Struktur Dan Sifat Bolt, Skru Dan Stud

1. Ciri-ciri Struktur Pelbagai Pengikat

1.1 Struktur Kepala

Fungsi utama kepala bolt dan kepala skru ialah galas beban dan sepana. Jenis kepala biasa termasuk kepala heksagon, kepala heksagon berganda, kepala spline, kepala kuali, kepala benam balas, kepala silinder dan kepala khas lain. Setiap struktur sepadan dengan senario aplikasi tertentu dan keperluan pemasangan.

1.2 Struktur Menyayat

Struktur sepana bolt dan skru dibahagikan kepada struktur sepana luaran dan struktur sepana dalaman. Bentuk peregangan luar biasa meliputi kepala heksagon, kepala dua belas mata, kepala spline, kepala sepuluh mata, kepala oktagon, kepala segi empat sama dan kepala pentagon, antaranya kepala heksagon dan kepala dua belas mata adalah yang paling banyak digunakan. Struktur sepana dalaman kebanyakannya digunakan untuk kepala pusingan seperti kepala countersunk, kepala kuali dan kepala silinder. Jenis sepana dalaman yang biasa termasuk pemacu berlubang, pemacu Phillips, heksagon dalaman dan splin dalaman (Torx). Selain itu, terdapat jenis slot asing yang dipatenkan: pemacu Phillips tork tinggi dan pemacu slot tork tinggi.

Dalam keadaan biasa, struktur peregangan luaran mempunyai rintangan anti-gelincir dan kilasan yang lebih baik daripada struktur dalaman. Oleh itu, pengikat berkekuatan tinggi kebanyakannya menggunakan struktur peregangan luaran. Namun begitu, sepana luaran memerlukan ruang pemasangan yang lebih besar dan tertakluk kepada lebih banyak sekatan pada persekitaran pemasangan. Antara jenis sepana dalaman, heksagon dalaman dan Torx dalaman memberikan prestasi kilasan yang sangat unggul dan boleh digunakan pada keadaan kerja berkekuatan tinggi. Lubang heksagon dalaman biasanya dibentuk oleh lubang pandu pra-penggerudian diikuti dengan tebukan dengan penebuk heksagon. Serpihan logam yang dihasilkan melalui tebukan cenderung terkumpul di bahagian bawah lubang dan mungkin jatuh semasa servis, menghasilkan bahan cemar asing. Untuk aplikasi dengan kawalan ketat ke atas objek asing, semua sisa di dalam lubang mesti dibersihkan dengan teliti.

1.3 Struktur Batang

Theboltshank merujuk kepada bahagian licin tidak berulir. Mengikut diameter batang, ia dikelaskan kepada batang berdiameter utama, batang berdiameter padang, batang berpijak dan batang yang diperbesarkan.

Batang diameter utama (tangkai standard): Diameter nominalnya sama dengan diameter utama benang dengan dua gred toleransi. Toleransi longgar (h12, h14) digunakan terutamanya untuk bolt tegangan; toleransi ketat (f9, f7, r6) dikenakan pada bolt ricih.

Batang diameter pic (batang nipis): Diameter nominalnya menghampiri diameter pic benang, biasanya dengan toleransi h12 atau tiada keperluan toleransi khas. Ia sesuai untuk bolt ketegangan.

Batang berpinggang (batang pinggang): Diameternya kurang daripada atau sama dengan diameter kecil benang, direka untuk mengurangkan kekakuan bolt dan melegakan kepekatan tegasan pada akar benang.

Batang yang diperbesarkan (batang bertetulang): Diameternya melebihi diameter utama benang. Ia boleh membentuk kesesuaian gangguan dengan lubang pemasangan dan biasanya digunakan untuk penyelenggaraan dan pengukuhan peralatan.

1.4 Struktur Benang

Parameter benang termasuk panjang benang berkesan, ketepatan benang, profil benang, jejari akar benang, habis benang dan jarak bahu. Untuk bolt dengan diameter standard dan nominal yang sama, panjang benang berkesan ditetapkan. Perubahan dalam panjang bolt keseluruhan dicapai dengan melaraskan panjang batang licin. Benang dikategorikan kepada benang panjang, benang sederhana dan benang pendek:

Benang panjang: Dipadankan dengan bolt tegangan untuk menanggung beban tegangan yang besar;

Benang pendek: Dipadankan dengan bolt ricih, bergantung pada sentuhan permukaan untuk kedudukan anti-jatuh dengan beban tegangan minimum;

Benang sederhana: Digunakan pada bolt di bawah tegangan gabungan dan beban ricih, mampu menanggung kedua-dua tegangan dan ricih.

2. Struktur Eksklusif Stud

Stud tidak mempunyai kepala gaya bolt dan berulir sepenuhnya pada kedua-dua hujungnya. Benang pada dua hujung boleh dibuat dengan diameter yang sama atau berbeza. Semasa pemasangan, satu hujung diskrukan ke dalam komponen asas untuk penetapan kekal dengan pembongkaran yang jarang berlaku; hujung yang satu lagi mengawan dengan kacang untuk pemasangan dan pembongkaran berulang. Untuk menjamin pengikat yang ketat pada hujung terbenam, benang pas peralihan digunakan untuk penguncian gangguan. Kunci penahan dan struktur lain juga boleh digunakan untuk penetapan anti-melonggarkan.

3. Sifat KeseluruhanBolt, Skru dan Stud

Sifat pengikat jatuh ke dalam sifat mekanikal dan sifat metalurgi. Sifat mekanikal menilai kapasiti pengikat untuk menahan pelbagai beban luaran dari perspektif makroskopik, dengan penunjuk teras termasuk sifat tegangan, sifat ricih dan rintangan lesu. Sifat metalurgi menilai kualiti mikroskopik struktur bahan, meliputi garis aliran logam, struktur metalografi, dan ketakselanjaran bahan seperti keliangan dan retak.

4. Klasifikasi Gred Prestasi Pengikat

Dua sistem standard pengikat utama diguna pakai di dalam negara: sistem standard kebangsaan tujuan umum (sistem GB) dan sistem pengikat khusus aeroangkasa. Perbezaan dalam persekitaran perkhidmatan dan penunjuk teknikal membawa kepada peraturan penggredan yang berbeza untuk sifat mekanikal antara kedua-dua sistem.

4.1 Gred Prestasi di bawah Sistem Standard Kebangsaan GB

Terdapat 12 piawaian kebangsaan semasa yang menyatakan sifat mekanikal untuk pengikat siri bolt di China.

(1) Gred Prestasi Keluli Karbon dan Keluli Aloi Bolt, Skru dan Stud

Sembilan gred ditakrifkan berdasarkan kekuatan tegangan dan kekuatan hasil: 4.6, 4.8, 5.6, 5.8, 6.8, 8.8, 9.8, 10.9 dan 12.9. Secara konvensional, gred di bawah 8.8 diperbuat daripada keluli karbon, manakala gred 8.8 dan ke atas menggunakan keluli aloi dengan rawatan haba khusus.

Format penandaan: Peraturan XY ditakrifkan seperti berikut:

Nombor sebelum titik perpuluhan sama dengan kekuatan tegangan nominal (MPa) dibahagikan dengan 100;

Nombor selepas titik perpuluhan sama dengan nisbah hasil didarab dengan 10;

Kekuatan hasil nominal=(hasil dua nombor) ÷ 10.

Contoh: bolt gred 9.8. Angka 9 bermaksud kekuatan tegangan nominal=9 × 100=900 MPa; digit 8 bermaksud nisbah hasil=8 ÷ 10=0.8.

(2) Gred Prestasi Bolt, Skru dan Stud Keluli Tahan Karat

Pengikat keluli tahan karat dibahagikan kepada tiga kategori (austenit, martensitik, feritik) dan sembilan kumpulan bahan: A1, A2, A3, A4, A5, C1, C3, C4, F1. Digabungkan dengan proses pembentukan, 23 gred prestasi lengkap terbentuk.

Peraturan penandaan: kumpulan bahan + nombor kekuatan dua digit. Huruf singkatan bagi kategori bahan: A=keluli tahan karat austenit, C=keluli tahan karat martensit, F=keluli tahan karat ferit. Dua digit mewakili satu persepuluh daripada nilai kekuatan tegangan.

Contoh: A2-70 merujuk kepada keluli tahan karat austenit Kumpulan 2 yang dibentuk oleh kerja sejuk dengan kekuatan tegangan minimum 700 MPa; C3-80 merujuk kepada keluli tahan karat martensit Kumpulan 3 yang dirawat dengan pelindapkejutan dan pembajaan dengan kekuatan tegangan minimum 800 MPa.

(3) Gred Prestasi Pengikat Logam Bukan Ferus

Bahan bukan ferus biasa termasuk aloi kuprum dan aloi aluminium. Penggredan ditentukan oleh kekuatan tegangan, dan pengikat ini biasanya dikelaskan sebagai jenis kekuatan rendah. Pengikat gred dan spesifikasi yang sama berkongsi beban tegangan minimum yang sama. Gred sepadan dengan gred bahan dan penunjuk tegangan. Aloi tembaga mempunyai tujuh gred: CU1, CU2, CU3, CU4, CU5, CU6, CU7; Aloi aluminium mempunyai enam gred: AL1, AL2, AL3, AL4, AL5, AL6.

Contoh: CU2 bermaksud aloi kuprum Gred 2 sepadan dengan gred H63 dengan kekuatan tegangan 370 MPa. Penandaan terdiri daripada dua huruf ditambah satu digit. Huruf sepadan dengan simbol unsur kimia (CU untuk tembaga Cu, AL untuk aluminium Al); digit ialah nombor siri sahaja, tidak disusun dalam susunan kekuatan menaik, dan sepadan dengan gred bahan tetap dan parameter mekanikal.

(4) Gred Prestasi Set Skru

Skru set juga merupakan pengikat berulir luaran tetapi menggunakan kriteria penggredan yang berbeza daripada bolt biasa. Mereka dikelaskan mengikut kekerasan dan bukannya kekuatan tegangan.

Keluli karbon danskru set keluli aloi: empat gred iaitu 14H, 22H, 33H, 45H. Nombor itu menandakan satu persepuluh daripada kekerasan Vickers minimum, dan H mewakili kekerasan. Contohnya, 14H bermaksud kekerasan Vickers minimum=14 × 10=140 HV.

Skru set keluli tahan karat: hanya keluli tahan karat austenit digunakan, dibahagikan kepada lima kumpulan selaras dengan bolt keluli tahan karat: A1, A2, A3, A4, A5 dengan komposisi kimia yang sama. Dua gred kekerasan ditentukan: 12H dan 21H. 12H digunakan pada skru set austenit lembut dengan kekerasan minimum 125 HV; 21H terpakai pada skru set keras yang dikerjakan sejuk dengan kekerasan minimum 210 HV.