Οι βαθμοί απόδοσης μπουλονιών για συνδέσεις μεταλλικών κατασκευών περιλαμβάνουν 3.6, 4.6, 4.8, 5.6, 6.8, 8.8, 9.8, 10.9 και 12.9. Τα μπουλόνια του βαθμού 8.8 και άνω κατασκευάζονται από χάλυβα μέτριας περιεκτικότητας σε άνθρακα ή{10}χαμηλού κράματος χάλυβα και υποβάλλονται σε θερμική επεξεργασία απόσβεσης και σκλήρυνσης, η οποία συλλογικά ορίζεται ως
μπουλόνια υψηλής- αντοχής.Τα υπόλοιπα είναι συνηθισμένα μπουλόνια. Ένας βαθμός απόδοσης μπουλονιού αποτελείται από δύο σετ σχημάτων, που αντιπροσωπεύουν την ονομαστική αντοχή εφελκυσμού και την απόδοση-προς-του υλικού αντίστοιχα.
Για ένα μπουλόνι βαθμού 4.6: η ονομαστική του αντοχή σε εφελκυσμό είναι 400 MPa και ο λόγος απόδοσης-προς-εφελκυσμού είναι 0,6. Η ονομαστική ισχύς διαρροής υπολογίζεται ως 400×0.6=240 MPa.
Για ένα μπουλόνι υψηλής αντοχής 10,9: μετά τη θερμική επεξεργασία, η ονομαστική αντοχή εφελκυσμού φτάνει τα 1000 MPa με αναλογία απόδοσης- προς- εφελκυσμού 0,9. Η ονομαστική ισχύς διαρροής είναι 1000×0.9=900 MPa.
Οι βαθμοί απόδοσης των μπουλονιών ακολουθούν τα διεθνή γενικά πρότυπα. Τα μπουλόνια με τον ίδιο βαθμό απόδοσης παρέχουν ίδιες μηχανικές ιδιότητες ανεξάρτητα από το υλικό και την προέλευση. Οι σχεδιαστές μπορούν να επιλέξουν μπουλόνια απλά σύμφωνα με τους βαθμούς απόδοσης.
Ένα μπουλόνι Grade 8.8 έχει ονομαστική αντοχή εφελκυσμού 800 N/mm2 και ονομαστική αντοχή διαρροής 640 N/mm2.
Γενικός κανόνας υπολογισμού για την αντοχή του μπουλονιού με την ένδειξηX.Y:
Η ονομαστική αντοχή εφελκυσμού ισούται με X×100.
Η ονομαστική αντοχή διαρροής=Ονομαστική αντοχή εφελκυσμού ×(Y÷10).
Παράδειγμα: Ένα μπουλόνι βαθμού 4,8 έχει αντοχή εφελκυσμού 400 MPa και αντοχή διαρροής 400×8÷10=320 MPa.
Μπουλόνια από ανοξείδωτο χάλυβασυνήθως επισημαίνονται ως A2-70, A4-70, κ.λπ., τα οποία υιοθετούν ανεξάρτητα κριτήρια διαφορετικά από τους παραπάνω κανόνες μετρικής βαθμολογίας.
1 Μονάδες Μέτρησης
Δύο κύρια συστήματα μέτρησης μήκους χρησιμοποιούνται ευρέως παγκοσμίως: το μετρικό σύστημα και το αυτοκρατορικό σύστημα. Το μετρικό σύστημα χρησιμοποιεί μέτρα, εκατοστά και χιλιοστά, τα οποία είναι δημοφιλή στην Κίνα, την Ευρώπη, την Ιαπωνία και τη Νοτιοανατολική Ασία. Το αυτοκρατορικό σύστημα βασίζεται σε ίντσες και εφαρμόζεται κυρίως στις Ηνωμένες Πολιτείες, το Ηνωμένο Βασίλειο και άλλες ευρωπαϊκές και αμερικανικές χώρες.
Μετρική μετατροπή (δεκαδικό σύστημα):
1 m=100 cm=1000 mm
Αυτοκρατορική μετατροπή:
1 ίντσα=8 όγδοα; 1 ίντσα=25.4 χλστ
Παράδειγμα: 83 ίντσες×25.4=9.52 mm
Οι συνδετήρες με σπειρώματα με ονομαστική διάμετρο μικρότερη από 1/4 ίντσας χαρακτηρίζονται με αριθμούς βιδών, που συνήθως περιλαμβάνουν 4#, 5#, 6#, 7#, 8#, 10# και 12#.
2 Ταξινόμηση νημάτων
Ένα νήμα είναι μια συνεχής ελικοειδής κορυφογραμμή που σχηματίζεται στην εσωτερική ή την εξωτερική επιφάνεια ενός εξαρτήματος. Σύμφωνα με τα δομικά χαρακτηριστικά και τις εφαρμογές, τα νήματα χωρίζονται σε τρεις κατηγορίες:
- Νήμα γενικού-σκοπού: Τριγωνικό προφίλ σπειρώματος, που χρησιμοποιείται για τη σύνδεση και τη στερέωση εξαρτημάτων. Διακρίνεται σε χοντρό νήμα και λεπτό νήμα. Το λεπτό νήμα παρέχει μεγαλύτερη αντοχή στην άρθρωση.
- Σπείρωμα μετάδοσης ισχύος: Τα προφίλ περιλαμβάνουν τραπεζοειδή, ορθογώνια και πριονοειδή{0}}σχήματα δοντιών, που χρησιμοποιούνται κυρίως για κίνηση και μετάδοση ισχύος.
- Στεγανοποιητικό νήμα: Σχεδιασμένο για στεγανές συνδέσεις, που περιλαμβάνουν κυρίως σπείρωμα σωλήνα, κωνικό σπείρωμα και κωνικό σπείρωμα σωλήνα.
3 Μαθήματα Fit Thread
Η εφαρμογή νήματος καθορίζει τη στεγανότητα μεταξύ των εσωτερικών και εξωτερικών νημάτων ζευγαρώματος. Οι κατηγορίες προσαρμογής καθορίζονται από το συνδυασμό οριακών αποκλίσεων και ανοχών για εσωτερικά και εξωτερικά σπειρώματα.
3.1 Ενιαίο αυτοκρατορικό νήμα
Κατηγορίες εξωτερικών νημάτων: 1A, 2A, 3A
Εσωτερικές κατηγορίες νημάτων: 1B, 2B, 3B
Όλα είναι εκκαθαριστικά. Ένας υψηλότερος αριθμός κατηγορίας σημαίνει πιο σφιχτή εφαρμογή. Οι οριακές αποκλίσεις καθορίζονται μόνο για τις κλάσεις 1Α και 2Α. Η κλάση 3Α έχει μηδενική θεμελιώδη απόκλιση. Οι κλάσεις 1Α και 2Α μοιράζονται την ίδια τιμή οριακής απόκλισης. Ένας υψηλότερος αριθμός κλάσης υποδηλώνει μικρότερη ζώνη ανοχής.
- Κατηγορία 1A & 1B: Η μεγαλύτερη ζώνη ανοχής, για συνδέσεις χαμηλής-ακρίβειας.
- Κατηγορία 2A & 2B: Οι πιο συχνά χρησιμοποιούμενες κατηγορίες ανοχής για αυτοκρατορικούς μηχανικούς συνδετήρες.
- Κατηγορία 3A & 3B: Σφιχτή εφαρμογή με αυστηρές απαιτήσεις ανοχής, που εφαρμόζεται σε κρίσιμες κατασκευές με υψηλές απαιτήσεις ασφάλειας.
Σύγκριση ανοχής: Η ανοχή του εξωτερικού νήματος Κλάσης 1Α είναι 50% μεγαλύτερη από την Κλάση 2Α και 75% μεγαλύτερη από την Κλάση 3Α. Για εσωτερικά νήματα, η ανοχή Κλάσης 1Β είναι 50% μεγαλύτερη από την Κλάση 2Β και 75% μεγαλύτερη από την Κλάση 3Β.
3.2 Μετρικό νήμα
Κοινές ζώνες ανοχής για εξωτερικά σπειρώματα: 4h, 6h, 6g
Κοινές ζώνες ανοχής για εσωτερικά σπειρώματα: 5H, 6H, 7H
Τα ιαπωνικά πρότυπα διαιρούν την ακρίβεια του νήματος σε Κατηγορίες Ⅰ, Ⅱ και Ⅲ. Η κατηγορία Ⅱ υιοθετείται για γενικές συνθήκες εργασίας.
Για μετρικά νήματα: Οι ζώνες ανοχής H και h έχουν μηδενική θεμελιώδη απόκλιση. Το G έχει θετική θεμελιώδη απόκλιση, ενώ τα e, f και g έχουν αρνητική θεμελιώδη απόκλιση.
Το H είναι η πιο ευρέως χρησιμοποιούμενη ζώνη ανοχής για εσωτερικά νήματα, κατάλληλη για μη επικαλυμμένα νήματα ή νήματα με λεπτή φωσφορική επίστρωση. Το G χρησιμοποιείται σπάνια και εφαρμόζεται μόνο σε ειδικές περιπτώσεις με παχιές επιστρώσεις.
Η ζώνη ανοχής g χρησιμοποιείται γενικά για νήματα με λεπτή επίστρωση 6~9 μm. Εάν το τελειωμένο μπουλόνι απαιτεί ανοχή 6 ωρών, το σπείρωμα θα υποβληθεί σε μηχανική κατεργασία στα 6 g για να δεσμευτεί το όριο επίστρωσης.
Συνιστώμενοι συνδυασμοί εφαρμογής νήματος: H/g, H/h, G/h. Για συνδετήρες ακριβείας όπως π.χ
μπουλόνια και παξιμάδια,
6H/6gείναι η προτιμώμενη τυπική εφαρμογή.
4 Παράμετροι νήματος & Προδιαγραφές νημάτων αυτο-πατήματος-
4.1 Βασικές γεωμετρικές παράμετροι
- Κύρια διάμετρος: Διάμετρος του φανταστικού κυλίνδρου που συμπίπτει με τις κορυφές του νήματος, περίπου ίση με την ονομαστική διάμετρο του νήματος.
- Μικρή διάμετρος: Διάμετρος του φανταστικού κυλίνδρου που συμπίπτει με τις ρίζες του νήματος.
- Πίσσα: Αξονική απόσταση μεταξύ των αντίστοιχων σημείων δύο γειτονικών κορυφών σπειρώματος μετρημένη κατά μήκος της γραμμής του βήματος. Το βήμα των αυτοκρατορικών νημάτων εκφράζεται με τον αριθμό των νημάτων ανά ίντσα.
4.2 Προδιαγραφές κοινών νημάτων με αυτο{1}}πάτημα
(1) Μετρικά νήματα με αυτόματο πάτημα-
| Μέγεθος | ST1.5 | ST1.9 | ST2.2 | ST2.6 | ST2.9 | ST3.3 | ST3.5 | ST3.9 | ST4.2 | ST4.8 | ST5.5 | ST6.3 | ST8.0 | ST9.5 |
|---|
| Πίσσα | 0.5 | 0.6 | 0.8 | 0.9 | 1.1 | 1.3 | 1.3 | 1.3 | 1.4 | 1.6 | 1.8 | 1.8 | 2.1 | 2.1 |
(2) Imperial Self-Treads
| Μέγεθος | 4# | 5# | 6# | 7# | 8# | 10# | 12# | 14# |
|---|
| Νήματα ανά ίντσα (τύπου AB) | 24 | 20 | 20 | 19 | 18 | 16 | 14 | 14 |
| Νήματα ανά ίντσα (τύπος Α) | 24 | 20 | 18 | 16 | 15 | 12 | 11 | 10 |