Método completo de análisis y cálculo de la resistencia a la tracción del perno

1. Grado de desempeño Definición dePernos y pernos

Pernos y espárragosse clasifican en diez grados de prestaciones mecánicas: 3,6, 4,6, 4,8, 5,6, 5,8, 6,8, 8,8, 9,8, 10,9 y 12,9. La calificación consta de dos grupos de dígitos separados por un punto decimal. El dígito antes del punto decimal representa una centésima parte de la resistencia nominal máxima a la tracción del material; el dígito después del punto decimal representa diez veces la relación entre el límite elástico y la resistencia máxima a la tracción del material (índice de elasticidad).

Las tuercas tienen siete grados de rendimiento que van desde el grado 4 al grado 12. El número de grado representa aproximadamente una centésima parte de la tensión mínima garantizada que la tuerca puede soportar.

2. Clasificación de los grados de tolerancia de los hilos

2.1 Hilos Imperiales Unificados

Todas las roscas imperiales unificadas adoptan un ajuste con holgura. Las roscas externas tienen tres grados de tolerancia: 1A, 2A y 3A; Las roscas internas tienen tres grados de tolerancia: 1B, 2B y 3B. Un número de grado más alto indica una mayor precisión de ajuste, una holgura más pequeña y un enganche de rosca más apretado.

Grados 1A y 1B: Grados de tolerancia suelta, adecuados para el ajuste libre general de roscas internas y externas con alta tolerancia de ensamblaje.

Grados 2A y 2B: Los grados de tolerancia estándar universal para sujetadores mecánicos imperiales, aplicables a la mayoría de las condiciones de ensamblaje convencionales.

Grados 3A y 3B: Los grados de ajuste de mayor precisión con el enganche de rosca más estrecho, aplicados a diseños estructurales de alta precisión, críticos para la seguridad y de soporte de carga.

2.2 Roscas métricas

Los grados de tolerancia comunes para roscas externas métricas son 4h, 6h y 6g; Los grados comunes para roscas internas métricas son 5H, 6H y 7H. Las combinaciones de ajuste de rosca preferidas en la industria son H/g, H/h y G/h. Para sujetadores de precisión, como pernos y tuercas, el estándar nacional recomienda el ajuste 6H/6g para equilibrar la precisión del ensamblaje y la conveniencia del desmontaje.

3. Especificaciones de grado de resistencia para acero al carbono yPernos de acero inoxidable

3.1 Interpretación del grado de pernos de acero al carbono

La marca de grado de resistencia depernos de acero al carbonocontiene dos conjuntos de dígitos. El primero representa la resistencia a la tracción nominal y el segundo representa el índice de fluencia. Tomando como ejemplo un perno de grado 4,8: ​​el dígito "4" indica una resistencia a la tracción nominal de 400 N/mm², y el dígito "8" indica un índice de fluencia de 0,8, con un límite elástico nominal de 320 N/mm².

Los pernos estructurales cubren diez grados de rendimiento desde 3,6 hasta 12,9. Los pernos de grado 8.8 y superiores están hechos de acero de medio carbono o acero de baja aleación y reforzados mediante tratamiento térmico de temple y revenido, definidos como pernos de alta resistencia. Los pernos por debajo del Grado 8.8 sin tratamiento térmico mejorado se definen como pernos ordinarios.

Perno de grado 4.6: resistencia a la tracción nominal de 400 MPa, índice de elasticidad de 0,6, límite elástico nominal de 240 MPa.

Perno de alta resistencia de grado 10,9: después del tratamiento térmico, la resistencia a la tracción nominal alcanza los 1000 MPa con un índice de elasticidad de 0,9 y un límite elástico nominal de 900 MPa.

3.2 Interpretación del grado de pernos de acero inoxidable

El grado de resistencia de los sujetadores de acero inoxidable consta de dos partes separadas por un guión. El prefijo antes del guión indica el código del material y el sufijo después del guión indica el grado de resistencia. Por ejemplo, A2-70 representa acero inoxidable austenítico A2 con una resistencia a la tracción nominal de 700 MPa.

4. Método de cálculo de la resistencia a la tracción del perno

La capacidad de carga y la resistencia a la tracción de los pernos se calculan en función del área de la sección transversal de tensión efectiva de las roscas en lugar del diámetro exterior nominal, cumpliendo con las normas internacionales GB/T 3098.1 e ISO 898-1.

Fórmula de cálculo central:F=Salón × Como

Descripción del parámetro: F se refiere a la carga de tracción máxima deltornillo; Rm se refiere a la resistencia a la tracción estándar del material del perno; Se refiere al área de la sección transversal de tensión efectiva del hilo (valor estándar fijo, diferente del área circular ordinaria).

Para verificar la resistencia a la tracción en condiciones de carga conocidas:Salón=F/A. El resultado del cálculo deberá ser mayor o igual a la resistencia a la tracción estándar del grado correspondiente a calificar.

Para escenarios de estimación simples, el área de la sección transversal nominal se puede utilizar temporalmente: A=πd²/4 (d representa el diámetro nominal del perno). Se debe adoptar un área de tensión de rosca efectiva estándar para pruebas precisas y diseño de ingeniería para garantizar datos precisos.