I. Soorten draden
Draden zijn onderverdeeld in twee hoofdcategorieën op basis van hun doel: verbindingsdraden en transmissiedraden.
1. Verbindingsdraden
Verbindingsdraden zijn onderverdeeld in twee typen: gewone schroefdraden en pijpdraden, voornamelijk gebruikt voor het verbinden van componenten. Er zijn vier veelgebruikte standaarddraden, namelijk: gewone draad met grove-steek, gewone draad met fijne-steek, pijpschroefdraad en taps toelopende pijpschroefdraad.
① De draadvorm van gewone draden is een gelijkzijdige driehoek (draadhoek is 60 graden). Het verschil tussen fijne- spoed en grove- spoed is dat bij dezelfde grote diameter de spoed van fijne- spoed kleiner is dan die van grove- spoed.
② De draadvorm van pijpdraden en taps toelopende pijpdraden is een gelijkbenige driehoek (draadhoek is 55 graden). Pijpdraden worden voornamelijk gebruikt voor het aansluiten van waterleidingen, olieleidingen, gasleidingen en andere pijpleidingen. Pijpdraden zijn onderverdeeld in cilindrische pijpdraden en taps toelopende pijpdraden, beide in inches, en de steek wordt uitgedrukt door het aantal schroefdraden binnen een draadlengte van 25,4 mm.
Pijpdraden zijn verder onderverdeeld in:
● Niet-afgedichte pijpschroefdraden (G): pijpschroefdraadtappen worden gebruikt voor de verwerking van interne schroefdraad, en matrijzen worden gebruikt voor de verwerking van externe schroefdraad;
● Afgedichte pijpschroefdraden (R): Hoge nauwkeurigheid is vereist en er zijn twee montagemethoden: cilindrische interne schroefdraad en taps toelopende externe schroefdraad vormen een "cilinder/conus"-passing; taps toelopende interne schroefdraden en taps toelopende externe schroefdraden vormen een "conus/conus"-passing.
(1) De maat van de pijpschroefdraad is een geschatte waarde van de binnendiameter van de pijp, niet van de buitendiameter van de pijp. 1/2 inch komt bijvoorbeeld overeen met DN15.
(2) De dikte van de pijpdraadvorm wordt uitgedrukt door het aantal draden per inch, en de omgerekende steek is een decimaal. Een pijpschroefdraad van G1 inch heeft bijvoorbeeld 11 schroefdraden langs de as en de spoed is 25,4 ÷ 11 ≈ 2,309 mm. Pijpschroefdraad wordt meestal gebruikt voor de verbinding van pijpfittingen en dun-wandige onderdelen, met een kleine spoed en schroefdraadvorm.
● Metrische schroefdraden worden uitgedrukt in spoed, terwijl Amerikaanse en Britse schroefdraden worden uitgedrukt in het aantal draden per inch.
● Metrische schroefdraad heeft een gelijkzijdige schroefdraadvorm van 60 graden, Britse schroefdraad heeft een gelijkbenige schroefdraadvorm van 55 graden en Amerikaanse schroefdraad heeft een gelijkbenige schroefdraadvorm van 60 graden.
Opmerking: Insiders gebruiken gewoonlijk 'fen' om te verwijzen naar de draadmaat . 1 inch is gelijk aan 8 fen, 1/4 inch is 2 fen, enzovoort (bijvoorbeeld 1/2 inch is 4 fen, 3/4 inch is 6 fen).
2. Transmissiedraden
Transmissiethreads worden gebruikt om kracht of beweging over te brengen, en er zijn vier veelgebruikte standaardthreads:
1) Trapeziumvormige schroefdraden: De draadvorm is een gelijkbenige trapezium met een draadhoek van 30 graden, wat de meest gebruikte transmissiedraad is. Vergeleken met rechthoekige schroefdraden is de transmissie-efficiëntie iets lager, maar het heeft een goede verwerkbaarheid, hoge wortelsterkte en goede centreerprestaties. De spindel van werktuigmachines gebruikt trapeziumvormige schroefdraden om kracht in twee richtingen over te brengen, en de draadcode is Tr.
2) Zaagtanddraden: een type transmissiedraad dat unidirectionele kracht uitoefent. De draadvorm is een gelijkbenig trapezium, de ene zijde vormt een hoek van 30 graden met de verticale lijn en de andere zijde vormt een hoek van 3 graden, waardoor een draadhoek van 33 graden ontstaat, met de draadcode B. Het wordt alleen gebruikt om unidirectionele kracht te dragen. Vanwege de hogere transmissie-efficiëntie en sterkte dan trapeziumvormige schroefdraden, wordt het vaak gebruikt in unidirectionele krachtlagermechanismen zoals schroefpersen en hydraulische persen.
3) Rechthoekige schroefdraad: voornamelijk gebruikt voor krachtoverbrenging. Het kenmerk is dat de transmissie-efficiëntie hoger is dan bij andere threads, maar de verwerkingsmoeilijkheden zijn groot en de wortelsterkte laag, dus de toepassing ervan is beperkt.
4) Moduleschroefdraden: ook bekend als wormwieldraden, met een draadhoek van 40 graden, die de kenmerken heeft van een grote overbrengingsverhouding, compacte structuur, stabiele transmissie en goede zelf-borgende prestaties, voornamelijk gebruikt in reductie-inrichtingen.
II. Mechanische eigenschappen van bouten
1. Kwaliteiten: De sterktegraden van metrische bouten omvatten hoofdzakelijk 10 prestatiegraden: 3,6, 4,6, 4,8, 5,6, 5,8, 6,8, 8,8, 9,8, 10,9, 12,9.
Onderscheid en betekenis van bouten met hoge- sterkte: Bouten van klasse 8.8 en hoger worden gezamenlijk aangeduid als bouten met hoge- sterkte, en de overige kwaliteiten worden gewone- bouten genoemd.
2. Betekenis van de markering van de prestatieklasse van de bout: De markering van de prestatieklasse van de bout bestaat uit twee delen van cijfers, die respectievelijk de nominale treksterktewaarde en de rekgrens van de bout vertegenwoordigen. De betekenis van een bout met prestatieklasse 4.8 (Opmerking: klasse 4.8 is een gewone-sterktebout, geen hoge-bout) is:
(1) De nominale treksterkte van het boutmateriaal is 400 MPa;
(2) De vloeiverhouding van het boutmateriaal is 0,8;
(3) De nominale vloeigrens van het boutmateriaal is 400×0.8=320MPa kwaliteit.
3. De mechanische prestatiegraad vanboutenkent hoofdzakelijk de volgende vier indicatoren:
A. Sterkte-indicatoren (treksterkte, vloeigrens, vloeigrens, gegarandeerde spanning);
B. Hardheidsindicatoren (Vickers-hardheid, Brinell-hardheid, Rockwell-hardheid, oppervlaktehardheid);
C. Plasticiteits- en taaiheidsindicatoren (rek, wigbelastingssterkte, impactabsorptie-energie, kopstevigheid);
D. Indicatoren voor de ontkolingslaag (minimale hoogte van de niet-ontkoolde draadlaag, maximale diepte van de volledig ontkoolde laag).
4. Uitleg van het zelfstandig naamwoord
1) Treksterkte (σb) (N/mm²): De maximale trekkracht die een product kan dragen per oppervlakte-eenheid, verwijzend naar de maximale spanning die een metalen materiaal kan verdragen voordat het breekt.
2) Gegarandeerde belasting (SP) (N/mm²): Afhankelijk van de kwaliteit en specificatie van het product, wordt er gedurende een bepaalde periode een bepaalde belasting op uitgeoefend en kan het product deze dragen zonder enige meetbare permanente vervorming.
3) Vloeigrens (σs) (N/mm²): Het punt waar de rek toeneemt, maar de spanning niet toeneemt wanneer het materiaal wordt uitgerekt. In de trekcurve van algemene producten met lage- sterkte kan een duidelijk vloeipunt worden weergegeven, namelijk de grens tussen elastische vervorming en plastische vervorming van het materiaal; in de trekcurve van producten met hoge-sterkte is er geen duidelijk vloeipunt. Wanneer de vloeigrens niet kan worden gemeten, is het toegestaan om in plaats daarvan de methode van het meten van de vloeigrens te gebruiken.
4) Definitie van vloeigrens: Dit is de vloeigrens wanneer een metalen materiaal een vloeiverschijnsel ondergaat, dat wil zeggen de spanning die micro-plastische vervorming weerstaat. Voor metalen materialen zonder duidelijk vloeiverschijnsel wordt gespecificeerd dat de spanningswaarde die 0,2% resterende vervorming veroorzaakt, de vloeigrens is, die voorwaardelijke vloeigrens of vloeigrens wordt genoemd. Een externe kracht die deze limiet overschrijdt, zal een permanent defect aan het onderdeel veroorzaken, dat niet kan worden hersteld. De vloeigrens van staal met een laag-koolstofgehalte is bijvoorbeeld 207 MPa. Wanneer de externe kracht deze limiet overschrijdt, zal het onderdeel blijvende vervorming veroorzaken; wanneer deze kleiner is dan deze limiet, kan het onderdeel terugkeren naar zijn oorspronkelijke vorm.
Opmerkingen:
A. Materiaalvervorming is onderverdeeld in elastische vervorming (kan terugkeren naar de oorspronkelijke vorm nadat de externe kracht is verwijderd) en plastische vervorming (kan niet terugkeren naar de oorspronkelijke vorm nadat de externe kracht is verwijderd en de vorm verandert, zoals verlenging of verkorting).
B. Wanneer de spanning de elastische limiet overschrijdt, komt deze in de vloeifase terecht en neemt de vervorming snel toe. Op dit moment zal naast elastische vervorming ook een deel van plastische vervorming optreden. Wanneer de spanning het vloeipunt bereikt, neemt de plastische spanning sterk toe en treden er kleine fluctuaties op in spanning en rek. Dit fenomeen wordt opbrengst genoemd. De maximale en minimale spanningen in deze fase worden respectievelijk het bovenste vloeipunt en het onderste vloeipunt genoemd.
Omdat de waarde van het lagere vloeipunt relatief stabiel is, wordt deze gebruikt als indicator voor de materiaalweerstand, ook wel vloeigrens of vloeigrens genoemd (ReL of Rp0,2).
5) Hardheid: Het vermogen van een metalen materiaal om weerstand te bieden aan de inkeping van een harder voorwerp wordt hardheid genoemd. Het is een uitgebreide fysieke hoeveelheid materiaalprestaties, die het vermogen van een metalen materiaal aangeeft om elastische vervorming, plastische vervorming of breuk binnen een klein volume te weerstaan (algemene indicatoren: Vickers-hardheid HV30, Brinell-hardheid HB, Rockwell-hardheid HRB en HRC, oppervlaktehardheid HV0,3).
6) Wigbelastingssterkte: Voer een wigbelastingstest uit op zeskantige kop, vierkante kop (vier- hoeken), zeskantflensvlak of inbusbouten, dat wil zeggen, test de treksterkte van het product na het plaatsen van een wigblok onder de kop, met als doel de treksterkte van het product en de stevigheid van de kop te detecteren.
7) Rek (δ): De rek van een product is de verhouding tussen de rek na breuk en de oorspronkelijke lengte vóór breuk.
① Vloeigrens: de spanning waarbij het monster tijdens de test kan blijven uitrekken (vervormen) zonder de kracht te vergroten (constant blijven).
② Bovenste vloeigrens: de maximale spanning voordat de kracht voor het eerst afneemt wanneer het monster meegeeft.
③ Lagere vloeigrens: de minimale spanning in de vloeifase wanneer er geen rekening wordt gehouden met het initiële voorbijgaande effect.
Sommige staalsoorten (zoals staal met een hoog-koolstofgehalte) vertonen geen duidelijk vloeiverschijnsel. Gewoonlijk wordt de spanning waarbij micro-plastische vervorming (0,2%) optreedt, genomen als de vloeigrens van het staal, wat voorwaardelijke vloeigrens wordt genoemd.
8) Stevigheid van de kop: installeer het product in een steun met een schuin gat en sla tegen de productkop. Voorbouten met volledige- schroefdraadof schroeven, zolang er geen kop- optreedt, zelfs als er scheuren in de eerste schroefdraad verschijnen, wordt deze geacht te voldoen aan de eisen van deze test; bij producten met half-draad mogen er geen scheuren ontstaan aan de kop, het steunvlak en de overgangslijst tussen het steunvlak en de schroefstang. Volgens GB/T 3098.1 moet deze test worden uitgevoerd voor bouten en schroeven met een specificatie kleiner dan of gelijk aan M16 en een te korte lengte om de wigbelastingstest uit te voeren.
