ICS61.080
分类号:Y17
备案号:36698-2012
中华人民共和国轻工行业标准
QB/T4297-2012
缝纫机紧固件锁紧力试验方法
Testing method of locking force for fastening piece of sewing machine2012-05-24发布
中华人民共和国工业和信息化部2012-11-01实施
本标准按照GB/T1.1一2009给出的规则起草。本标准由中国轻工业联合会提出。本标准由全国缝制机械标准化技术委员会(SAC/TC152)归口。QB/T4297-2012
本标准起草单位:宁波华一汽缝实业有限公司、上海惠工缝纫机三厂、国家缝纫机质量监督中心、浙江宝石机电股份有限公司、中捷缝纫机股份有限公司、西安标准股份有限公司、宁波工缝纫机零件有限公司。
本标准主要起草人:周明华、唐文治、朱伟青、王伟刚、洪菊琴、白瑞芳、齐军畅、任康。1范围
缝纫机紧固件锁紧力试验方法
QB/T4297—2012
本标准规定了缝纫机紧固螺钉和相关零件螺纹连接的术语和定义及符号、基本要求、主要关系式以及锁紧力的试验原理和方法。
本标准适用于缝纫机专用紧固螺栓、螺钉和螺母。本标准不适用于带弹簧垫圈、弹性垫圈的螺纹连接和使用。2规范性引用文件
下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件,仅所注日期的版本适用于本文件。凡是不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改单)适用于本文件。GB/T5277-1985紧固件螺栓和螺钉通孔GB/T6170-20001型六角螺母
GB/T6175-20002型六角螺母
QB/T4175缝纫机专用紧固螺栓、螺钉通用技术条件3术语和定义及符号
3.1术语和定义
下列术语和定义适用于本文件。3.1.1
锁紧力lockingforce
紧固时作用在螺钉杆部的轴向拉力或作用在被连接零件上的轴向压力。3.1.2
屈服锁紧力yieldlockingforce
紧固时螺钉在综合应力下发生屈服的锁紧力。3.1.3
极限锁紧力ultinmiate lockingforce紧固时螺钉发生断裂的锁紧力。3.1.4
紧固扭矩tighteningtorque
为达到锁紧力,紧固螺钉或螺母所需要的力矩。3.1.5
屈服紧固扭矩yield tighteningtorque在获得屈服锁紧力时的扭矩。
螺纹扭矩threadtorque
紧固扭矩的一部分,指作用在外螺纹侧面与内螺纹侧面之间的摩擦力形成的扭矩。3.1.7
支承表面的摩擦扭矩bearingsurfacefrictiontorque1
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紧固扭矩的一部分,指螺钉支承面与被连接零件表面之间摩擦力产生的扭矩。3.1.8
极限紧固扭矩
ultimatetighteningtorque
在获得极限锁紧力时的扭矩。
3.2符号
bzxz.net符号及含义见表1。
符号及含义
试验原理
螺纹名义直径
螺纹基本中径
测试夹具的孔径
垫片或支承零件间隙孔的直径
在螺钉头部底下的支承表面的摩擦直径支承面外径
垫片平面区域的直径
锁紧力
按照(缝纫机专用紧固螺钉通用技术条件)中相关的保证载荷极限锁紧力
届服锁紧力
标准垫片或实用垫片的厚度
扭矩系数K=T/(FXd)
夹紧长度
支承面间全部螺纹的长度
螺纹螺距
紧固扭矩
支承面摩擦扭矩
螺纹扭矩
极限紧固扭矩
屈服紧固扭矩
旋转角
螺钉头部下支承面之间的摩擦因数螺纹之间的摩擦因数
总摩擦因数
紧固扭矩稳定地作用在螺钉和相关零件装配过程中以产生锁紧力,测量和确定一个或更多的紧固特性。其可以包括扭矩系数、总的摩擦因数、螺纹之间的摩擦因数、支承表面之间的摩擦因数、屈服锁紧力、屈服紧固扭矩、旋转角度和极限锁紧力,在弹性变形的范围,扭矩和锁紧力之间是线性关系。4.2靡擦系数的确定
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在大多数摩擦条件下摩擦系数的不同取决摩擦副材质,摩擦系数是一个无量纲的数,从测得的物理特性计算得到,它取决于接触表面和几何形状。在相同的摩擦条件下,确定的摩擦系数能用来计算紧固件所有尺寸范围内的扭矩/锁紧力计算。4.3扭矩系数K的确定
如果扭矩系数确定的话,测量是简单的,它可以通过公式(1)来计算。在这种情况下,有一个参考尺寸d。这意味着对于个尺寸来说K因素的有效值是有限制的。为了确定扭矩系数就必须测量锁紧力F和紧固扭矩T。扭矩系数K仅用于相同的摩擦条件下,相同尺寸d和相同几何比例的扭矩和锁紧力计算。
4.4比例T/F的确定
大多数最简单的也是有限的方法是测量纯的扭矩和锁紧力关系。T/F之比仅用于非常特殊的连接研究。不需要知道紧固件的外形和尺寸。5试验装置
试验装置应能满足表2“测定项目”的要求。表2紧固特性值的测定项目
测定项目
紧固特性值
扭矩系数K
总摩擦因数Htox
螺纹之间摩擦因数Ms
支承面之间摩擦因数
届服锁紧力Fy
届服紧固扭矩T,
极限锁紧力F
极限紧固扭矩T
锁紧力
紧固扭矩
螺纹扭矩
支承面扭矩
旋转角
计算紧固特性值
涉及的章、条
注:在测试各紧固特性值时,对标“O”的测定项日,需同时测试并记录,对标“二”的测定项目,可单独测试并记录。
5.2试验装置可自动或手动操作,可对螺钉头部施加紧固扭矩。5.3紧固扭矩、螺纹扭矩、支承面扭矩和锁紧力的测定精度(误差率),如无特殊规定时,应不大于±2%。
5.4求屈服锁紧力和屈服紧固扭矩时,旋转角值应在线性范围内测定,如无特殊规定时,角度测量精度应不大于土2°或测量值的2%(两个中较大的一个)。5.5试件的装夹示意图,见图1。3
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说明:
试验垫片:
一试验装置:
一止动销;
被试验的螺钉:
5—试验螺母。
1)在屈服紧固或紧固到极限锁紧力时,L应至少为1d的长度。2d应符合GB/T5277—1985规定的要求。图1试件装夹示意图
6试验零件
6.1概述
试验零件是和被试验零件相配合的零件:对于螺钉在标准状况下,应使用规定试验零件(试验垫片、试验螺母),这些试验零件在6.2和6.3中规定。
6.2试验垫片
6.2.1标准垫片
A类试验用标准垫片,见图2。
6.2.2实用垫片
B类试验用实用垫片,应与实际安装使用的垫圈条件(即:材料、加工方法、硬度、表面粗糙度及表面处理等)一致。如无特殊要求,实用垫片的形状与尺寸应与标准垫片一致,见图2。6.3试验螺母
对于性能为10.9级和以下的螺钉,试验螺母应按照GB/T6170一2000中性能等级为10级的要求。对于性能为12.9级的螺钉,试验螺母应按GB/T6175一2000中性能等级为12级的要求。平面没有涂层并且去油脂。
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说明:
d—螺纹公称直径:
D—垫片的最大直径:
装配支承面外径:
硬度HRC5560
任意形状
垫片间隙孔的直径(按GB/T5277~1985中等装配系列)。图2标准垫片
7试验条件
QB/T4297-2012
7.1试件原则上只能使用一次,如需多次使用,应注明试件的使用情况。7.2在试验中,紧固螺钉时(图1),螺母不得转动。试验中,标准垫片不得转动:B类试验,实用垫片应装于螺钉支承面与标准垫片间,并不得固定,应处于自然状态。7.3除非有其他的协议,试验将在室温下进行,在标准条件下进行试验温度控制在10℃~35℃。7.4试验时,必须明确螺钉、螺母、垫圈和垫片的技术条件、试件的装夹方法、润滑条件、紧固速度以及试验环境等。
紧固特性值的计算式
扭矩系数K的确定
从紧固扭矩/锁紧力的相关公式K-T/(FXd)确定扭矩系数。除非特别规定,应在试验载荷的轴力为保证载荷75%(0.75F)时,测定锁紧力和紧固扭矩值。8.2总摩擦因数uton的确定
根据公式(2)计算紧固扭矩T:T
P+1.154×元×μ×d,
元-1.154×μ×
D。+dn
总摩擦因数μo的确定是由紧固扭矩/锁紧力比例关系公式(3)计算:T
fiot =
这里Dh按公式(4)计算:
0.577d+0.5D,
HiiKAoNi KAca
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注:如果误差接近大约在1%~2%,为了计算的目的可以忽略不计。如果使用的D是真实的值(实测),双方应协议同意。总摩擦因数仅对于比较不同的螺钉连接状况有用。总摩擦因数的公式基于假设螺纹之间和支承面的摩擦因数是相等的。
除非特别规定,应在试验载荷的轴力为保证载荷75%(0.75F)时,测定锁紧力和紧固扭矩值。8.3螺纹摩擦因数u的确定
螺纹摩擦因数us的确定是由螺纹紧固扭矩/锁紧力的关系公式(5)计算:T
除非特别规定,应在试验载荷的轴力为保证载荷75%(0.75F。)时,测定锁紧力和紧固扭矩值。8.4支承面摩擦系数邮的确定
支承面摩擦系数是由支承面间的摩擦扭矩/锁紧力的关系公式(6)计算:T
μo=0.5×D,×F
环形接触的支承表面,如果支承表面D的值是真实值(测量值),必须经双方认可。(6)
除非特别规定,应在试验载荷的轴力为保证载荷75%(0.75F)时,测定锁紧力和紧固扭矩值。注:支承面摩擦扭矩可由测得的紧固扭矩和螺纹扭矩的关系公式(7)计算:Th-T-T
8.5屈服锁紧力F的确定
屈服锁紧力应由锁紧力/旋转角确定。图3为“旋转角与锁紧力、紧固扭矩曲线图”。当图3a曲线的梯度发生剧变时,此点的锁紧力值即为届服锁紧力值(F):当图3b曲线平稳变化时,旋转角与锁紧力成比例的部分基本上是直线的,由该直线的延伸线与极限锁紧力点(8.7)引伸的水平线的交点,可求出对应的旋转角:该旋转角相对应的轴力值为屈服锁紧力(F)。TF
图3旋转角与锁紧力、紧固扭矩曲线图8.6屈服紧固扭矩T的确定
图3为“旋转角与锁紧力、紧固扭矩曲线图”。用8.5规定的方法求屈服锁紧力(F):此时,旋转角相对应的紧固扭矩值为届服紧固扭矩(T)。8.7极限锁紧力F.的确定
在试验时,将螺钉拧断,从图3关系曲线上多读取最大的锁紧力,此值为极限锁紧力(F)。8.8极限紧固扭矩T的确定
图3为“旋转角与锁紧力、紧固扭矩曲线图”。用8.7规定的方法求极限锁紧力(F):此时,旋转角相对应的紧固扭矩值为极限紧固扭矩(Tu)。6
iiKAoNiKAca
9试验报告
在紧固性能数据报告中,试验条件应详细说明并且报告应包括以下信息:a)应区分A类或B类试验;对B类应说明有无垫圈及其安装位置;b)对试验用螺母应记录以下内容:1)螺母的品种(标准编号)、规格、产品等级等;2)材料和制造方法(材料、热处理、螺纹的加工方法等):3)表面状态(支承面的表面粗糙度、是否进行表面处理及其种类等);4)力学性能(性能等级、实测的保证载荷、支承面硬度等)。c)当B类试验采用垫圈时,应记录以下内容:1)垫圈的品种(标准编号),规格:2)材料及制造方法;
3)表面状态(表面粗糙度、是否进行表面处理及其种类等);4)力学性能(性能等级、实测的硬度值)。d)对试验用垫片应记录以下内容:1)形状和尺寸;
2)材料和制造方法(材料、热处理、支承面的加工方法等):3)表面状态(表面粗糙度、是否进行表面处理及其种类等):4)力学性能(实测的硬度值)。e)对试验装置应记录以下内容:QB/T4297-2012
1)装置的型式及指标(锁紧力、扭矩检测方法及其最大许用值、紧固速度等):2)驱动方式(自动或手动):
3)记录形式(连续记录或指示器读数)。f)试件固定的状态:
1)螺钉与螺母支承面间的距离:2)螺钉与螺母支承面间的螺纹长度。g)有关试件的润滑应记录以下内容:1)润滑剂的种类或商标;
2)润滑剂的涂敷方法(前处理、涂敷处等)。h)紧固速度:
1)试验环境:
j)试验结果应记录试件的紧固特性值、特性值分布等:k)其他,如为求出特性值,需记录另有规定的锁紧力范围和测定点数、同一试件的试验次数(紧固前的情况)以及试验场所等。-iiKAoNiKAca
华人民共和
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缝纫机紧固件锁紧力试验方法
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