1. 螺栓机械性能等级8.8
小小螺丝学问大,4.8级的螺栓4代表着抗拉强度为400Mpa,8代表着屈强比为0.8,也就是说此螺栓的屈服强度为320Mpa,所以楼主在估算4.8级M20螺栓承载能力时的参考值应该是屈服强度320Mpa而不是抗拉强度400Mpa,而且320Mpa也是不能直接拿来计算的,切记机械里面的几乎一切零件只允许工作在弹性变形状态!绝对不能工作在屈服状态和塑变状态!再来谈谈4.8级的螺栓大概是个什么鬼吧,从它的屈服强度来看做这种螺栓的材料和Q345是一个级别的,在国内很有可能就是Q345直接搓丝的(正常应该是优质低碳碳素钢),Q345又是个什么鬼呢?这种材料是一种低合金结构钢,一般用来做焊接件,钢结构,如只保证屈服强度不保证化学成分,也就是里面的P、S、Si等含量控制不是很严格,而这些杂质对于钢材的断裂破坏有着深远的影响,螺纹连接安装的正确与否也直接导致了螺栓的承载的可靠程度,按照大量实验数据统计下来4.8级M20的螺栓其紧固力矩为176N.M左右,至于为什么需要这么大的紧固力矩这得从螺纹牙的受载情况说起,学过机械的都应该知道,螺栓破坏的形式80%是螺杆被拉断,而这个数据的前提是所有连接段的螺牙均参与了受载,比如参与旋合的螺母有5圈牙,你可以计算下5圈牙的根部受载面积是大于螺栓横截面面积的(这里把螺牙简化为悬臂梁来直观解释,而实际情况比这种简化复杂),所以螺牙根部的应力是<螺栓截面上的应力的,所以螺杆被拉断的概率大于螺牙滑丝的概率,而实际使用时5圈螺牙的受力并非均匀,如果螺栓没有预紧那么第一圈牙很可能承受了总载荷的60%,这种情况下第一圈螺牙极易滑丝,而只要第一牙滑丝即将发生多骨诺米牌效应,一发而不可收拾,这是一种很危险的状态,所以螺栓必须在有预紧力的状态下使用,即使是预紧了第一圈也承受了将近总载荷的30%左右的载荷而处于高应力状态,5圈过后的牙基本不受力,所以我们没有看到超长的螺母只有长的螺栓就是这个道理,螺栓连接还要考虑蠕变,延时断裂,连接刚性等等,楼主3吨的载荷也算不小了,结合我国标准件的制造水准和质量稳妥起见我建议楼主使用6枚8.8级的M20螺栓,并且按预紧力矩425N.M拧紧,不要小看螺丝上到火箭下到自行车都用的,真的懂螺丝会拧螺丝的不多了,最后推荐一本介绍螺纹的权威著作给楼主和众知友《高强度螺栓摩擦连接概论》日:田岛二郎著,螺栓玩的好的有瑞典的nord lock和日本的hard lock,我国火箭动车等重要场合的螺丝均采购于他们,他们的螺丝经过NASA最严格振动测试实验,对于一个螺丝都玩不好的国家实在是有太多的唏嘘......
2. 螺栓机械性能等级国标
不同等级对应的国标是不同的。ASTM A307-2000是《碳钢外螺纹标准紧固件》标准。即采用同种低碳钢材料的三种不同强度的等级,用字母A级B级和C级表示。A级适用于一般商品用途的普通六角螺栓;B级适用于管道和法兰连接的大(重型)六角螺栓;C级适用于有一定塑性要求场合的地脚螺栓和弯钩栓,规定选用美国标准A36材料。
A级螺栓规定最低抗拉强度为412 N/mm2,伸长率不低于18%、B级螺栓规定最低抗拉强度412 N/mm2至最高抗拉强度699 N/mm2 的范围之间,伸长率不低于18%、C级螺栓规定最低抗拉强度399 N/mm2至最高抗拉强度551 N/mm2 的范围之间,还要求伸长率不低于23%,相当于GB的4.6级,对材料要求较高,加工有一定难度。A级螺栓是美制标准中强度等级最低的一级产品。所以90年代初,美国FQA紧固件质量保证法案特别强调,对所有的进入美国市场的紧固件产品,只有ASTM A307标准的A级螺栓不列入法定检验,其它所有标准的紧固件必须由认可实验室列法检验。
3. 螺栓机械性能等级8.85
m6螺栓强度等级最高为12.9级。抗拉强度为:1200MPa;屈服强度为1080MPa。材料采用低碳钢或中碳钢经热处理。 螺栓的强度等级是根据力学性能划分的。
依相关标准,螺栓性能等级分3.6、4.6、4.8、5.6、6.8、8.8、9.8、10.9、12.9等10余个等级,其中8.8级及以上螺栓材质为低碳合金钢或中碳钢并经热处理(淬火、回火),通称为高强度螺栓,其余通称为普通螺栓。
4. 螺栓机械性能等级符号
螺栓的表示符号:标准号GB5783-2000,螺纹M16,螺纹的长度50,就是M16x50。
5. 螺栓机械性能等级为4.8的含义
表示性能等级,不同等级的螺钉和螺栓的机械性能和物理性能的具体数值.4.8级的螺丝一般使用的是低碳钢,比如Q235,这种材料的螺丝是不用进行热处理的,比较次的产品
6. 螺栓机械性能等级可分为
40cr调质的螺栓是只能做到10.9级,更高一级螺栓只能采用强度更高的40CrMo。公制螺栓机械性能等级可分为: 3.6、 4.6、 4.8、5.6、5.8、6.8、8.8、9.8、10.9、 12.9共10个性能等级。
高强度螺栓连接是靠连接件接触面间的摩擦力来阻止其相互滑移的,为使接触面有足够的摩擦力,就必须提高构件的夹紧力和增大构件接触面的摩擦系数。构件间的夹紧力是靠对螺栓施加预拉力来实现的,所以螺栓必须采用高强度钢制造,这也就是称为高强度螺栓连接的原因