(高清版)GB∕T 3098.9-2020 紧固件机械性能 有效力矩型钢锁紧螺母

ICS21.060.20GB/T3098.9—2020代替GB/T3098.9—2010紧固件机械性能有效力矩型钢锁紧螺母(ISO2320:2015,Fasteners—Prevailingtorquesteelnuts—Functionalproperties,MOD)国家市场监督管理总局国家标准化管理委员会GB/T3098.9—2020 I 12规范性引用文件 4代号 2 2 27有效力矩型螺母机械性能 3 39试验方法 附录A(规范性附录)非金属嵌件有效力矩型螺母的温度影响 附录C(资料性附录)螺纹规格M3和M4、性能等级8级和10级有效力矩型钢螺母试验夹紧力和有效力矩值 IGB/T3098.9—2020——GB/T3098.1紧固件机械性能——GB/T3098.2紧固件机械性能螺母； GB/T3098.3紧固件机械性能紧固件机械性能——GB/T3098.6紧固件机械性能不锈钢螺栓、螺钉和螺柱；——GB/T3098.7紧固件机械性能——GB/T3098.8紧固件机械性能—200℃~+700℃使用的螺栓连接零件；——GB/T3098.9紧固件机械性能有效力矩型钢锁紧螺母；——GB/T3098.10紧固件机械性能紧固件机械性能 GB/T3098.12紧固件机械性能 GB/T3098.13紧固件机械性能螺栓与螺钉的扭矩试验和破坏扭矩公称直径1～10mm——GB/T3098.14紧固件机械性能螺母扩孔试验；——GB/T3098.15紧固件机械性能不锈钢螺母；——GB/T3098.16紧固件机械性能——GB/T3098.17紧固件机械性能检查氢脆用预载荷试验平行支承面法； GB/T3098.18紧固件机械性能 GB/T3098.19紧固件机械性能紧固件机械性能蝶形螺母保证扭矩；——GB/T3098.21紧固件机械性能不锈钢自攻螺钉；——GB/T3098.22紧固件机械性能 GB/T3098.23紧固件机械性能——GB/T3098.24紧固件机械性能——GB/T3098.25紧固件机械性能不锈钢和镍合金钢紧固件选用指南。本部分为GB/T3098的第9部分。本部分按照GB/T1.1—2009给出的规则起草。本部分代替GB/T3098.9—2010《紧固件机械性能有效力矩型钢锁紧螺母》,与GB/T3098.9———删除了9级螺母(见2010年版的表6、表9);——螺纹规格M3和M4数据作为附录给出(见附录C);——试验螺栓/螺钉表面条件按GB/T16823.3的规定(见9.3.2);图1和9.3.4);——拧出有效力矩值测定方法改变(见图2第5点)。本部分使用重新起草法修改采用ISO2320:2015《紧固件有效力矩型钢螺母工作性能》。本部分与ISO2320:2015的技术性差异及其原因如下：——在规范性引用文件中，用我国标准代替国际标准(见第2章),以符合我国紧固件基础标准；ⅡGB/T3098.9—2020——在脚注a中增加“当D>24mm时，等于4.8级螺栓保证载荷的80%”,以符合生产实际(见表3)。本部分还做了以下编辑性修改：——修改了标准名称。本部分由中国机械工业联合会提出。本部分由全国紧固件标准化技术委员会(SAC/TC85)归口。零部件产品质量监督检测中心。本部分由全国紧固件标准化技术委员会负责解释。本部分所代替标准的历次版本发布情况为：——GB/T3098.9—1993、GB/T3098.9—2002、GB/T3098.9—2010; GB/T928—1980。1GB/T3098.9—2020紧固件机械性能有效力矩型钢锁紧螺母1范围GB/T3098的本部分规定了在环境温度为10℃~35℃条件下进行试验时，有效力矩型钢锁紧螺母的功能特性。包括组合试验方法同时确定有效力矩特性和扭矩-夹紧力特性。本部分适用于符合以下规定的有效力矩型全金属锁紧螺母和非金属嵌件锁紧螺母：——符合GB/T193和GB/T9144规定的直径与螺距组合； ——符合GB/T9145规定的螺纹公差；——机械性能符合GB/T3098.2。本部分规定的有效力矩值均基于实验室条件。注2:符合本部分规定的有效力矩型全金属锁紧螺母适用温度范围为一50℃~+150℃。注3:符合本部分规定的有效力矩型非金属嵌件锁紧螺母适用温度范围为-50℃~+120℃。提示：超出环境温度范围使用时可能影响锁紧螺母的功能特性(扭矩-夹紧力和有效力矩特性),见附录A。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，仅注日期的版本适用于本文GB/T3098.1紧固件机械性能螺栓、螺钉和螺柱(GB/T3098.1—2010,ISO898-1:2009,MOD)GB/T3098.2紧固件机械性能螺母(GB/T3098.2—2015,ISO898-2:2012,MOD)GB/T5277紧固件螺栓和螺钉通孔(GB/T5277—1985,eqvISO273:1979)GB/T9145普通螺纹中等精GB/T16823.3紧固件扭矩-夹紧力试验(GB/T16823.3—2010,ISO16047:2005,IDT)3术语和定义GB/T16823.3界定的以及下列术语和定义适用于本文件。3.1有效力矩型螺母prevailingtor螺母借助自身的有效力矩特性使其不能在相配螺纹上自由转动，并能在夹紧力或压缩力之外提供一定程度的防止转退的功能。2GB/T3098.9—20203.33.43.74代号Tg0夹紧力为80%保证载荷时对应的试验力矩，单位为牛米(N·m)6润滑3GB/T3098.9—20207有效力矩型螺母机械性能有效力矩型螺母机械性能应符合GB/T3098.2的规定。保证载荷试验方法应按9.2的规定。8有效力矩特性的功能要求拧入有效力矩值不应超过表1～表7规定的数值。拧出有效力矩值应大于表1～表7规定的数值。螺纹规格M3和M4数据参见附录C。当要求时，有效力矩型非金属嵌件锁紧螺母按附录A进行耐温性能试验。表104级有效力矩型螺母试验夹紧力和有效力矩螺纹规格试验夹紧力评价总摩擦系数(μo)夹紧力上限下限第1次拧出第5次拧出361M10×1.25M12×1.5M12×1.25M14×1.53M16×1.56M18×1.5M20×1.54GB/T3098.9—2020表1(续)螺纹规格试验夹紧力评价总摩擦系数(o)夹紧力上限下限第1次拧入M22×1.58M24×2M27×2M30×2M33×2M36×3M39×3*5mm≤D≤39mm的04级螺母的夹紧力，等于04级螺母保证载荷的80%。保证载荷值在GB/T3098.2中夹紧力上限值等于保证载荷的75%,参见附录B。d夹紧力下限值等于保证载荷的65%,参见附录B。第1次拧入有效力矩仅适用于全金属锁紧螺母；对非金属嵌件锁紧螺母，第1次拧入有效力矩的最大值为这些数值的50%。表205级有效力矩型螺母试验夹紧力和有效力矩螺纹规格试验夹紧力评价总摩擦系数(μm)夹紧力上限下限第1次拧入第1次拧出第5次拧出4682M10×1.255GB/T3098.9—2020表2(续)螺纹规格试验夹紧力评价总摩擦系数(μot)夹紧力上限下限第1次拧入第1次拧出第5次拧出M12×1.5M12×1.253M14×1.56M16×1.58M18×1.57M20×1.59M22×1.55mm≤D≤39mm的05级螺母的夹紧力，等于05级螺母保证载荷的80%。保证载荷值在GB/T3098.2中夹紧力上限值等于保证载荷的75%,参见附录B。夹紧力下限值等于保证载荷的65%,参见附录B。第1次拧入有效力矩仅适用于全金属锁紧螺母；对非金属嵌件锁紧螺母，第1次拧入有效力矩最大值为这些数6GB/T3098.9—2020表35级有效力矩型螺母试验夹紧力和有效力矩螺纹规格试验夹紧力评价总摩擦系数(μo)夹紧力上限下限第1次拧入第1次拧出第5次拧出361M10×1.25M12×1.5M12×1.25M14×1.53M16×1.56M18×1.5M20×1.5M22×1.585级螺母的夹紧力等于GB/T3098.1中规定的性能等级5.8级螺栓保证载荷的80%,当D>24mm时，等于4.8级螺栓保证载荷的80%。夹紧力上限值等于保证载荷的75%,参见附录B。d夹紧力下限值等于保证载荷的65%,参见附录B。第1次拧入有效力矩仅适用于全金属锁紧螺母；对非金属嵌件锁紧螺母，第1次拧入有效力矩最大值为这些数值的50%。7GB/T3098.9—2020表46级有效力矩型螺母试验夹紧力和有效力矩螺纹规格试验夹紧力评价总摩擦系数(pμon)夹紧力上限下限第5次拧出361M10×1.25M12×1.5M12×1.25M14×1.53M16×1.56M18×1.5M20×1.5M22×1.586级螺母的夹紧力等于GB/T3098.1中规定的性能等级6.8级螺栓保证载荷的80%。夹紧力上限值等于保证载荷的75%,参见附录B。d夹紧力下限值等于保证载荷的65%,参见附录B。第1次拧入有效力矩仅适用于全金属锁紧螺母；对非金属嵌件锁紧螺母，第1次拧入有效力矩最大值为这些数8GB/T3098.9—2020表58级有效力矩型螺母试验夹紧力和有效力矩螺纹规格试验夹紧力评价总摩擦系数(μo)夹紧力上限下限第1次拧入第1次拧出第5次拧出361M10×1.25M12×1.5M12×1.25M14×1.53M16×1.56M18×1.5M20×1.5M22×1.588级螺母的夹紧力等于GB/T3098.1中规定的性能等级8.8级螺栓保证载荷的80%。夹紧力上限值等于保证载荷的75%,参见附录B。d夹紧力下限值等于保证载荷的65%,参见附录B。第1次拧入有效力矩仅适用于全金属锁紧螺母；对非金属嵌件锁紧螺母，第1次拧入有效力矩最大值为这些数值的50%。9GB/T3098.9—2020表610级有效力矩型螺母试验夹紧力和有效力矩螺纹规格试验夹紧力评价总摩擦系数(μo)夹紧力上限下限第1次拧入第1次拧出第5次拧出4682M10×1.25M12×1.5M12×1.253M14×1.56M16×1.58M18×1.57M20×1.59M22×1.510级螺母的夹紧力等于GB/T3098.1中规定的性能等级10.9级螺栓保证载荷的80%。夹紧力上限值等于保证载荷的75%,参见附录B。d夹紧力下限值等于保证载荷的65%,参见附录B。第1次拧入有效力矩仅适用于全金属锁紧螺母；对非金属嵌件锁紧螺母，第1次拧入有效力矩最大值为这些数值的50%。GB/T3098.9—2020表712级有效力矩型螺母试验夹紧力和有效力矩螺纹规格试验夹紧力评价总摩擦系数(μo)夹紧力上限下限第1次拧入第1次拧出第5次拧出4682M10×1.25M12×1.5M12×1.253M14×1.56M16×1.58M18×1.57M20×1.59M22×1.512级螺母的夹紧力等于GB/T3098.1中规定的性能等级12.9级螺栓保证载荷的80%。夹紧力上限值等于保证载荷的75%,参见附录B。d夹紧力下限值等于保证载荷的65%,参见附录B。第1次拧入有效力矩仅适用于全金属锁紧螺母；对非金属嵌件锁紧螺母，第1次拧入有效力矩最大值为这些数值的50%。GB/T3098.9—20209试验方法试件应为经尺寸等检验合格的螺母。9.2保证载荷试验保证载荷试验应按GB/T3098.2将螺母试件拧入试验螺栓(见9.3)或淬硬芯棒上。测量并记录在第一扣完整螺纹穿过有效力矩部金属嵌件锁紧螺母应使用淬硬芯棒；对全金属锁紧螺母应使用试验螺栓。在螺母拧入试验螺栓或淬硬芯棒的过程中，记录第1扣完整螺纹穿过有效力矩部分后出现的最大有效力矩。载荷等于GB/T3098.2规定的螺母保证载荷，由试验螺栓或淬硬芯棒对螺母支承面施加轴向拉力载荷并保持15s,螺母应能承受该载荷而无螺纹脱扣或螺母断裂。保证载荷试验是验收试验。在旋出螺母的过程中，测试旋出半圈后出现的最大有效力矩。该值不应超出拧入时记录的最大有效力矩。9.3有效力矩试验本试验方法可同时测定有效力矩型螺母的下列特性：——功能特性(由螺母产生的有效力矩);——按GB/T16823.3扭矩-夹紧力性能试验。试验装置见GB/T16823.3。有效力矩测量精度应为测量值的±5%。试验安装示意图见图1。在有效力矩试验过程中，试验装置不应产生夹紧力。GB/T3098.9—2020说明：1——试验支承板/垫圈；d₄——试验夹具通孔直径。试验支承板或垫圈与螺栓头应适当固定，以防止转动并应保持对中。(3～5)P。图1试验安装示意图试验螺栓/螺钉和试验支承板/垫圈，见GB/T16823.3。除非另有协议，应采用HH型试验支承有争议时，除非另有协议，试验螺栓/螺钉和试验支承板/垫圈表面状态按GB/T16823.3,如表面粗试验螺栓/螺钉性能等级应按表8规定进行选择。表8试验螺栓/螺钉性能等级螺母试件相应的试验螺栓/螺钉568GB/T3098.9—2020试验可以在适当的试验装置上自动完成，或使用适当的手动工具，如扭矩扳手和载荷传感器完成，见9.3.2。扭矩-夹紧力试验条件按GB/T16823.3的规定。试验螺栓/螺钉置入试验装置后，将螺母试件用手拧在螺栓/螺钉上，直至螺母有效力矩部分与螺栓/螺钉啮合。试验前，试验螺栓/螺钉末端不能露出螺母顶面见图1。拧紧装置起动相当于安装阶段的起点(见图2中第1点)。由第1点连续、均匀地转动螺母，直至试验夹紧力达到Fgo。Fgo值在表1～表7中给出。应记录并评定对应夹紧力为F₇时的扭矩值。应确定密贴点(图2中第3点)。在第1点和第3点之间测量拧入有效力矩点),测量值不能超过表1～表7规定的TFv,max。施加反向扭矩将螺母旋出直至试验螺栓/螺钉上夹紧力降到“0”(图2中第4点)。继续旋出，测量(图2中第5点),扭矩应等于或大于表1~表7规定的第1次拧出有效力矩TFd,min,第6点相应的角坐标为第4点角度减360°。螺母继续旋出直至到达初始角坐标位置(第1点)。在旋出螺母过程中，应连续和均匀的由试验夹紧力Fso点旋转至第1点。为测定第5次拧出值，按9.3.1规定程序应当仅在第1点和第3点间进行4次。于表1～表7中规定的第5次拧出有效力矩值。螺母完全旋出后，螺母和螺栓螺纹不应损坏。有争议时，试验螺栓应使用环规检验。GB/T3098.9—2020图2扭矩-夹紧力-转角曲线试验报告内容见GB/T16823.3。试验报告中应表明引用了本部分。试验报告中应包括拧入有效力矩Trv和拧出有效力矩Tra(需要时，还应包括非金属嵌件锁紧螺母的耐温试验结果)。GB/T3098.9—2020非金属嵌件有效力矩型螺母的温度影响非金属嵌件有效力矩型螺母使用温度在或接近-50℃和+120℃时，可能降低有效力矩能力，可试验结果和实际服役条件下螺母性能之间没有直接关系。注：强烈建议开发一个考虑实际服役条件下的试验程序，参见GB/T16823.3—2010第9章。在环境温度10℃~35℃下，将螺母拧入试验螺栓直至(3～5)P完整螺纹露出螺母顶面，但不应产将组合件放入+120℃恒温箱，除非另有协议，保持1h后从恒温箱中取出，自然冷却至环境温度。对组合件在环境温度下，应按9.3.4.1的规定测量第4点和第6点间出现的拧出有效力矩。除非另有协议，测量的最大拧出力矩不应低于表1～表7中规定的数值。在图B.1中，拧紧过程应达到试验夹紧力为相配螺栓保证载荷的80%。为评定总摩擦系数μot,夹紧力范围确定为保证载荷值的65%～75%。用65%～75%夹紧力范围对应的摩擦系数平均值计算总摩擦系数μrot。说明：Fp——保证载荷；F₆s——评定65%Fp总摩擦系数时的下限载荷；F5——评定75%Fp总摩擦系数时的上限载荷；Fgo——在80%Fp时的试验夹紧力[终止拧紧工序(过程)时];T₆s——评定F₆总摩擦系数时的下限力矩；T₇₅——评定F₇5总摩擦系数时的上限力矩。GB/T3098.9—2020(资料性附录)螺纹规格M3和M4、性能等级8级和10级有效力矩型钢螺母试验夹紧力和有效力矩值螺纹规格M3和M4、性能等级8级和10级有效力矩型钢螺母试验夹紧力和有效力矩值见表C.1和表C.2。表C.18