Výkonnostní třídy šroubů pro spoje ocelových konstrukcí zahrnují 3,6, 4,6, 4,8, 5,6, 6,8, 8,8, 9,8, 10,9 a 12,9. Šrouby třídy 8.8 a vyšší jsou vyrobeny ze středně uhlíkové oceli nebo nízkolegované oceli a jsou podrobeny tepelnému zpracování kalením a popouštěním, které jsou společně definovány jako
vysokopevnostní šrouby.Zbytek jsou obyčejné šrouby. Výkonnostní třída šroubu se skládá ze dvou sad čísel, které představují jmenovitou pevnost v tahu a poměr mezi průtažností-k-materiálu v tahu.
Pro šroub třídy 4.6: jeho jmenovitá pevnost v tahu je 400 MPa a poměr kluzu-k-tahu je 0,6. Nominální mez kluzu je vypočítána jako 400×0.6=240 MPa.
Pro vysokopevnostní šroub třídy 10,9-: po tepelném zpracování dosáhne jmenovitá pevnost v tahu 1000 MPa s poměrem kluzu-k-tahu 0,9. Nominální mez kluzu je 1000×0.9=900 MPa.
Výkonnostní třídy šroubů se řídí mezinárodními obecnými normami. Šrouby se stejnou výkonnostní třídou poskytují stejné mechanické vlastnosti bez ohledu na materiál a původ. Konstruktéři si mohou vybrat šrouby jednoduše podle výkonnostních tříd.
Šroub třídy 8.8 má jmenovitou pevnost v tahu 800 N/mm2 a jmenovitou mez kluzu 640 N/mm2.
Obecné pravidlo výpočtu pro pevnost šroubu označené jakoX.Y:
Jmenovitá pevnost v tahu se rovná X×100.
Jmenovitá mez kluzu=Jmenovitá pevnost v tahu ×(Y÷10).
Příklad: Šroub třídy 4.8 má pevnost v tahu 400 MPa a mez kluzu 400×8÷10=320 MPa.
Nerezové šroubyjsou obvykle označeny jako A2-70, A4-70 atd., které přijímají nezávislá kritéria odlišná od výše uvedených pravidel metrických stupňů.
1 Jednotky měření
Dva hlavní systémy měření délky jsou široce používány po celém světě: metrický systém a imperiální systém. Metrický systém využívá metry, centimetry a milimetry, které jsou oblíbené v Číně, Evropě, Japonsku a jihovýchodní Asii. Imperiální systém je založen na palcích a používá se hlavně ve Spojených státech, Spojeném království a dalších evropských a amerických zemích.
Metrický převod (desetinná soustava):
1 m=100 cm=1000 mm
Imperiální konverze:
1 palec=8 osminy; 1 palec=25.4 mm
Příklad: 83 palec × 25.4=9.52 mm
Závitové spojovací prvky se jmenovitým průměrem menším než 1/4 palce jsou označeny čísly šroubů, obvykle včetně 4#, 5#, 6#, 7#, 8#, 10# a 12#.
2 Klasifikace závitů
Závit je souvislý šroubovitý hřeben vytvořený na vnitřním nebo vnějším povrchu součásti. Podle konstrukčních vlastností a aplikací jsou vlákna rozdělena do tří kategorií:
- Obecné-vlákno: Trojúhelníkový závitový profil, používaný pro spojování a upevňování součástí. Dělí se na hrubé nitě a jemné nitě. Jemný závit poskytuje vyšší pevnost spoje.
- Závit pro přenos síly: Profily zahrnují lichoběžníkový, obdélníkový a pilový{0}}zub, který se používá hlavně pro přenos pohybu a síly.
- Těsnící závit: Určeno pro utěsněné spoje, zejména včetně trubkového závitu, kuželového závitu a kuželového trubkového závitu.
3 třídy závitu
Závitové uložení definuje těsnost mezi lícujícími vnitřními a vnějšími závity. Třídy lícování jsou určeny kombinací mezních odchylek a tolerancí pro vnitřní a vnější závity.
3.1 Unified Imperial Thread
Třídy vnějšího závitu: 1A, 2A, 3A
Třídy vnitřního závitu: 1B, 2B, 3B
Všechny jsou s vůlí. Vyšší číslo třídy znamená těsnější střih. Mezní odchylky jsou specifikovány pouze pro třídu 1A a 2A; Třída 3A má nulovou základní odchylku. Třída 1A a 2A sdílí stejnou hodnotu mezní odchylky. Vyšší číslo třídy znamená menší toleranční pásmo.
- Třída 1A a 1B: Největší toleranční zóna pro nízko-přesné spoje.
- Třída 2A a 2B: Nejčastěji používané třídy tolerance pro britské mechanické spojovací prvky.
- Třída 3A a 3B: Nejtěsnější uložení s přísnými požadavky na toleranci, aplikované na kritické konstrukce s vysokými požadavky na bezpečnost.
Porovnání tolerancí: Tolerance vnějšího závitu třídy 1A je o 50 % větší než u třídy 2A a o 75 % větší než u třídy 3A. U vnitřních závitů je tolerance třídy 1B o 50 % větší než u třídy 2B a o 75 % větší než u třídy 3B.
3.2 Metrický závit
Společné toleranční zóny pro vnější závity: 4h, 6h, 6g
Společné toleranční zóny pro vnitřní závity: 5H, 6H, 7H
Japonské normy rozdělují přesnost závitu do třídy Ⅰ, Ⅱ a Ⅲ. Třída Ⅱ je přijata pro obecné pracovní podmínky.
Pro metrické závity: Toleranční zóny H a h mají nulovou základní odchylku; G má kladnou základní odchylku, zatímco e, f a g mají zápornou základní odchylku.
H je nejrozšířenější toleranční pásmo pro vnitřní závity, vhodné pro závity bez povlaku nebo závity s tenkým fosfátovacím povlakem. G se používá zřídka a používá se pouze při zvláštních příležitostech se silnými povlaky.
Toleranční zóna g se obecně používá pro závity s tenkým povlakem 6~9 μm. Pokud hotový šroub vyžaduje toleranci 6h, závit musí být obroben na 6g, aby se zachovala přídavná vrstva.
Doporučené kombinace závitů: H/g, H/h, G/h. Pro přesné spojovací prvky jako např
šrouby a matice,
6H/6gje preferovaný standardní tvar.
4 parametry závitu a specifikace vlastního-závitu
4.1 Hlavní geometrické parametry
- Hlavní průměr: Průměr pomyslného válce, který se shoduje s vrcholy závitu, přibližně stejný jako jmenovitý průměr závitu.
- Malý průměr: Průměr pomyslného válce shodný s kořeny závitu.
- Pitch: Osová vzdálenost mezi odpovídajícími body dvou sousedních vrcholů závitu měřená podél čáry stoupání. Stoupání imperiálních závitů je vyjádřeno počtem závitů na palec.
4.2 Specifikace běžných-závitů pro samořezání
(1) Metrické nitě-s vlastním závitem
| Velikost | 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 |
|---|
| Pitch | 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) Imperiální nitě-sebeřezávání
| Velikost | 4# | 5# | 6# | 7# | 8# | 10# | 12# | 14# |
|---|
| Počet závitů na palec (typ AB) | 24 | 20 | 20 | 19 | 18 | 16 | 14 | 14 |
| Závity na palec (typ A) | 24 | 20 | 18 | 16 | 15 | 12 | 11 | 10 |