[Kunskap om fästelement] Typer av gängor och mekaniska egenskaper hos bultar
Apr 13, 2026
I. Typer av trådar
Gängor är indelade i två huvudkategorier beroende på deras syfte: kopplingsgängor och transmissionsgängor.
1. Ansluta trådar
Anslutningsgängor är indelade i två typer: vanliga gängor och rörgängor, främst för komponentanslutning. Det finns fyra vanliga standardgängor, nämligen: vanliga gängor med grov stigning, vanliga gängor med fin stigning, rörgängor och koniska rörgängor.
① Trådformen för vanliga trådar är en liksidig triangel (gängvinkeln är 60 grader). Skillnaden mellan gängor med fin stigning och grov stigning är att under samma huvuddiameter är stigningen för gängor med fin stigning mindre än den för gängor med grov stigning.
② Gängformen för rörgängor och koniska rörgängor är en likbent triangel (gängvinkeln är 55 grader). Rörgängor används främst för anslutning av vattenrör, oljerör, gasrör och andra rörledningar. Rörgängor är uppdelade i cylindriska rörgängor och koniska rörgängor, som båda är i tum, och stigningen uttrycks av antalet gängor inom en gänglängd på 25,4 mm.
Rörtrådar är ytterligare uppdelade i:
● Icke-tätade rörgängor (G): Rörgängtappar används för bearbetning av inre gängor, och stansar används för bearbetning av yttre gängor;
● Tätade rörgängor (R): Hög precision krävs, och det finns två monteringsmetoder: cylindriska invändiga gängor och avsmalnande utvändiga gängor bildar en "cylinder/konisk" passning; avsmalnande invändiga gängor och avsmalnande utvändiga gängor bildar en "konisk/konisk" passning.
(1) Storleken på rörgängan är ett ungefärligt värde på rörets innerdiameter, inte rörets ytterdiameter. Till exempel motsvarar 1/2 tum DN15.
(2) Tjockleken på rörgängan uttrycks av antalet gängor per tum, och den konverterade stigningen är en decimal. Till exempel har en G1-tums rörgänga 11 gängor längs axeln och dess stigning är 25,4 ÷ 11 ≈ 2,309 mm. Rörgängor används mest för anslutning av rördelar och tunnväggiga delar, med liten stigning och gängform.
● Metriska gängor uttrycks som stigning, medan amerikanska och brittiska gängor uttrycks med antalet gängor per tum.
● Metriska trådar har en 60 graders liksidig trådform, brittiska trådar har en 55 graders likbent trådform och amerikanska trådar har en 60 graders likbent trådform.
Obs! Insiders använder vanligtvis "fen" för att hänvisa till trådstorleken. 1 tum är lika med 8 fen, 1/4 tum är 2 fen, och så vidare (t.ex. 1/2 tum är 4 fen, 3/4 tum är 6 fen).
2. Transmissionsgängor
Överföringstrådar används för att överföra kraft eller rörelse, och det finns fyra vanliga standardtrådar:
1) Trapetsformade gängor: Gängformen är en likbent trapets med en gängvinkel på 30 grader, vilket är den vanligaste transmissionsgängan. Jämfört med rektangulära gängor är dess transmissionseffektivitet något lägre, men den har god bearbetbarhet, hög rotstyrka och bra centreringsprestanda. Ledskruven i verktygsmaskiner använder trapetsformade gängor för att överföra kraften dubbelriktat, och gängkoden är Tr.
2) Sågtandsgängor: En typ av transmissionsgänga som bär enkelriktad kraft. Gängformen är en likbent trapets, ena sidan bildar en vinkel på 30 grader med den vertikala linjen, och den andra sidan bildar en vinkel på 3 grader, bildar en gängvinkel på 33 grader, med gängkoden B. Den används endast för att bära enkelriktad kraft. På grund av dess högre transmissionseffektivitet och styrka än trapetsformade gängor, används den ofta i enkelriktade kraftbärande mekanismer som skruvpressar och hydrauliska pressar.
3) Rektangulära gängor: Används främst för kraftöverföring. Dess egenskap är att transmissionseffektiviteten är högre än andra trådar, men bearbetningssvårigheten är stor och rotstyrkan är låg, så dess tillämpning är begränsad.
4) Modulgängor: Även känd som snäckväxelgängor, med en gängvinkel på 40 grader, som har egenskaperna för stort utväxlingsförhållande, kompakt struktur, stabil transmission och god självlåsande prestanda, främst används i reduktionsanordningar.
II. Mekaniska egenskaper hos bultar
1. Betyg: Hållfasthetsgraderna för metriska bultar inkluderar huvudsakligen 10 prestandagrader: 3,6, 4,6, 4,8, 5,6, 5,8, 6,8, 8,8, 9,8, 10,9, 12,9.
Skillnad och innebörd av höghållfasta bultar: Bultar av klass 8.8 och högre benämns gemensamt som höghållfasta bultar, och de återstående kvaliteterna kallas vanliga hållfasta bultar.
2. Betydelse av märkning för bultprestanda: Bultprestandamärkningen består av två delar av siffror, som representerar bultens nominella draghållfasthetsvärde respektive sträckkvot. Till exempel är innebörden av en bult med prestandagrad 4.8 (Obs! Grade 4.8 är en vanlig hållfast bult, inte en höghållfast bult) är:
(1) Bultmaterialets nominella draghållfasthet är 400 MPa kvalitet;
(2) Sträckförhållandet för bultmaterialet är 0,8;
(3) Bultmaterialets nominella sträckgräns är 400×0.8=320MPa.
3. Den mekaniska prestandagraden påbultarhar huvudsakligen följande fyra indikatorer:
a. Hållfasthetsindikatorer (draghållfasthet, sträckgräns, sträckgräns, garanterad spänning);
b. Hårdhetsindikatorer (Vickers hårdhet, Brinell hårdhet, Rockwell hårdhet, ythårdhet);
c. Plasticitets- och seghetsindikatorer (töjning, kilbelastningshållfasthet, stötabsorptionsenergi, huvudets fasthet);
d. Indikatorer för avkolningsskikt (minsta höjd på icke-avkolat lager av tråd, maximalt djup för fullt avkolat lager).
4. Substantiv Förklaring
1) Draghållfasthet (σb) (N/mm²): Den maximala dragkraft som en produkt kan bära per ytenhet, hänvisar till den maximala spänning som ett metallmaterial kan bära innan det går sönder.
2) Garanterad belastning (SP) (N/mm²): Enligt produktens kvalitet och specifikation appliceras en viss belastning på den under en viss tid, och produkten kan bära den utan någon mätbar permanent deformation.
3) Sträckgräns (σs) (N/mm²): Den punkt där töjningen ökar men spänningen inte ökar när materialet sträcks. I dragkurvan för generella låghållfasta produkter kan en uppenbar sträckgräns visas, som är gränsen mellan elastisk deformation och plastisk deformation av materialet; i dragkurvan för höghållfasta produkter finns det ingen tydlig sträckgräns. När sträckgränsen inte kan mätas är det tillåtet att istället använda metoden att mäta sträckgränsen.
4) Definition av sträckgräns: Det är sträckgränsen när ett metallmaterial genomgår ett sträckfenomen, det vill säga den spänning som motstår mikroplastisk deformation. För metallmaterial utan uppenbart sträckfenomen specificeras att det spänningsvärde som ger 0,2 % restdeformation är dess sträckgräns, vilket kallas villkorlig sträckgräns eller sträckgräns. Extern kraft som överskrider denna gräns kommer att orsaka permanent fel på delen, som inte kan återställas. Till exempel är flytgränsen för lågkolhaltigt stål 207 MPa. När den yttre kraften överskrider denna gräns kommer delen att producera permanent deformation; när den är mindre än denna gräns kan delen återgå till sin ursprungliga form.
Anmärkningar:
a. Materialdeformation delas in i elastisk deformation (kan återgå till ursprunglig form efter att yttre kraft har tagits bort) och plastisk deformation (kan inte återgå till ursprunglig form efter att yttre kraft har tagits bort, och formen förändras, såsom förlängning eller förkortning).
b. När spänningen överskrider den elastiska gränsen går den in i flytningsstadiet och deformationen ökar snabbt. Vid denna tidpunkt kommer, förutom elastisk deformation, också en del av plastisk deformation att inträffa. När spänningen når sträckgränsen ökar den plastiska töjningen kraftigt, och små fluktuationer uppstår i spänning och töjning. Detta fenomen kallas yield. Maximi- och minimispänningarna i detta steg kallas övre sträckgräns respektive nedre sträckgräns.
Eftersom värdet på den lägre sträckgränsen är relativt stabil används den som en indikator på materialbeständighet, så kallad sträckgräns eller sträckgräns (ReL eller Rp0,2).
5) Hårdhet: Förmågan hos ett metallmaterial att motstå indragning av ett hårdare föremål kallas hårdhet. Det är en omfattande fysisk kvantitet av materialprestanda, som indikerar förmågan hos ett metallmaterial att motstå elastisk deformation, plastisk deformation eller brott inom en liten volym (vanliga indikatorer: Vickers hårdhet HV30, Brinell hårdhet HB, Rockwell hårdhet HRB och HRC, ythårdhet HV0.3).
6) Kilbelastningshållfasthet: Applicera ett kilbelastningstest på sexkantshuvudet, fyrkantigt huvud (fyra hörn), sexkantsflänsyta eller hylsbultar, det vill säga testa produktens draghållfasthet efter att ha lagt till ett kilblock under huvudet, i syfte att upptäcka produktens draghållfasthet och dess huvudfasthet.
7) Förlängning (δ): Förlängningen av en produkt är förhållandet mellan förlängningen efter brott och den ursprungliga längden före brott.
① Flytgräns: Den spänning vid vilken provet kan fortsätta att förlängas (deformeras) utan att öka kraften (hålls konstant) under testet.
② Övre sträckgräns: Den maximala spänningen före kraften minskar först när provet ger efter.
③ Lägre sträckgräns: Den minsta spänningen i sträckstadiet när den initiala transienta effekten inte beaktas.
Vissa stål (som högkolhaltigt stål) har inget uppenbart utbytefenomen. Vanligtvis tas den spänning vid vilken mikroplastisk deformation (0,2%) uppstår som sträckgränsen för stålet, vilket kallas villkorad sträckgräns.
8) Huvudets fasthet: Installera produkten i ett stöd med ett lutande hål och slå mot produkthuvudet. Förhelgängade bultareller skruvar, så länge det inte uppstår någon avstötning, även om sprickor uppstår på den första gängan, ska den anses uppfylla kraven för denna provning. för halvgängade produkter får inga sprickor uppstå vid huvudet, stödytan och övergångsfilén mellan stödytan och skruvstången. Enligt GB/T 3098.1 ska detta test utföras för bultar och skruvar med specifikationen Mindre än eller lika med M16 och för kort längd för att genomföra kilbelastningstestet.
