Bolzengewichtstabelle und Festigkeitsklassen: Alles, was Sie wissen müssen

Haben Sie schon einmal darüber nachgedacht, welche Kraft hinter den Schrauben steckt, die unsere Welt zusammenhalten? Dieser Artikel erforscht die faszinierende Welt der Schraubengewichte und Festigkeitsklassen und zeigt, wie diese kleinen Komponenten eine entscheidende Rolle in der Technik spielen. Machen Sie sich bereit, die Geheimnisse der Schraubenspezifikationen und ihre Auswirkungen auf die strukturelle Integrität zu lüften!

Bolzengewichtstabelle und Festigkeitsklassen: Alles, was Sie wissen müssen

Inhaltsverzeichnis

Bolzengewichtstabelle und Festigkeitsklassen: Alles, was Sie wissen müssen

Das theoretische Gewicht von Schrauben, einschließlich solcher mit und ohne Muttern, kann mit einem segmentierten Ansatz berechnet werden.

Theoretische Gewichtstabelle für Bolzen

Spezifikation
(Durchmesser × Länge)
Gewicht pro Tausend Bolzen (kg)Spezifikation (Durchmesser × Länge)Gewicht pro Tausend Bolzen (Kilogramm)
Ohne MutterMit NussOhne MutterMit Nuss
M10×302940M14×80117142
M10×403546M14×90129154
M10×504152M16×4092126
M10×604758M16×50106140
M12×304157M16×60122156
M12×404965M16×70138172
M12×505874M16×80154188
M12×606783M16×90170204
M12×707692M16×100185219
M12×8085101M20×50183245
M14×406994M20×60205267
M14×5081106M20×70230292
M14×6093118M20×80255317
M14×70105130M20×90279341
M20×100304366M22×160548624
M20×110329391M24×80388500
M20×120354416M24×90424536
M20×130378440M24×100459571
M22×60250326M24×110495607
M22×70280356M24×120531643
M22×80310386M24×130566678
M22×90339415M24×140602714
M22×100369445M24×150637749
M22×110399475M24×160673785
M22×120429505M27×80519687
M22×130459535M27×90564732
M22×140489565M27×100609777
M22×150519595M27×110654822
M27×120699867M30×17011541388
M27×130744912M30×18012101444
M27×140789957M30×19012661500
M27×1508341002M30×20013221556
M27×1608791047M30×21013781612
M27×1709241092M30×22014341868
M27×1809691137M36×11012461617
M30×100765999M36×12013261697
M30×1108201054M36×13014061777
M30×1208751109M36×14014861857
M30×1309311165M36×15015661937
M30×1409861220M36×16016462017
M30×15010421276M36×17017262097
M30×16010981332M36×18018062177
M36×19018862257M42×23030953694
M36×20019662337M42×24032043803
M36×21020462417M42×25033133912
M36×22021262497M48×15030053962
M36×23022062577M48×16031474104
M36×24022862657M48×17032894246
M42×15022232822M48×18034314388
M42×16023322931M48×19035734530
M42×17024413040M48×20037154672
M42×18025503149M48×21038574814
M42×19026593258M48×22039994956
M42×20027683367M48×23041415098
M42×21028773476M48×24042835240
M42×22029863585M48×25044325389
M48×26045745531M48×28048585815
M48×30051426099

Bestimmung der Schraubenfestigkeitsklassen

Gewöhnliche Schrauben werden in Güteklasse A, Güteklasse B (veredelte Schrauben) und Güteklasse C (grobe Schrauben) eingeteilt.

Für Schrauben der Güteklassen A und B wird Stahl der Güteklassen 5.6 und 8.8 verwendet, für Schrauben der Güteklasse C Stahl der Güteklassen 4.6 und 4.8. Hochfeste Schrauben werden aus Stahl der Güteklassen 8.8 und 10.9 hergestellt. Bei der Stahlsorte 10.9 beispielsweise gibt die Zahl 10 die Zugfestigkeitsgrenze des Stahls an. Stahlwerkstoff ist fu=1000N/mm², und 0,9 bedeutet, dass die Streckgrenze des Stahls fy=0,9fu beträgt. Andere Modelle folgen dieser Konvention. Ankerbolzen verwenden Q235 oder Q345-Stahl.

Bolzen der Klassen A und B (veredelte Bolzen) werden aus gewalzten Knüppeln hergestellt. Die Oberfläche der Bolzenstange ist glatt, die Abmessungen sind genau, und die Bolzenlöcher werden mit einer Matrize gebohrt oder zunächst mit einem kleineren Loch in einzelne Teile gestanzt und dann auf den vorgesehenen Durchmesser in die zusammengebauten Komponenten gebohrt (so genannte Klasse-I-Löcher). Der Spalt zwischen dem Schraubendurchmesser und dem Loch ist sehr klein, er beträgt nur etwa 0,3 mm, so dass bei der Montage sanfte Hammerschläge erforderlich sind, um Scher- und Zugfestigkeit zu gewährleisten.

Die Herstellung und der Einbau von Schrauben der Güteklassen A und B (veredelte Schrauben) sind jedoch arbeitsintensiv und teuer. In Stahlkonstruktionen werden sie nur an wichtigen Einbauknotenpunkten oder in Schraubenverbindungen verwendet, die sowohl Scher- als auch Zuglasten aus dynamischen Kräften aufnehmen.

Bolzen der Güteklasse C (raue Bolzen) werden durch Pressen von Rundstahl hergestellt. Ihre Oberfläche ist rauer, und die Abmessungen sind weniger genau. Die Bolzenlöcher werden in einem Arbeitsgang gestanzt oder ohne Matrize gebohrt (Löcher der Klasse II), und der Lochdurchmesser ist 1-2 mm größer als der Bolzendurchmesser. Dies führt zu einer erheblichen Scherverformung unter Scherkräften, und einzelne Bolzen können die Lochwand berühren und übermäßige innere Kräfte erleiden, die zu einem frühzeitigen Versagen führen.

Aufgrund der einfachen und kostengünstigen Herstellung von Schrauben der Güteklasse C (Grobschrauben) werden sie häufig bei verschiedenen Stahlbauprojekten verwendet. Sie eignen sich besonders für Verbindungen, die Zugkräfte entlang der Schraubenachse aufnehmen, für lösbare Verbindungen und für temporäre Befestigungselemente.

Bei Verbindungen mit erheblichen Querkräften werden Stützen oder andere bauliche Maßnahmen zur Aufnahme der Querkräfte verwendet, so dass die Schraube ihre Vorteile bei der Zugfestigkeit ausspielen kann.

Schrauben der Güteklasse C können auch in sekundären Verbindungen, die statischen oder indirekten dynamischen Belastungen ausgesetzt sind, als Scherverbindungen verwendet werden.

Hochfeste Edelstahl-Schrauben

Hochfeste Schrauben aus nichtrostendem Stahl besitzen eine hohe Festigkeit und Korrosionsbeständigkeit gegenüber Luft, Dampf, Wasser und anderen schwach korrosiven Medien sowie Säuren, Laugen und Salzen. Sie leiden nicht unter Korrosion, Lochfraß, Rost oder Verschleiß.

Edelstahl gehört auch zu den stärksten Werkstoffen, die im Bauwesen verwendet werden. Aufgrund seiner hervorragenden Korrosionsbeständigkeit gewährleistet er die dauerhafte Unversehrtheit von Bauteilen im Maschinenbau.

Stahlkonstruktion Verbindungsbolzen Die Leistungsnoten sind in mehr als zehn Stufen unterteilt, darunter 3.6, 4.6, 4.8, 5.6, 6.8, 8.8, 9.8, 10.9, 12.9.

Schrauben der Güteklasse 8.8 und höher werden aus kohlenstoffarmen Materialien hergestellt. legierter Stahl oder Stahl mit mittlerem Kohlenstoffgehalt, die einer Wärmebehandlung (Härten, Anlassen) unterzogen werden und als hochfeste Schrauben bezeichnet werden, während die übrigen Schrauben als normale Schrauben bezeichnet werden.

Die Kennzeichnung der Schraubenklasse besteht aus zwei Zahlen, die die Nennzugfestigkeit und das Streckgrenzenverhältnis des Schraubenmaterials angeben. Schraubenmaterial.

Hochfeste Bolzen bestehen aus hochfestem Stahl oder aus Bolzen, die eine erhebliche Vorspannkraft erfordern. Sie werden häufig bei Brücken, Eisenbahnen, Hochdruck- und Ultrahochdruckverbindungen eingesetzt. Diese Bolzen versagen häufig durch Sprödbruch.

Hochfeste Schrauben, die in Ultrahochdruckanlagen verwendet werden, müssen mit einer erheblichen Vorspannung beaufschlagt werden, um die Dichtigkeit des Behälters zu gewährleisten.

Ein paar Begriffe zu hochfesten Schrauben: 1. Schrauben mit Leistungsstufen über 8.8 werden als hochfeste Schrauben bezeichnet. Die aktuelle nationale Norm listet nur bis M39, und für größere Größen, insbesondere Längen größer als 10~15% mal den Durchmesser, ist die inländische Produktion noch begrenzt.

Unterschied zwischen hochfesten und gewöhnlichen Bolzen

Hochfeste Schrauben unterscheiden sich von gewöhnlichen Schrauben dadurch, dass sie größeren Belastungen standhalten können als Standardschrauben derselben Spezifikation. Gewöhnliche Schrauben werden aus Q235 (A3) Stahl hergestellt. Hochfeste Schrauben werden aus 35#-Stahl oder anderen hochwertigen Materialien hergestellt und einer Wärmebehandlung unterzogen, um ihre Festigkeit zu erhöhen. Der Hauptunterschied liegt in der Materialstärke.

Aus der Sicht des Rohmaterials werden hochfeste Schrauben aus hochfesten Materialien hergestellt. Die Schraube, die Mutter und die Unterlegscheibe einer hochfesten Schraube bestehen alle aus hochfestem Stahl, in der Regel aus 45#-Stahl, 40-Bor-Stahl, 20-Mangan Titan Borstahl, 35CrMoA, usw. Gewöhnliche Schrauben werden in der Regel aus Q235-Stahl (entspricht dem früheren A3) hergestellt.

Hochfeste Schrauben, die immer häufiger verwendet werden, sind in der Regel in den Festigkeitsklassen 8.8s und 10.9s erhältlich, wobei 10.9 am häufigsten vorkommt. Gewöhnliche Schrauben haben niedrigere Festigkeitsklassen, im Allgemeinen 4.4, 4.8, 5.6 und 8.8.

Was die Eigenschaften der Kraftübertragung betrifft, so üben hochfeste Schrauben eine Vorspannung aus und übertragen äußere Kräfte durch Reibung. Gewöhnliche Schraubenverbindungen stützen sich auf den Scherwiderstand der Schraubenstange und den Druck der Lochwand, um Querkräfte zu übertragen. Die Vorspannung, die beim Anziehen der Mutter entsteht, ist minimal und kann als vernachlässigbar angesehen werden.

Im Gegensatz dazu werden hochfeste Schrauben, abgesehen von ihrer hohen Materialfestigkeit, mit einer erheblichen Vorspannung angebracht, wodurch eine Druckkraft zwischen den verbundenen Komponenten entsteht. Dadurch entsteht eine erhebliche Reibung senkrecht zur Schraubenachse. Die Vorspannung, der Gleitwiderstandskoeffizient und Stahlsorte Material wirken sich direkt auf die Tragfähigkeit von hochfesten Schrauben aus.

Auf der Grundlage der Kraftaufnahmeeigenschaften werden sie in einen Lager- und einen Reibungstyp unterteilt. Für beide Typen gibt es unterschiedliche Berechnungsmethoden. Die kleinste Norm für hochfeste Schrauben ist M12, die üblichen Größen reichen von M16 bis M30, und die Leistung von sehr großen Schrauben ist instabil und muss bei der Konstruktion sorgfältig berücksichtigt werden.

Der Unterschied zwischen reibschlüssigen und lagerschlüssigen Verbindungen bei hochfesten Bolzen:

Hochfeste Schraubenverbindungen spannen die verbundenen Platten durch eine erhebliche Vorspannkraft im Schraubenschaft fest ein, wodurch eine beträchtliche Reibung entsteht, was die Gesamtintegrität und Steifigkeit der Verbindung erhöht. Bei der Beanspruchung durch Querkräfte lassen sie sich in reibschlüssige und lagerschlüssige hochfeste Schraubenverbindungen unterteilen, die sich grundlegend in ihren Grenzzuständen unterscheiden.

Obwohl es sich um denselben Schraubentyp handelt, unterscheiden sich ihre Berechnungsmethoden, Anforderungen und Anwendungsbereiche erheblich. Bei der schubfesten Bemessung ist der Grenzzustand für reibschlüssige hochfeste Schraubenverbindungen die maximal mögliche Reibungskraft, die durch die Anzugskraft der Schrauben zwischen den Kontaktflächen der Platten entsteht, wobei sichergestellt wird, dass die äußere Scherkraft diese maximale Reibungskraft während der gesamten Betriebsdauer nicht überschreitet.

Die Platten erfahren keine relative Gleitverformung (der ursprüngliche Spalt zwischen Bolzenschaft und Loch bleibt erhalten), und die verbundenen Platten unterliegen als Ganzes elastischen Kräften. Bei gelagerten hochfesten Schraubenverbindungen darf die äußere Scherkraft die maximale Reibungskraft überschreiten, was zu einer relativen Gleitverformung zwischen den verbundenen Platten führt, bis der Schraubenschaft die Lochwand berührt.

Anschließend überträgt die Verbindung Kräfte durch die Scherung des Schraubenschafts, den Druck auf die Lochwand und die Reibung zwischen den Plattenoberflächen, wobei das endgültige Scherversagen der Verbindung entweder durch die Scherung des Schraubenschafts oder den Druck auf die Lochwand verursacht wird.

Zusammenfassend lässt sich sagen, dass hochfeste Reibungs- und Lagerschrauben im Wesentlichen die gleichen Schrauben sind, die sich nur darin unterscheiden, ob der Schlupf bei der Bemessung berücksichtigt wird. Reibschlüssige hochfeste Schrauben dürfen nicht rutschen; sie nehmen keine Querkräfte auf, und jegliches Rutschen wird bei der Bemessung als Versagen angesehen, ein technisch ausgereifter Ansatz. Hochfeste Schrauben des Typs "Lager" können rutschen und auch Scherkräfte aufnehmen, wobei das endgültige Versagen dem von normalen Schrauben ähnelt (entweder Scherung der Schraube oder Kompression der Stahlplatte).

In Bezug auf die Nutzung: Für die Verschraubung von Hauptbauteilen in Gebäuden werden in der Regel hochfeste Schrauben verwendet. Gewöhnliche Schrauben können wiederverwendet werden, während hochfeste Schrauben dies nicht können und in der Regel für dauerhafte Verbindungen verwendet werden.

Hochfeste Bolzen sind vorgespannte Bolzen. Bei reibschlüssigen Anwendungen wird eine bestimmte Vorspannung mit einem Drehmomentschlüssel aufgebracht, während bei tragenden Anwendungen die Verzahnung abgeschert wird. Gewöhnliche Schrauben, die eine geringere Scherfestigkeit aufweisen, können in weniger kritischen Strukturbereichen verwendet werden und müssen nur angezogen werden. Gewöhnliche Schrauben haben im Allgemeinen die Festigkeitsklassen 4.4, 4.8, 5.6 und 8.8. Hochfeste Schrauben werden in der Regel in den Güteklassen 8.8 und 10.9 verwendet, wobei die Güteklasse 10.9 am weitesten verbreitet ist.

Die Güteklassen 8.8 und 8.8S sind gleichwertig. Das Kraftaufnahmevermögen und die Berechnungsmethoden von normalen Schrauben unterscheiden sich von denen hochfester Schrauben. Hochfeste Schrauben tragen die Kraft in erster Linie durch die innere Vorspannkraft P, die einen Reibungswiderstand an den Kontaktflächen der verbundenen Bauteile erzeugt, um äußeren Belastungen standzuhalten, während gewöhnliche Schrauben direkt äußere Belastungen tragen.

Genauer gesagt: Hochfeste Schraubverbindungen bieten Vorteile wie einfache Konstruktion, gute Kraftübertragung, Auswechselbarkeit, Ermüdungsfestigkeit und Beständigkeit gegen Lösen unter dynamischer Belastung, was sie zu einer vielversprechenden Verbindungsmethode macht.

Hochfeste Schrauben werden mit einem Spezialschlüssel angezogen, wodurch eine große, kontrollierte Vorspannung erzeugt wird. Diese Vorspannung, die über die Mutter und die Unterlegscheibe übertragen wird, erzeugt eine äquivalente Vorkompressionskraft auf die verbundenen Komponenten. Unter dieser Vorkompressionskraft entsteht eine erhebliche Reibung an den Oberflächen der verbundenen Bauteile.

Solange die Axialkraft geringer ist als diese Reibungskraft, können die Bauteile nicht durchrutschen, und die Verbindung bleibt intakt. Dies ist das Prinzip der hochfesten Schraubverbindungen.

Bei hochfesten Schraubverbindungen kommt es darauf an, dass die Reibung zwischen den Kontaktflächen der verbundenen Bauteile ein Gleiten verhindert. Um eine ausreichende Reibung zu gewährleisten, ist es erforderlich, die Spannen Kraft zwischen den Komponenten und erhöhen den Reibungskoeffizienten der Kontaktflächen.

Die Klemmkraft zwischen den Bauteilen wird durch Vorspannung der Schrauben erreicht, was die Verwendung von hochfestem Stahl für die Schrauben erfordert, daher der Begriff "hochfeste Schraubenverbindungen".

Bei hochfesten Schraubverbindungen hat der Reibungskoeffizient einen erheblichen Einfluss auf die Tragfähigkeit. Experimente zeigen, dass der Reibungskoeffizient hauptsächlich von der Beschaffenheit der Kontaktflächen und dem Material der Bauteile beeinflusst wird.

Um den Reibungskoeffizienten der Kontaktflächen zu erhöhen, werden bei der Konstruktion häufig Methoden wie Sandstrahlen oder Drahtbürsten eingesetzt, um die Kontaktflächen im Verbindungsbereich zu behandeln.

Es gibt zwei Arten von hochfesten Schrauben: Reibungsschrauben und Lagerschrauben. Das Auslegungskriterium für reibschlüssige hochfeste Schrauben ist, dass die durch die Auslegungslast hervorgerufene Scherkraft die Reibungskraft nicht übersteigt. Bei hochfesten Lagerschrauben ist das Kriterium, dass der Schraubenschaft nicht abgeschert wird oder die Platten nicht gequetscht werden.

Korrosionsbeständigkeit von hochfesten Schrauben aus nichtrostendem Stahl

Korrosionsbeständigkeit von hochfesten Schrauben aus nichtrostendem Stahl

Hochfeste Schrauben aus nichtrostendem Stahl sind für ihre Korrosionsbeständigkeit bekannt.

Alle Metalle reagieren mit dem Sauerstoff der Atmosphäre und bilden eine Oxidschicht auf ihrer Oberfläche. Leider oxidiert das Eisenoxid, das sich auf gewöhnlichem Kohlenstoffstahl bildet, weiter, wodurch sich der Rost ausbreitet und schließlich Löcher entstehen. Oberflächen aus Kohlenstoffstahl können mit Farbe oder oxidationsbeständigen Metallen (wie Zink, Nickel und Chrom) durch Galvanisieren geschützt werden. Diese Schutzschicht ist jedoch bekanntlich nur ein dünner Film. Wenn die Schutzschicht beschädigt wird, beginnt der darunter liegende Stahl zu rosten.

Die Korrosionsbeständigkeit von nichtrostendem Stahl hängt von Chrom ab. Da Chrom jedoch ein Bestandteil des Stahls ist, ist die Art des Schutzes unterschiedlich. Wenn der Chromgehalt über 11,7% liegt, erhöht sich die Beständigkeit des Stahls gegen atmosphärische Korrosion erheblich.

Ein höherer Chromgehalt kann die Korrosionsbeständigkeit zwar immer noch verbessern, aber die Wirkung ist weniger ausgeprägt. Das liegt daran, dass sich durch die Legierung von Stahl mit Chrom die Art des Oberflächenoxids ändert, das dem Oxid ähnelt, das sich auf reinem Chrommetall bildet. Dieses fest haftende, chromreiche Oxid schützt die Oberfläche vor weiterer Oxidation. Diese Oxidschicht ist extrem dünn und lässt den natürlichen Glanz des Stahls durchscheinen, was dem nichtrostenden Stahl sein unverwechselbares Aussehen verleiht.

Wenn die Oberflächenschicht beschädigt wird, reagiert die freiliegende Stahloberfläche mit der Atmosphäre, um sich selbst zu reparieren, wobei diese passive" Oxidschicht neu gebildet wird und ihre Schutzfunktion beibehält. Daher sind alle nichtrostenden Stahlelemente haben ein gemeinsames Merkmal: Ihr Chromgehalt liegt über 10,5%.

Die Bedeutung der Leistungsklassen von Schrauben und Bolzen

Die Leistungsklassen von Schrauben und Bolzen für Stahlkonstruktionsverbindungen sind in mehr als zehn Stufen unterteilt, darunter 3.6, 4.6, 4.8, 5.6, 6.8, 8.8, 9.8, 10.9, 12.9.

Schrauben der Güteklasse 8.8 und höher werden aus legiertem Stahl mit niedrigem Kohlenstoffgehalt oder aus Stahl mit mittlerem Kohlenstoffgehalt hergestellt und einer Wärmebehandlung (Abschrecken und Anlassen), die gemeinhin als hochfeste Schrauben bezeichnet werden. Die übrigen werden allgemein als normale Schrauben bezeichnet.

Die Güteklasse einer Schraube wird durch zwei Zahlen angegeben, die die Nennzugfestigkeit und das Streckgrenzenverhältnis des Schraubenmaterials kennzeichnen. Zum Beispiel:

Für eine Schraube der Güteklasse 4.6:

  1. Die Nennzugfestigkeit des Schraubenmaterials beträgt 400 MPa;
  2. Das Streckgrenzenverhältnis des Schraubenmaterials beträgt 0,6;
  3. Die Nennstreckgrenze des Schraubenmaterials beträgt 400 × 0,6 = 240 MPa.

Ein hochfester Bolzen der Güteklasse 10.9 kann nach der Wärmebehandlung einen bestimmten Wert erreichen:

  1. Eine Nennzugfestigkeit von 1000 MPa;
  2. Ein Streckgrenzenverhältnis von 0,9;
  3. Eine nominelle Streckgrenze von 1000 × 0,9 = 900 MPa.

Die Bedeutung der Schraubengüteklasse ist ein international genormtes Kriterium. Schrauben der gleichen Güteklasse haben unabhängig von ihrem Material und ihrer Herkunft die gleiche Leistung, und bei der Konstruktion ist es ausreichend, die Auswahl allein auf der Grundlage der Güteklasse zu treffen.

Die Festigkeitsklassen, wie z. B. 8.8 und 10.9, beziehen sich auf die Widerstandsfähigkeit des Bolzens gegen Scherbeanspruchung, gemessen bei 8,8 GPa bzw. 10,9 GPa.

  • Die Sorte 8.8 hat eine Nennzugfestigkeit von 800 N/mm² und eine Nennstreckgrenze von 640 N/mm².
  • Im Allgemeinen werden die Schrauben mit "X.Y" bezeichnet, wobei X100 ist die Zugfestigkeit der Schraube in MPa, und X100*(Y/10) entspricht der Streckgrenze des Bolzens (da nach der Bezeichnung: Streckgrenze/Zugfestigkeit = Y/10).

Zum Beispiel eine Schraube der Güteklasse 4.8:

  • Hat eine Zugfestigkeit von 400 MPa;
  • Und eine Streckgrenze von 400*8/10 = 320 MPa.

Außerdem werden Schrauben aus rostfreiem Stahl oft als A4-70, A2-70 usw. gekennzeichnet, was eine andere Bedeutung hat.

Zu den Maßeinheiten: In der Welt werden hauptsächlich zwei Systeme zur Längenmessung verwendet. Das eine ist das metrische System mit Metern (m), Zentimetern (cm), Millimetern (mm) usw., das in Europa, China, Japan und anderen südostasiatischen Regionen weit verbreitet ist. Das andere ist das imperiale System mit Zoll (inch), das dem alten chinesischen Marktzoll entspricht und vor allem in den Vereinigten Staaten, dem Vereinigten Königreich und anderen westlichen Ländern verwendet wird.

  • Metrische Maße: (Dezimalsystem) 1 Meter = 100 Zentimeter = 1000 Millimeter
  • Imperiales Maß: (Oktalsystem) 1 Zoll = 8 Bruchteile eines Zolls; 1 Zoll = 25,4 mm; 3/8 Zoll × 25,4 = 9,52 mm
  • Für Produkte unter 1/4 Zoll werden die Größen durch die Nummern der Messgeräte angegeben, wie z.B.: #4, #5, #6, #7, #8, #10, #12.

Gewindetypen und Merkmale

Arten von Gewinden

Gewindegänge sind eine schraubenförmige Struktur auf der äußeren oder inneren Oberfläche eines Festkörpers, die durch einen gleichmäßigen schraubenförmigen Grat gekennzeichnet ist. Aufgrund ihrer strukturellen Merkmale und Anwendungen werden sie in drei Haupttypen eingeteilt:

  1. Gewöhnliche Fäden: Sie haben eine dreieckige Zahnform und werden zur Verbindung oder Befestigung von Bauteilen verwendet. Gewöhnliche Gewinde werden in Grob- und Feingewinde unterteilt, wobei Feingewinde eine höhere Verbindungsfestigkeit bieten.
  2. Getriebegewinde: Diese Gewinde haben verschiedene Zahnformen, darunter trapezförmig, rechteckig, sägezahnförmig und dreieckig.
  3. Dichtungsgewinde: Die Haupttypen sind Rohrgewinde, kegelige Gewinde und konische Rohrgewinde, die zur Abdichtung von Verbindungen verwendet werden.

Gewinde-Passform-Klassen

Die Gewindepassung gibt an, wie locker oder fest die zusammenpassenden Gewinde ineinander greifen. Der Passungsgrad wird durch die Kombination von Abweichungen und Toleranzen bestimmt, die auf das Innen- und Außengewinde angewendet werden.

(1) Vereinheitlichte Gewindenorm:

Für Außengewinde gibt es drei Klassen: 1A, 2A und 3A. Bei Innengewinden gibt es drei Klassen: 1B, 2B und 3B. Bei allen handelt es sich um Spielpassungen, wobei höhere Güteklassen eine festere Passung bedeuten.

In Unified Threads sind die Abweichungen nur für die Güteklassen 1A und 2A angegeben. Die Sorte 3A hat keine Abweichung, und die Abweichungen der Sorten 1A und 2A sind gleich. Je größer die Gradzahl, desto kleiner die Toleranz.

  • Die Güteklassen 1A und 1B stehen für sehr lockere Toleranzen, die für Spielpassungen in Innen- und Außengewinden geeignet sind.
  • Die Güteklassen 2A und 2B sind die am häufigsten verwendeten Gewindetoleranzstufen für mechanische Verbindungselemente in der Reihe Unified.
  • Die Güteklassen 3A und 3B bieten die engste Passung und eignen sich für eng tolerierte Verbindungselemente, die in kritischen Sicherheitskonstruktionen verwendet werden.
  • Für Außengewinde haben die Sorten 1A und 2A eine Passungstoleranz, während 3A keine hat. Die Toleranz von 1A ist 50% größer als die von 2A und 75% größer als die von 3A. Bei Innengewinden ist die Toleranz bei 2B um 30% größer als bei 2A, bei 1B um 50% größer als bei 2B und um 75% größer als bei 3B.

(2) Metrische Gewinde:

Außengewinde gibt es in drei Klassen: 4h, 6h und 6g. Bei Innengewinden gibt es drei Klassen: 5H, 6H und 7H. (Die japanischen Standard-Genauigkeitsklassen für Gewinde sind in die Stufen I, II und III unterteilt, wobei II die häufigste ist). Bei metrischen Gewinden ist die Grundabweichung für H und h gleich Null. Die Grundabweichung für G ist positiv, und für e, f und g ist sie negativ.

  • H ist die übliche Toleranzposition für Innengewinde, die in der Regel ohne Oberflächenbeschichtung oder mit einer extrem dünnen Phosphatierungsschicht verwendet wird. Die Grundabweichung G ist für besondere Anlässe gedacht, wie z. B. eine dickere Beschichtung, und wird selten verwendet.
  • g wird häufig für dünne Beschichtungen von 6-9um verwendet. Wenn beispielsweise in einer Produktzeichnung eine Schraube mit 6h spezifiziert ist, würde für das vorbeschichtete Gewinde ein Toleranzband von 6g verwendet.
  • Die besten Gewindepassungen sind in der Regel Kombinationen aus H/g, H/h oder G/h. Für Präzisionsbefestigungselemente wie Schrauben und Muttern wird in der Regel eine Passung von 6H/6g empfohlen.

(3) Gewindekennzeichnung

  • Geometrische Hauptparameter von selbstschneidenden und selbstbohrenden Gewinden:
  • Hauptdurchmesser/Außendurchmesser (d1): Der Durchmesser eines imaginären Zylinders, in dem die Scheitelpunkte der Gewinde zusammenfallen. Er stellt im Wesentlichen den Nenndurchmesser des Gewindes dar.
  • Kleiner Durchmesser/Wurzeldurchmesser (d2): Der Durchmesser eines imaginären Zylinders, in dem die Wurzeln der Gewinde zusammenfallen.
  • Steigung (p): Der axiale Abstand zwischen entsprechenden Punkten auf benachbarten Gewinden entlang der Steigungslinie. Im zölligen System wird dies durch die Anzahl der Gewinde pro Zoll (25,4 mm) angegeben.

Nachfolgend finden Sie die üblichen Spezifikationen für die Steigung (metrisch) und die Gewindegröße (zöllig):

  • Metrische selbstschneidende Gewinde:

Spezifikationen: M 1.5, M 1.9, M 2.2, M 2.6, M 2.9, M 3.3, M 3.5, M 3.9, M 4.2, M 4.8, M 5.5, M 6.3, M 8.0, M 9.5

Tonhöhen: 0.5, 0.6, 0.8, 0.9, 1.1, 1.3, 1.3, 1.3, 1.4, 1.6, 1.8, 1.8, 2.1, 2.1

  • Selbstschneidende Imperial-Gewinde:

Spezifikationen: #4, #5, #6, #7, #8, #10, #12, #14

Fadenzahlen: AB-Faden 24, 20, 20, 19, 18, 16, 14, 14; A-Faden 24, 20, 18, 16, 15, 12, 11, 10

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Shane
Autor

Shane

Gründerin von MachineMFG

Als Gründer von MachineMFG habe ich mehr als ein Jahrzehnt meiner Karriere der metallverarbeitenden Industrie gewidmet. Meine umfangreiche Erfahrung hat es mir ermöglicht, ein Experte auf den Gebieten der Blechverarbeitung, der maschinellen Bearbeitung, des Maschinenbaus und der Werkzeugmaschinen für Metalle zu werden. Ich denke, lese und schreibe ständig über diese Themen und bin stets bestrebt, in meinem Bereich an vorderster Front zu bleiben. Lassen Sie mein Wissen und meine Erfahrung zu einem Gewinn für Ihr Unternehmen werden.

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