Bedeutung von Verbindungsschrauben der Güteklasse 8.8 und Grundkenntnisse über Gewinde - Neuigkeiten

Zu den Leistungsklassen von Schrauben für Stahlkonstruktionsverbindungen gehören 3,6, 4,6, 4,8, 5,6, 6,8, 8,8, 9,8, 10,9 und 12,9. Schrauben der Güteklasse 8.8 und höher werden aus Stahl mit mittlerem Kohlenstoffgehalt oder niedrig-legiertem Stahl hergestellt und einer Vergütungs-Wärmebehandlung unterzogen, die zusammenfassend als definiert wirdhoch-feste Schrauben.Der Rest sind gewöhnliche Schrauben. Eine Schraubenleistungsklasse besteht aus zwei Zahlensätzen, die die Nennzugfestigkeit bzw. das Verhältnis von Streckgrenze zu Zugfestigkeit des Materials darstellen.

Für eine Schraube der Güteklasse 4.6: Die Nennzugfestigkeit beträgt 400 MPa und das Verhältnis von Streckgrenze zu Zugfestigkeit beträgt 0,6. Die Nennstreckgrenze wird mit 400×0.6=240 MPa berechnet.

Für eine hochfeste Schraube der Güteklasse 10.9: Nach der Wärmebehandlung erreicht die Nennzugfestigkeit 1000 MPa mit einem Verhältnis von Streckgrenze zu - von 0,9. Die Nennstreckgrenze beträgt 1000×0.9=900 MPa.

Die Leistungsklassen der Schrauben entsprechen internationalen allgemeinen Standards. Schrauben gleicher Leistungsklasse liefern unabhängig von Material und Herkunft identische mechanische Eigenschaften. Konstrukteure können Schrauben einfach nach Leistungsklassen auswählen.

Eine Schraube der Güteklasse 8.8 hat eine Nennzugfestigkeit von 800 N/mm2 und eine Nennstreckgrenze von 640 N/mm2.

Allgemeine Berechnungsregel für die Schraubenfestigkeit, gekennzeichnet alsX.Y:

Die Nennzugfestigkeit beträgt X×100.

Die Nennstreckgrenze=Nennzugfestigkeit ×(Y÷10).

Beispiel: Eine Schraube der Güteklasse 4.8 hat eine Zugfestigkeit von 400 MPa und eine Streckgrenze von 400×8÷10=320 MPa.

Schrauben aus Edelstahlwerden normalerweise als A2-70, A4-70 usw. gekennzeichnet, die unabhängige Kriterien anwenden, die sich von den oben genannten metrischen Notenregeln unterscheiden.

1 Maßeinheiten

Zwei große Längenmesssysteme sind weltweit weit verbreitet: das metrische System und das imperiale System. Das metrische System verwendet Meter, Zentimeter und Millimeter, die in China, Europa, Japan und Südostasien beliebt sind. Das imperiale System basiert auf Zoll und wird hauptsächlich in den Vereinigten Staaten, dem Vereinigten Königreich und anderen europäischen und amerikanischen Ländern angewendet.

Metrische Umrechnung (Dezimalsystem):

1 m=100 cm=1000 mm

Imperiale Umrechnung:

1 Zoll=8 Achtel; 1 Zoll=25.4 mm

Beispiel: 83 Zoll×25.4=9.52 mm

Gewindebefestigungen mit einem Nenndurchmesser von weniger als 1/4 Zoll werden durch Schraubennummern gekennzeichnet, üblicherweise einschließlich 4#, 5#, 6#, 7#, 8#, 10# und 12#.

2 Thread-Klassifizierung

Ein Gewinde ist ein durchgehender spiralförmiger Grat, der auf der Innen- oder Außenfläche eines Bauteils gebildet wird. Je nach Strukturmerkmalen und Anwendungen werden Gewinde in drei Kategorien eingeteilt:

Allgemeiner-Thread: Dreieckiges Gewindeprofil, zum Verbinden und Befestigen von Bauteilen. Es wird in Grobgewinde und Feingewinde eingeteilt. Feingewinde sorgt für höhere Verbindungsfestigkeit.
Kraftübertragungsfaden: Zu den Profilen gehören Trapez-, Rechteck- und Sägezahnformen, die hauptsächlich zur Bewegungs- und Kraftübertragung verwendet werden.
Dichtungsgewinde: Entwickelt für abgedichtete Verbindungen, hauptsächlich einschließlich Rohrgewinde, Kegelgewinde und Kegelrohrgewinde.

3 Gewindepassungsklassen

Die Gewindepassung definiert die Dichtheit zwischen passenden Innen- und Außengewinden. Passungsklassen werden durch die Kombination von Grenzabweichungen und Toleranzen für Innen- und Außengewinde angegeben.

3.1 Einheitlicher imperialer Thread

Außengewindeklassen: 1A, 2A, 3A

Innengewindeklassen: 1B, 2B, 3B

Alle sind Spielpassungen. Eine höhere Klassennummer bedeutet eine engere Passform. Grenzabweichungen sind nur für die Klassen 1A und 2A angegeben; Klasse 3A weist keine Grundabweichung auf. Die Klassen 1A und 2A haben denselben Grenzabweichungswert. Eine höhere Klassennummer weist auf eine kleinere Toleranzzone hin.

Klasse 1A und 1B: Größte Toleranzzone für Verbindungen mit geringer-Präzision.
Klasse 2A und 2B: Die am häufigsten verwendeten Toleranzklassen für zöllige mechanische Verbindungselemente.
Klasse 3A und 3B: Engste Passform mit strengen Toleranzanforderungen, angewendet auf kritische Strukturen mit hohen Sicherheitsanforderungen.

Toleranzvergleich: Die Toleranz von Außengewinden der Klasse 1A ist 50 % größer als die der Klasse 2A und 75 % größer als die der Klasse 3A. Bei Innengewinden ist die Toleranz der Klasse 1B 50 % größer als die der Klasse 2B und 75 % größer als die der Klasse 3B.

3.2 Metrisches Gewinde

Gemeinsame Toleranzbereiche für Außengewinde: 4h, 6h, 6g

Gemeinsame Toleranzzonen für Innengewinde: 5H, 6H, 7H

Japanische Normen unterteilen die Gewindegenauigkeit in die Klassen Ⅰ, Ⅱ und Ⅲ. Für allgemeine Arbeitsbedingungen wird Klasse Ⅱ übernommen.

Für metrische Gewinde gilt: Die Toleranzfelder H und h haben eine Grundabweichung von Null; G hat eine positive Grundabweichung, während e, f und g eine negative Grundabweichung haben.

H ist die am weitesten verbreitete Toleranzzone für Innengewinde und eignet sich für unbeschichtete Gewinde oder Gewinde mit dünner Phosphatierungsschicht. G wird selten verwendet und nur zu besonderen Anlässen mit dicken Schichten aufgetragen.

Die Toleranzzone g wird im Allgemeinen für Gewinde mit einer dünnen Beschichtung von 6 bis 9 μm verwendet. Wenn für die fertige Schraube eine Toleranz von 6 h erforderlich ist, muss das Gewinde auf 6 g bearbeitet werden, um eine Beschichtungszugabe zu ermöglichen.

Empfohlene Gewindepasskombinationen: H/g, H/h, G/h. Für Präzisionsbefestigungen wie zSchrauben und Muttern, 6H/6gist die bevorzugte Standardpassform.

4 Gewindeparameter und selbstschneidende Gewindespezifikationen

4.1 Hauptgeometrische Parameter

Hauptdurchmesser: Durchmesser des imaginären Zylinders, der mit den Gewindespitzen zusammenfällt und ungefähr dem Nenngewindedurchmesser entspricht.
Kleiner Durchmesser: Durchmesser des imaginären Zylinders, der mit den Gewindewurzeln zusammenfällt.
Tonhöhe: Axialer Abstand zwischen entsprechenden Punkten zweier benachbarter Gewindespitzen, gemessen entlang der Steigungslinie. Die Steigung zölliger Gewinde wird durch die Anzahl der Gewindegänge pro Zoll ausgedrückt.