκολία επεξεργασίας είναι μεγάλη και η αντοχή της ρίζας χαμηλή, επομένως η εφαρμογή του είναι περιορισμένη.
4) Σπειρώματα μονάδας: Γνωστά και ως νήματα ατέρμονα γραναζιών, με γωνία σπειρώματος 40 μοιρών, τα οποία έχουν τα χαρακτηριστικά μεγάλης αναλογίας μετάδοσης, συμπαγούς δομής, σταθερής μετάδοσης και καλής απόδοσης αυτο-ασφάλισης, που χρησιμοποιούνται κυρίως σε συσκευές μείωσης.
II. Μηχανικές ιδιότητες των μπουλονιών
1. Βαθμοί: Οι βαθμοί αντοχής των μετρικών μπουλονιών περιλαμβάνουν κυρίως 10 βαθμούς απόδοσης: 3.6, 4.6, 4.8, 5.6, 5.8, 6.8, 8.8, 9.8, 10.9, 12.9.
Διάκριση και σημασία των-μπουλονιών υψηλής αντοχής: Οι βίδες βαθμού 8,8 και άνω αναφέρονται συλλογικά ως μπουλόνια υψηλής- αντοχής και οι υπόλοιπες ποιότητες ονομάζονται συνηθισμένες-μπουλόνια αντοχής.
2. Έννοια της σήμανσης βαθμού απόδοσης μπουλονιού: Η σήμανση βαθμού απόδοσης μπουλονιού αποτελείται από δύο μέρη αριθμών, που αντιπροσωπεύουν την ονομαστική τιμή αντοχής σε εφελκυσμό και τον λόγο απόδοσης του μπουλονιού αντίστοιχα. Για παράδειγμα, η έννοια ενός μπουλονιού με βαθμό απόδοσης 4.8 (Σημείωση: Ο βαθμός 4.8 είναι ένα συνηθισμένο-μπουλόνι αντοχής, όχι ένα μπουλόνι υψηλής- αντοχής) είναι:
(1) Η ονομαστική αντοχή εφελκυσμού του υλικού του μπουλονιού είναι 400MPa.
(2) Ο λόγος απόδοσης του υλικού του μπουλονιού είναι 0,8.
(3) Η ονομαστική αντοχή διαρροής του υλικού του μπουλονιού είναι 400×0.8=320MPa.
3. Ο βαθμός μηχανικής απόδοσης τουμπουλόνιαέχει κυρίως τους εξής τέσσερις δείκτες:
ένα. Δείκτες αντοχής (αντοχή εφελκυσμού, σημείο διαρροής, αντοχή διαρροής, εγγυημένη τάση).
σι. Δείκτες σκληρότητας (σκληρότητα Vickers, σκληρότητα Brinell, σκληρότητα Rockwell, σκληρότητα επιφάνειας).
ντο. Δείκτες πλαστικότητας και σκληρότητας (επιμήκυνση, αντοχή φορτίου σφήνας, ενέργεια απορρόφησης κρούσης, σταθερότητα κεφαλής).
ρε. Ενδείξεις στρώσης απανθράκωσης (ελάχιστο ύψος μη-στρώματος νήματος που δεν έχει αφανθρακωθεί, μέγιστο βάθος πλήρους απανθρακωμένης στρώσης).
4. Ουσιαστικό Επεξήγηση
1) Αντοχή σε εφελκυσμό (σb) (N/mm²): Η μέγιστη εφελκυστική δύναμη που μπορεί να αντέξει ένα προϊόν ανά μονάδα επιφάνειας, που αναφέρεται στη μέγιστη τάση που μπορεί να υποστεί ένα μεταλλικό υλικό πριν από τη θραύση.
2) Εγγυημένο φορτίο (SP) (N/mm²): Σύμφωνα με τον βαθμό και τις προδιαγραφές του προϊόντος, εφαρμόζεται ένα συγκεκριμένο φορτίο σε αυτό για ορισμένο χρονικό διάστημα και το προϊόν μπορεί να το αντέξει χωρίς καμία μετρήσιμη μόνιμη παραμόρφωση.
3) Σημείο διαρροής (σs) (N/mm²): Το σημείο όπου η τάση αυξάνεται αλλά η τάση δεν αυξάνεται όταν το υλικό τεντώνεται. Στην καμπύλη εφελκυσμού των γενικών προϊόντων χαμηλής- αντοχής, μπορεί να εμφανιστεί ένα προφανές σημείο διαρροής, το οποίο είναι το όριο μεταξύ ελαστικής παραμόρφωσης και πλαστικής παραμόρφωσης του υλικού. στην καμπύλη εφελκυσμού των προϊόντων υψηλής-αντοχής, δεν υπάρχει εμφανές σημείο διαρροής. Όταν το σημείο διαρροής δεν μπορεί να μετρηθεί, επιτρέπεται η χρήση της μεθόδου μέτρησης της αντοχής διαρροής.
4) Ορισμός της αντοχής διαρροής: Είναι το όριο διαρροής όταν ένα μεταλλικό υλικό υφίσταται φαινόμενο διαρροής, δηλαδή η τάση που αντιστέκεται σε μικρο-πλαστική παραμόρφωση. Για μεταλλικά υλικά χωρίς εμφανές φαινόμενο διαρροής, διευκρινίζεται ότι η τιμή τάσης που προκαλεί 0,2% υπολειπόμενη παραμόρφωση είναι το όριο διαρροής τους, το οποίο ονομάζεται όριο διαρροής υπό όρους ή αντοχή διαρροής. Η εξωτερική δύναμη που υπερβαίνει αυτό το όριο θα προκαλέσει μόνιμη αστοχία του εξαρτήματος, η οποία δεν μπορεί να ανακτηθεί. Για παράδειγμα, το όριο απόδοσης του χάλυβα με χαμηλές-άνθρακες είναι 207 MPa. Όταν η εξωτερική δύναμη υπερβεί αυτό το όριο, το εξάρτημα θα προκαλέσει μόνιμη παραμόρφωση. όταν είναι μικρότερο από αυτό το όριο, το εξάρτημα μπορεί να επιστρέψει στο αρχικό του σχήμα.
Παρατηρήσεις:
ένα. Η παραμόρφωση υλικού χωρίζεται σε ελαστική παραμόρφωση (μπορεί να επιστρέψει στο αρχικό σχήμα μετά την αφαίρεση της εξωτερικής δύναμης) και πλαστική παραμόρφωση (δεν μπορεί να επιστρέψει στο αρχικό σχήμα μετά την αφαίρεση της εξωτερικής δύναμης και το σχήμα αλλάζει, όπως επιμήκυνση ή βράχυνση).
σι. Όταν η τάση υπερβαίνει το όριο ελαστικότητας, εισέρχεται στο στάδιο διαρροής και η παραμόρφωση αυξάνεται γρήγορα. Αυτή τη στιγμή, εκτός από την ελαστική παραμόρφωση, θα συμβεί και μέρος της πλαστικής παραμόρφωσης. Όταν η τάση φθάσει στο σημείο διαρροής, η πλαστική καταπόνηση αυξάνεται απότομα και εμφανίζονται μικρές διακυμάνσεις στην τάση και την καταπόνηση. Αυτό το φαινόμενο ονομάζεται απόδοση. Οι μέγιστες και ελάχιστες τάσεις σε αυτό το στάδιο ονομάζονται ανώτερο σημείο διαρροής και χαμηλότερο σημείο διαρροής αντίστοιχα.
Δεδομένου ότι η τιμή του χαμηλότερου σημείου διαρροής είναι σχετικά σταθερή, χρησιμοποιείται ως δείκτης αντίστασης υλικού, που ονομάζεται σημείο διαρροής ή αντοχή διαρροής (ReL ή Rp0.2).
5) Σκληρότητα: Η ικανότητα ενός μεταλλικού υλικού να αντιστέκεται στην εσοχή ενός σκληρότερου αντικειμένου ονομάζεται σκληρότητα. Είναι μια ολοκληρωμένη φυσική ποσότητα απόδοσης υλικού, που υποδεικνύει την ικανότητα ενός μεταλλικού υλικού να αντιστέκεται σε ελαστική παραμόρφωση, πλαστική παραμόρφωση ή θραύση σε μικρό όγκο (κοινοί δείκτες: σκληρότητα Vickers HV30, σκληρότητα Brinell HB, σκληρότητα Rockwell HRB και HRC, σκληρότητα επιφάνειας HV0.3).
6) Αντοχή φορτίου σφήνας: Εφαρμόστε μια δοκιμή φορτίου σφήνας σε βίδες εξαγωνικής κεφαλής, τετράγωνης κεφαλής (τέσσερις-γωνικές), εξάγωνης φλάντζας ή κεφαλής υποδοχής, δηλαδή δοκιμάστε την αντοχή εφελκυσμού του προϊόντος αφού προσθέσετε ένα σφηνάκι κάτω από την κεφαλή, με στόχο να ανιχνεύσετε την αντοχή εφελκυσμού του προϊόντος και τη σταθερότητα της κεφαλής του.
7) Επιμήκυνση (δ): Η επιμήκυνση ενός προϊόντος είναι ο λόγος της επιμήκυνσης μετά τη θραύση προς το αρχικό μήκος πριν από τη θραύση.
① Σημείο διαρροής: Η τάση στην οποία το δείγμα μπορεί να συνεχίσει να επιμηκύνεται (παραμορφώνεται) χωρίς να αυξηθεί η δύναμη (διατηρείται σταθερή) κατά τη διάρκεια της δοκιμής.
② Ανώτερο σημείο διαρροής: Η μέγιστη τάση πριν από την πρώτη δύναμη μειώνεται όταν το δείγμα υποχωρεί.
③ Κατώτερο σημείο διαρροής: Η ελάχιστη τάση στο στάδιο διαρροής όταν δεν λαμβάνεται υπόψη η αρχική μεταβατική επίδραση.
Μερικοί χάλυβες (όπως ο χάλυβας υψηλής-ανθρακικής) δεν έχουν εμφανές φαινόμενο απόδοσης. Συνήθως, η τάση στην οποία εμφανίζεται η μικρο{2}}πλαστική παραμόρφωση (0,2%) λαμβάνεται ως η αντοχή διαρροής του χάλυβα, η οποία ονομάζεται αντοχή διαρροής υπό όρους.
8) Σκληρότητα κεφαλής: Τοποθετήστε το προϊόν σε ένα στήριγμα με κεκλιμένη οπή και χτυπήστε την κεφαλή του προϊόντος. Γιαπλήρεις-βίδες με σπείρωμαή βίδες, εφόσον δεν υπάρχει κεφαλή-αποκοπή, ακόμη και αν εμφανιστούν ρωγμές στο πρώτο σπείρωμα, θα θεωρείται ότι πληροί τις απαιτήσεις αυτής της δοκιμής. για μισά προϊόντα με σπειρώματα, δεν πρέπει να δημιουργούνται ρωγμές στην κεφαλή, στην επιφάνεια στήριξης και στο μεταβατικό φιλέτο μεταξύ της επιφάνειας στήριξης και της βιδωτής ράβδου. Σύμφωνα με το GB/T 3098.1, αυτή η δοκιμή πρέπει να εκτελείται για μπουλόνια και βίδες με προδιαγραφές μικρότερο ή ίσο με M16 και πολύ μικρό μήκος για τη διεξαγωγή της δοκιμής φορτίου σφήνας.
