GBT1623.2-1997 本标准等效采用日本标准JsB1083-1990《螺纹紧固件通则》 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 GB/个168231-19?7螺纹紧固件应力截面积和承载面积 GB/个16823.2-19?7螺纹紧固件紧固通则; GB/T168233-1997螺纹紧固件拧紧试验方法, 本标准的附录A、附录B都是标准的附录 本标准由中华人民共和国机械工业部提出 本标准由全国紧固件标准化技术委员会归 本标准起草单位:机械工业部机槭科学研究院负责,东风汽车工程研究院紧固件弹簧研究所参加
前 言 本标准等效采用日本标准 螺纹紧固件通则 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 本标准的附录 附录 都是标准的附录 本标准由中华人民共和国机械工业部提出 本标准由全国紧固件标准化技术委员会归口 本标准起草单位 机械工业部机械科学研究院负责 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 螺纹紧固件紧固通则 GB/T16823.2-1997 General rules of tightening for threaded fasteners 1范围 本标准规定了拧紧螺栓-螺母螺纹连接副的术语、基本要求、主要关系式以及典型的拧紧方法。 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。 2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最新版本的可能性。 GB3098.1-82紧固件机械性能螺栓、螺钉和螺柱 GB3104-82紧固件六角产品的对边宽度 GB5277-85紧固件螺栓和螺钉通孔 GB9145-88商品紧固件的中等精度普通螺纹极限尺寸 GB/T16823.1-1997螺纹紧固件应力截面积和承载面积 GB/T16823.3-1997螺纹紧固件拧紧试验方法 3术语及符号 3.1术语 本标准中使用的主要术语及其定义，见表1。 1)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。 国家技术监督局1997-05-29批准 1997-12-01实施 1
中 华 人 民 共 和 国 国 家 标 准 螺纹紧固件紧固通则 国家技术监督局 批准 实施 范围 本标准规定了拧紧螺栓 螺母螺纹连接副的术语 基本要求 主要关系式以及典型的拧紧方法 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最新版本的可能性 紧固件机械性能 螺栓 螺钉和螺柱 紧固件 六角产品的对边宽度 紧固件 螺栓和螺钉通孔 商品紧固件的中等精度普通螺纹极限尺寸 螺纹紧固件应力截面积和承载面积 螺纹紧固件拧紧试验方法 术语及符号 术语 本标准中使用的主要术语及其定义 见表 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
GB/T16823.2-197 表1术语及其定义 相应的英文(参考) 拧紧螺栓或螺母,使螺栓受拉力、被连接 (螺纹)紧固 件承受压力 用螺栓-螺母或螺钉拧入机体内螺纹,使两 螺纹连接 个及其以上的被连接件达到紧固 被连接件 用紧固件连接的零、部件 螺纹连接体 由螺纹紧固件和被连接件构成的总体 bolted joint 作用在外螺纹件轴向的拉力 dal tension 紧固时作用在外螺纹件上的拉力和作用 预紧力 在被连接件上的压力。前者也可称为轴力 clamping force 初始预紧力 刚完成紧固时的预紧力,分辨不清时,指 预紧力或轴力 initial clamping force 为达到初始预紧力,拧緊螺栓或螺母所需 紧固扭矩 ightening torque 要的力矩 为达到初始预紧力,外螺纹件与内螺纹件 (紧固)转角 相对的回转角度 ightening angle 弹性紧固 紧固时外螺纹件的变形在弹性区内(见图) elastic-regin tightening 塑性紧固 紧固时外螺纹件的变形在塑性区内(见图) plastic-regin tightening 拧紧方法 紧固时对初始预紧力的控制方法 扭矩(紧固)法 控制扭矩指标的拧紧方法(见62) calbrated wrench methe 转角〔紧固)法 控制转角的拧紧方法(见63) angle control method, urn-of-nut method 控制扭矩曲线中斜率变化指标和转角的 扭矩斜率(紧固)法 拧紧方法(见64) roque gradient control method 扭矩与初始预紧力的关系,为一比例数值 扭矩系数(值) orque coefficient 见式(1)、(2) 紧固扭矩的一部分,指作用在外螺纹侧面 螺纹扭矩 与内螺纹侧面之间(旋合长度内)的扭矩(见 torque on fitted portion of threads 式(3)) 紧固扭矩的一部分,指螺母或螺栓支承面 支承面扭矩 与被连接件表面之间产生的扭矩(见式()、 torque on bearing surface (5) 外螺纹侧面与内螺纹侧面之间的摩擦系 螺纹摩擦系数 coefficient of friction between threads 数 螺母或螺栓的支承面与被连接件表面间 coefficient of friction between beari 支承面摩擦系数 摩擦系数 以初始预紧力的最大值与最小值之比,表 紧固系数 tightening coeficient 示初始预紧力的离散度 屈服紧固轴力 拧紧时螺栓达到屈服的轴力(见图1) 屈服紧固扭矩 拧紧时达到屈服紧固轴力的扭矩 eld tightening torque 极限紧固轴力 拧紧时螺栓发生断裂的轴力(见图1) ultimate clamping force 注:“()”中的内容在不易产生误解的情况下,可予省略
表 术语及其定义 术 语 定 义 相应的英文 参考 螺纹 紧固 拧紧螺栓或螺母 使螺栓受拉力 被连接 件承受压力 螺纹连接 用螺栓 螺母或螺钉拧入机体内螺纹 使两 个及其以上的被连接件达到紧固 被连接件 用紧固件连接的零 部件 螺纹连接体 由螺纹紧固件和被连接件构成的总体 轴力 作用在外螺纹件轴向的拉力 预紧力 紧固时作用在外螺纹件上的拉力和作用 在被连接件上的压力 前者也可称为轴力 初始预紧力 刚完成紧固时的预紧力 分辨不清时 指 预紧力或轴力 紧固扭矩 为达到初始预紧力 拧紧螺栓或螺母所需 要的力矩 紧固 转角 为达到初始预紧力 外螺纹件与内螺纹件 相对的回转角度 弹性紧固 紧固时外螺纹件的变形在弹性区内 见图 塑性紧固 紧固时外螺纹件的变形在塑性区内 见图 拧紧方法 紧固时对初始预紧力的控制方法 扭矩 紧固 法 控制扭矩指标的拧紧方法 见 转角 紧固 法 控制转角的拧紧方法 见 扭矩斜率 紧固 法 控制扭矩曲线中斜率变化指标和转角的 拧紧方法 见 扭矩系数 值 扭矩与初始预紧力的关系 为一比例数值 见式 螺纹扭矩 紧固扭矩的一部分 指作用在外螺纹侧面 与内螺纹侧面之间 旋合长度内 的扭矩 见 式 支承面扭矩 紧固扭矩的一部分 指螺母或螺栓支承面 与被连接件表面之间产生的扭矩 见式 螺纹摩擦系数 外螺纹侧面与内螺纹侧面之间的摩擦系 数 支承面摩擦系数 螺母或螺栓的支承面与被连接件表面间 的摩擦系数 紧固系数 以初始预紧力的最大值与最小值之比 表 示初始预紧力的离散度 屈服紧固轴力 拧紧时螺栓达到屈服的轴力 见图 屈服紧固扭矩 拧紧时达到屈服紧固轴力的扭矩 极限紧固轴力 拧紧时螺栓发生断裂的轴力 见图 注 中的内容在不易产生误解的情况下 可予省略
T16823.2-1997 极限紧固轴力 屈服紧固轴力 屈服点 弹性区 图1轴力应变图 32符号 本标准使用的主要符号及其含义,见表2。 表2符号及其含义 符号 含义 符号 含义 A|螺纹公称应力截面积 Q紧固系数(/) 支承面摩擦扭矩的等效直径 T:紧固扭矩 d接触的支承面内径 T屈服紧固扭矩 dw接触的支承面外径 T,螺纹扭矩 匚_始预紧力或预紧力 T支承面扭矩 Fmx初始预紧力的最大值 d|螺纹公称直径 Fm|初始预紧力的最小值 dA|螺纹公称应力截面积的等效直径 F极限紧固轴力 d2|螺纹中径 Fe屈服紧固轴力 K 扭矩系数 K螺栓拉伸弹性模量 螺纹升角 K,被连接件压缩弹性模量 房+紧固转角 「螺栓的屈服点 脚支承面摩擦系数 4螺纹紧固的基本要求 为确保螺纹连接体的可靠性,实现其设计功能,预紧力应由实际使用条件和强度计算决定;在安装 使用中,必须保证达到初始预紧力,因此,选取适当的拧紧方法并能准确控制紧固扭矩是必要的。 5螺纹紧固的主要关系式 5.1紧固扭矩与预紧力的关系 弹性区内紧固扭矩与预紧力的关系,见式(1) T:=T+Tw=KFd…
图 轴力 应变图 符号 本标准使用的主要符号及其含义 见表 表 符号及其含义 符号 含 义 符号 含 义 螺纹公称应力截面积 紧固系数 支承面摩擦扭矩的等效直径 紧固扭矩 接触的支承面内径 屈服紧固扭矩 接触的支承面外径 螺纹扭矩 初始预紧力或预紧力 支承面扭矩 初始预紧力的最大值 螺纹公称直径 初始预紧力的最小值 螺纹公称应力截面积的等效直径 极限紧固轴力 螺纹中径 屈服紧固轴力 螺纹牙型角 扭矩系数 螺纹牙侧角 螺栓拉伸弹性模量 螺纹升角 被连接件压缩弹性模量 紧固转角 螺距 螺纹摩擦系数 螺栓的屈服点 支承面摩擦系数 螺纹紧固的基本要求 为确保螺纹连接体的可靠性 实现其设计功能 预紧力应由实际使用条件和强度计算决定 在安装 使用中 必须保证达到初始预紧力 因此 选取适当的拧紧方法并能准确控制紧固扭矩是必要的 螺纹紧固的主要关系式 紧固扭矩与预紧力的关系 弹性区内紧固扭矩与预紧力的关系 见式
GB/T16823.2-197 k=22+m4+p) …(2) 接触的支承面是圆环状时 52紧固转角与预紧力的关系 弹性区内紧固转角与预紧力的关系,见式(6) Pk,+) 53屈服紧固轴力 按螺纹应力截面积(A,)及其等效直径(d)计算屈服紧固轴力(F如,见式(⑦) F …(7 +号2+m 若按螺纹小径及其相应的截面积计算屈服紧固轴力时,式中的dA、A,置换求值即可 54屈服紧固扭矩 与屈服紧固轴力(F如)相应的屈服紧固扭矩(m)的计算,见式(8) KYd 6螺纹拧紧方法 61典型的螺纹拧紧方法 选择螺纹连接的拧紧方法,应在充分理解各种拧紧方法特性的基础上,按设计对初始预緊力离散度 的要求(用紧固系数Q表示、预紧力的大小、使用条件等进行。典型的螺纹拧紧方法见表3。 表3典型的螺纹拧紧方法 紧固系数(参考) 扭矩法 力矩值 弹性区 1.4~3 弹性区 1.5~3 转角法 回转角度 扭矩斜率法 弹性极限 1.2 紧固扭矩斜率 1初始预紧力的离散度,因随各种拧紧方法的固有因素的变化较大,难以准确表示,故通常用緊固系数表示(见 6.21、631及641) 弹性极限,即屈服点或屈服强度 62扭矩法 62.1特点 扭矩法是利用扭矩值与预紧力的线性关系进行控制的方法(见图2)。该方法在拧紧时,只对紧固扭 矩(T)进行控制,操作简便。但是,由于紧固扭矩的90%左右被螺纹和支承面摩擦扭矩所消耗,初始预 紧力的离散度随着拧紧时摩擦损耗等因素的控制程度而变化,因而离散度较大
接触的支承面是圆环状时 紧固转角与预紧力的关系 弹性区内紧固转角与预紧力的关系 见式 屈服紧固轴力 按螺纹应力截面积 及其等效直径 计算屈服紧固轴力 见式 若按螺纹小径及其相应的截面积计算屈服紧固轴力时 式中的 置换求值即可 屈服紧固扭矩 与屈服紧固轴力 相应的屈服紧固扭矩 的计算 见式 螺纹拧紧方法 典型的螺纹拧紧方法 选择螺纹连接的拧紧方法 应在充分理解各种拧紧方法特性的基础上 按设计对初始预紧力离散度 的要求 用紧固系数 表示 预紧力的大小 使用条件等进行 典型的螺纹拧紧方法见表 表 典型的螺纹拧紧方法 方 法 指 标 区 域 紧固系数 参考 扭矩法 力矩值 弹性区 转角法 回转角度 弹性区 塑性区 扭矩斜率法 对应于回转角 紧固扭矩斜率 弹性极限 注 初始预紧力的离散度 因随各种拧紧方法的固有因素的变化较大 难以准确表示 故通常用紧固系数表示 见 及 弹性极限 即屈服点或屈服强度 扭矩法 特点 扭矩法是利用扭矩值与预紧力的线性关系进行控制的方法 见图 该方法在拧紧时 只对紧固扭 矩 进行控制 操作简便 但是 由于紧固扭矩的 左右被螺纹和支承面摩擦扭矩所消耗 初始预 紧力的离散度随着拧紧时摩擦损耗等因素的控制程度而变化 因而离散度较大