紧固件常用规格（紧固件基础知识）

紧固件常用规格（紧固件基础知识）3. 螺钉：也是由头部和螺杆两部分构成的一类紧固件，按用途可以分为三类：机器螺钉、紧定螺钉和特殊用途螺钉。机器螺钉主要用于一个紧定螺纹孔的零件，与一个带有通孔的零件之间的紧固连接，不需要螺母配合（这种连接形式称为螺钉连接，也属于可拆卸连接；也可以与螺母配合，用于两个带有通孔的零件之间的紧固连接。）紧定螺钉主要用于固定两个零件之间的相对位置。特殊用途螺钉例如有吊环螺钉等供吊装零件用。双头螺柱1. 螺栓：由头部和螺杆（带有外螺纹的圆柱体）两部分组成的一类紧固件，需与螺母配合，用于紧固连接两个带有通孔的零件。这种连接形式称螺栓连接。如把螺母从螺栓上旋下，有可以使这两个零件分开，故螺栓连接是属于可拆卸连接。外六角螺栓2. 螺柱：没有头部的，仅有两端均外带螺纹的一类紧固件。连接时，它的一端必须旋入带有内螺纹孔的零件中，另一端穿过带有通孔的零件中，然后旋上螺母，即使这两个零件紧固连接成一见整体。这种连

一：紧固件的定义

紧固件在市场上也称为标准件，是将两个或两个以上的零件（或构件）紧固连接成为一件整体时所采用的一类机械零件的总称。

备注：螺丝是紧固件的通用说法，日常口头语。

二：紧固件的种类

1. 螺栓：由头部和螺杆（带有外螺纹的圆柱体）两部分组成的一类紧固件，需与螺母配合，用于紧固连接两个带有通孔的零件。这种连接形式称螺栓连接。如把螺母从螺栓上旋下，有可以使这两个零件分开，故螺栓连接是属于可拆卸连接。

外六角螺栓

2. 螺柱：没有头部的，仅有两端均外带螺纹的一类紧固件。连接时，它的一端必须旋入带有内螺纹孔的零件中，另一端穿过带有通孔的零件中，然后旋上螺母，即使这两个零件紧固连接成一见整体。这种连接形式称为螺柱连接，也是属于可拆卸连接。主要用于被连接零件之一厚度较大、要求结构紧凑，或因拆卸频繁，不宜采用螺栓连接的场合。

双头螺柱

3. 螺钉：也是由头部和螺杆两部分构成的一类紧固件，按用途可以分为三类：机器螺钉、紧定螺钉和特殊用途螺钉。机器螺钉主要用于一个紧定螺纹孔的零件，与一个带有通孔的零件之间的紧固连接，不需要螺母配合（这种连接形式称为螺钉连接，也属于可拆卸连接；也可以与螺母配合，用于两个带有通孔的零件之间的紧固连接。）紧定螺钉主要用于固定两个零件之间的相对位置。特殊用途螺钉例如有吊环螺钉等供吊装零件用。

机器螺钉

紧钉螺钉

特殊螺钉

4. 螺母：带有内螺纹孔，形状一般呈显为六角柱形，也有呈四方柱形或圆柱形，配合螺栓、螺柱或机器螺钉，用于紧固连接两个零件，使之成为一件整体。

各种螺母

尼龙自锁螺母是一种新型高抗振防松紧固零件 能应用于温度-50～100℃的各种机械、电器产品中。目前 宇航、航空、坦克、矿山机械 、汽车运输机械、农业机械、纺织机械、电器产品以及各类机械对尼龙自锁螺母的需求量剧增 这是因为它的抗振防松性能大大高于其他各种

防松装置 而且振动寿命要高几倍甚至几十倍。当前机械设备的事故有80％以上是由于紧固件的松动而造成的 特别在矿山机械中尤为严重 而 使用尼龙自锁螺母就可以杜绝由于紧固件松脱所造成的重大事故。

5. 自攻螺钉：与机器螺钉相似，但螺杆上的螺纹为专用的自攻螺钉用螺纹。用于紧固连接两个薄的金属构件，使之成为一件整体 ，构件上需要事先制出小孔，由于这种螺钉具有较高的硬度，可以直接旋入构件的孔中，使构件中形成响应的内螺纹。这种连接形式也是属于可拆卸连接。

十字大扁头自攻钉

6. 木螺钉：也是与机器螺钉相似，但螺杆上的螺纹为专用的木螺钉用罗纹，可以直接旋入木质构件（或零件）中，用于把一个带通孔的金（或非金属）零件与一个木质构件紧固连接在一起。这种连接也是属于可以拆卸连接。

GB102木螺钉

7. 垫圈：形状呈扁圆环形的一类紧固件。置于螺栓、螺钉或螺母的支撑面与连接零件表面之间，起着增大被连接零件接触表面面积，降低单位面积压力和保护被连接零件表面不被损坏的作用；另一类弹性垫圈，还能起着阻止螺母回松的作用。

平垫圈

8. 挡圈：供装在机器、设备的轴槽或孔槽中，起着阻止轴上或孔上的零件左右移动的作用。

挡圈

9. 销：主要供零件定位用，有的也可供零件连接、固定零件、传递动力或锁定其他紧固件之用。

销

10. 铆钉：由头部和钉杆两部分构成的一类紧固件，用于紧固连接两个带通孔的零件（或构件），使之成为一件整体。这种连接形式称为铆钉连接，简称铆接。属与不可拆卸连接。因为要使连接在一起的两个零件分开，必须破坏零件上的铆钉。

铆钉

11.组合件和连接副：组合件是指组合供应的一类紧固件，如将某种机器螺钉（或螺栓、自供螺钉）与平垫圈（或弹簧垫圈、锁紧垫圈）组合供应；连接副指将某种专用螺栓、螺母和垫圈组合供应的一类紧固件，如钢结构用高强度大六角头螺栓连接副。

组合件

钢结构用高强度大六角

12. 焊钉：由光能和钉头（或无钉头）构成的异类紧固件，用焊接方法把他固定连接在一个零件（或构件）上面，以便再与其他零件进行连接。

焊钉

三.国际常用紧固件标准

1.中国国家标准（国标）-GB

2.德国国家标准（德标） -DIN

3.国际标准-ISO

4.日本国家标准（日标） -JIS

5.美国国家标准（美标） -ANSI

6.英国国家标准 -BS

备注：以上几种标准除了一些基本尺寸如头部对边、头部厚度等的不同以外，最主要的是螺纹部分的不同。GB、DIN、JIS、ISO的螺纹都是以mm（毫米）为单位，统称为公制螺纹。ANSI螺纹是以英寸为单位的称为美标螺纹。除了公制螺纹和美制螺纹外还有一种BS—英制标准 其螺纹也是以英寸为单位，俗称惠氏螺纹。

四.螺纹简述

1.螺纹定义:（英文名：screw thread）在圆柱或圆锥母体表面上制出的螺旋线形的、具有特定截面的连续凸起部分。

2.螺纹种类：

a.螺纹按其母体形状分为圆柱螺纹和圆锥螺纹；

b.按其在母体所处位置分为外螺纹、内螺纹;

c.按其截面形状（牙型）分为三角形螺纹、矩形螺纹、梯形螺纹、锯齿形螺纹 三角形螺纹主要用于联接，矩形、梯形和锯齿形螺纹主要用于传动；

d.按螺旋线方向分为左旋螺纹和右旋螺纹，一般用右旋螺纹；

e.按螺旋线的数量分为单线螺纹、双线螺纹及多线螺纹；联接用的多为单线，传动用的采用双线或多线；

f.按牙的大小分为粗牙螺纹和细牙螺纹;

3.螺纹术语：参照标准GB/T14791-93

4. 螺纹的代号标注

在图样上螺纹需要用规定的螺纹代号标注，除管螺纹外，螺纹代号的标注格式为：

螺纹代号的标注格式

管螺纹的标注格式为：特征代号 尺寸代号 旋向

其中，右旋螺纹省略不注，左旋用“ LH”表示。

5. 螺纹标记的标注

当螺纹精度要求较高时，除标注螺纹代号外，还应标注螺纹公差带代和螺纹旋合长度。

螺纹标记的标注格式为：

螺纹代号——螺纹公差带代号（中径、顶径）——旋合长度

有关标注内容的说明：

（l）公差带代号由数字加字母表示（内螺纹用大写字母，外螺纹用小写字母），如 7H、6g等，应特别指出，7H，6g等代表螺纹公差，而H7，g6代表圆柱体公差代号。

（2）旋合长度规定为短（用S表示）、中（用N表示）、长（用L表示）三种。一般情况下，不标注螺纹旋合长度，其螺纹公差带按中等旋合长度（N）确定。必要时，可加注旋合长度代号S或L，如“ M20-5g6g－L”。特殊需要时，可注明旋合长度的数值，如“M20-5g6g－30”。

6.螺纹标记在视图上的标注方法

除管螺纹外，在视图上螺纹标记的标注同线性尺寸标注方法相同；而管螺纹是用指引线的形式，指引线应从大径上引出，并且不应与剖面线平行。

标注的说明：

（ l）M 16－5g6g表示粗牙普通螺纹，公称直径16，右旋，螺纹公差带中径 5g，大径 6g，旋合长度按中等长度考虑。

（2）M16×1.5 LH－6G表示细牙普通螺纹，公称直径16，螺距1.5，左旋，螺纹公差带中径、大径均为6G，旋合长度按中等长度考虑。

（3）G1表示英制非螺纹密封管螺纹，尺寸代号1in，右旋。

（4）Rcl／2表示英制螺纹密封锥管螺纹，尺寸代号1／2in，右旋。

（5）Tr20×8（P4）表示梯形螺纹，公称直径 20，双线，导程 8，螺距 4，右旋。

（6）B20×2LH表示锯齿形螺纹，公称直径 20，单线，螺距 2，左旋。

7.螺纹五要素

螺纹分内螺纹和外螺纹。加工在圆柱（圆锥）外表面的螺纹叫外螺纹，加工在圆柱管（圆锥管）内表面的螺纹叫内螺纹。内外螺纹连接时，螺纹的要素必须一致。螺纹的结构要素包括牙型、直径、线数、螺距（导程）、和旋向。

(1)． 牙型

在通过螺纹轴线的剖面上，螺纹的轮廓形状，称为螺纹牙型。它有三角形、梯形、锯齿形和方形等。不同的螺纹牙形，有不同的用途。

普通螺纹的牙形为三角形。普通螺纹和英寸制管螺纹一般用来连接零件，称为连接螺纹。梯形螺纹、锯齿形螺纹和矩形螺纹一般用来传递运动和动力，称为传动螺纹。

(2)．直径

a.大径（D d）螺纹的最大直径，与外螺纹牙顶或内螺纹牙底相重合的假想圆柱的直径。外螺纹大径（d）亦称为顶径；内螺纹大径（D）亦称为底径。

b.小径（D1、d1）

螺纹的最小直径，与外螺纹牙底或内螺纹牙顶相重合的假想圆柱的直径。内外螺纹的小径分别用D1和d1表示

C.中径（D2、d2）

一个假想圆柱的直径。该圆柱的母线通过牙型上沟槽和凸起宽度相等的地方（见右图）。此假想圆柱称为中径圆柱，中径圆柱的母线称为中径线。

(3)．线数

指同一圆柱面或圆锥面上螺纹的条数，记为n。通常多线螺纹使用在精密仪器仪表中或需要快速 旋入的场合。

(4)．螺距（ph）和导程(p)

螺距是螺 纹相邻两牙在中径线上对应两点间的轴向距离。导程是同一线螺纹上的相邻两牙在中径线上对应两点间的轴向距离。对于单线螺纹有p=ph 对于多线螺纹有p=ph/n。

(5)．旋向

螺纹分右旋和左旋两种。如下图所示，顺时钟旋转时旋入的螺纹，称为右旋螺纹；逆时钟旋转时旋入的螺纹，称为左旋螺纹。工程上常用右旋螺纹，但一些比较重要的安全场合如液化汽罐就可能用到左旋螺纹。

当内外螺纹旋合时，只有螺纹的五要素完全相同时才能互相旋合。改变上述五要数中的任何一项，就会得到不同规格和尺寸的螺纹。国家标准对有些螺纹（如普通螺纹、梯形螺纹）的牙型、直径和螺距都作了规定，凡是这三项符合标准的，称为标准螺纹。而牙型合标准，直径或螺距不符合标准的螺纹称为特殊螺纹。牙型不符合标准的螺纹叫非标准螺纹，如方牙螺纹。

五.常用单位表示方法

1.公制单位：毫米（mm）

2.美制单位：英寸（inch）

3.单位转换：1inch=25.4mm 0#=0.06inch 每增加1#公称径增加0.013inch

六.螺纹等级

1.外螺纹

a.公制：6g，6h

b.美制：1A 2A 3A

2.内螺纹

1.公制：6G 6H

2.美制：1B 2B 3B

七.紧固件机械性能

〈一〉.螺栓、螺钉和螺柱的机械性能-----GB3098.1/ISO898-1

1. 范围：本标准规定了由碳钢和或合金钢制造的、在环境温度为10-35℃条件下进行试验时，粗牙螺纹M1.6-M39;细牙螺纹M8*1-M39*3螺栓、螺钉和螺柱的机械性能。本标准不适用于紧定螺钉及类似的不受拉力的螺纹紧固件。

2. 标记制度：性能等级的标记代号，由两部分数字组成 第一部分数字表示公称抗拉强度的1/100

第二部分数字表示公称屈服点（σs）或公称规定非比例伸长应力(σp0.2)与公称抗拉强度（σb）比值（屈强比）的10倍。

这两部分数字的乘积为公称屈服点的1/10

3.抗拉强度（ tensile strength ）的定义：抗拉强度是指金属材料在拉断前所能承受的最大应力，用σb=FO/AO

FO----试样在断裂前的最大外力（N）

AO----试样原来的截面积（mm²）

σb---抗拉强度（Mpa、N/mm2 ）

备注：

a. PSI是压力单位，欧美国家常用单位。英文全称为Pounds per square inch。P是磅pound，S是平方square，I是英寸inch。

b. 单位换算：1PSI =6.895kpa=0.006895Mpa

举例：随意抽取一份客户图纸

4.屈服强度（yield strength ）定义：是金属材料发生屈服现象时的屈服极限，亦即抵抗微量塑性变形的应力。对于无明显屈服的金属材料，规定以产生0.2%残余变形的应力值为其屈服极限，称为条件屈服极限或屈服强度。大于此极限的外力作用，将会使零件永久失效，无法恢复。如低碳钢的屈服极限为207MPa，当大于此极限的外力作用之下，零件将会产生永久变形，小于这个的，零件还会恢复原来的样子。

备注：

a.材料的变形分为弹性变形（外力撤销后可以恢复原来形状）和塑性变形（外力撤销后不能恢复原来形状，形状发生变化，伸长或缩短）

b.当应力超过弹性极限后，进入屈服阶段后，变形增加较快，此时除了产生弹性变形外，还产生部分塑性变形。当应力达到b点后，塑性应变急剧增加，应力应变出现微小波动，这种现象称为屈服。这一阶段的最大、最小应力分别称为下屈服点和上屈服点。由于下屈服点的数值较为稳定，因此以它作为材料抗力的指标，称为屈服点或屈服强度(ReL或Rp0.2)。

①．屈服点yield point（σs）

试样在试验过程中力不增加（保持恒定）仍能继续伸长（变形）时的应力。

②．上屈服点upper yield point（σsu）

试样发生屈服而力首次下降前的最大应力。

③．下屈服点lower yield point（σSL）

当不计初始瞬时效应时屈服阶段中的最小应力。

有些钢材(如高碳钢)无明显的屈服现象，通常以发生微量的塑性变形(0.2%)时的应力作为该钢材的屈服强度，称为条件屈服强度（yield strength）。

④.详见材料应力-应变曲线图

5.常用性能等级：3.6级、4.6级、4.8级、5.6级、5.8级、6.8级、8.8级、9.8级、10.9级、12.9级十个等级。

6.螺栓性能等级标号的含义 ：螺栓性能等级标号由两部分数字组成，分别代表螺栓的公称抗拉强度值和屈强比值，如性能等级为4.8级的高强度螺栓其含义为：

（1）：螺栓材质公称抗拉强度为400MPa级

（2）：螺栓材质的屈强比值为0.8

（3）：螺栓材质的公称屈服强度为400x0.8= 320MPa级

7.高强度螺栓的区分及含义。8.8级及以上等级的螺栓统称为高强度螺栓，其余等级螺栓称为普通强度螺栓。

8.所用材料----GB3098.1 表2

备注：

⑴钢的分类

钢是含碳量在0.04%-2.3%之间的铁碳合金.按照化学成份分类如下：

①碳素钢：

a.低碳钢（C≦0.25%）

b.中碳钢（ C:0.25% -0.6%）

c.高碳钢（C＞0.6%）

②合金钢：

a.低合金（合金元素总含量≦5%）

b.中合金（合金元素总含量﹥ 5%-10%）

c.高合金（合金元素总含量﹥10%）

按照品质分类：按照钢中硫（S）和磷（P）的含量可分为普通钢、优质钢和高级优质钢。

a.普通钢（P≦0.045% S ≦ 0.055%）

b.优质钢（S、P均≦ 0.035%）

c.高级优质钢（ P≦0.035% S ≦ 0.030% ）

按照成形方法分类:a.锻钢 b.铸钢 c.热轧钢 d.冷拉钢

按照用途分类：

①建筑及工程用钢

a.普通碳素结构钢；b.低合金结构钢；c.钢筋钢

② 结构钢

a.机械制造用钢：调质结构钢、表面硬化结构钢：渗碳钢、渗氨钢、表面淬火用钢、易切结构钢、冷塑性成形用钢：冷冲压用钢、冷镦用钢

b.弹簧钢

c.轴承钢

③工具钢

a.碳素工具钢；b.合金工具钢；c.高速工具钢

④特殊性能

a.不锈耐酸钢；b.耐热钢；c.电热合金钢; d.耐磨钢；e.低温用钢；f.电工用钢

⑤专业用钢：桥梁用钢、船舶用钢、锅炉用钢、压力容器用钢、农机用钢等

⑵中国钢号表示方法的分类说明

①碳素结构钢

a.由Q 数字 质量等级符号 脱氧方法符号组成。它的钢号冠以“Q”，代表钢材的屈服点，后边的数字表示屈服点数值，单位是Mpa。例如：Q235为235Mpa的碳素结构钢。

b.必要时钢号后面可标出表示质量等级和脱氧方法的符号。质量等级符号分别为A、B、C、D.脱氧方法符合：F表示沸腾钢；b.表示半镇静钢；Z表示镇静钢；TZ表示特殊镇静钢，镇静钢可不标符号，即Z和TZ都可不标。例如Q235-AF表示A级沸腾钢。

C.专门用途的碳素钢，例如桥梁钢、船用钢等，基本上采用碳素结构钢的表示方法，但在钢号最后附加表示用途的字母。

②优质碳素结构钢

a.钢号开头的两位数字表示钢的碳含量，以平均碳含量的万分之几表示，例如平均碳含量为0.45%的钢，钢号为“45”，它不是顺序号，所以不能读成45号钢。

b.锰含量较高的优质碳素结构钢，应将锰元素标出，例如50Mn.

③碳素工具钢

a.钢号冠以“T”，以免与其他钢类相混。

b.钢号的数字表示碳含量，以平均碳含量的千分之几表示。例如“T8”表示平均碳含量为0.8%。

c.锰含量较高者，在钢号最后标出“Mn”，例如： “T8Mn”

d.高级优质碳素工具钢的磷、硫含量，比一般优质碳素工具钢低，在钢号最后加注字母“A” 以示区别，例如“T8MnA”.

④易切削钢

a.钢号冠以“Y”，以区别于优质碳素结构钢。

b.字母“Y”后的数字表示碳含量，以平均碳含量的万分之几表示，例如平均碳含量为0.3%的易切削钢，其钢号为“Y30

c.锰含量较高者，亦在钢号标出“Mn”，例如“Y40Mn”

⑤合金结构钢

a.钢号开头的两位数字表示钢的碳含量，以平均碳含量的万分之几表示，如40Cr.

b.钢中主要合金元素，除个别微合金元素外，一般以百分之几表示。当平均合金含量＜1.5%时，钢号中一般只标出元素符号，而不标明含量，但在特殊情况下易致混淆者，在元素符号后亦可标以数字“1”，例如钢号“12CrMoV”和“12CrMoV”，前者铬含量为0.4-0.6%，后者0.9-1.2%，其余成份全部相同。当合金元素平均含量≧1.5%、 ≧2.5% ≧3.5%......时，在元素符号后面应标明含量，可相应表示为2、3、4…..等。例如18Cr2Ni4WA

⑥弹簧钢：65、70、85、65Mn

⑦滚动轴承钢

a.钢号冠以字母“G” 表示滚动轴承钢类。

b.高碳铬轴承钢钢号的碳含量不标出，铬含量以千分之几表示，例如GCr15.

9.头标：详见GB3098.1

〈二〉螺母机械性能GB3098.2/ISO898-2