index
logo
螺纹紧固件应力截面积和承载面积

  • 应力截面积


    3.1  应力截面积的计算,见下面公式,如无特殊要求,取3位有效数字。

           或  As = 0.7854(d-0.9382P)2

            式中:As ——螺纹的应力面积,mm2

               d——外螺纹大径的基本尺寸,mm;

               d2——螺纹中径的基本尺寸,mm;

               d3——螺纹小径的基本尺寸(d1)减去螺纹原始三角形高度(H)的1/6值,即:mm;

               H——螺纹原始三角形高度(H = 0.866025P),mm;

               P——螺距,mm;

               π——圆周率,π= 3.1416

    3.2  应力截面积值

         对粗牙螺纹M1~M68(GB 193)、细牙螺纹M8×1~M130×6(GB 193)的应力截面积(As)值,如下表所示。

    粗牙螺纹

    细牙螺纹

    螺纹直径d

    mm

    螺距P

    mm

    应力截面积AS

    mm2

    螺纹直径d

    mm

    螺距P

    mm

    应力截面积AS

    mm2

    1

    0.25

    0.46

    8

    1

    39.2

    1.1

    0.25

    0.588

    10

    1

    64.5

    1.2

    0.25

    0.732

    10

    1.25

    61.2

    1.4

    0.3

    0.983

    12

    1.25

    92.1

    1.6

    0.35

    1.27

    12

    1.5

    88.1

    1.8

    0.35

    1.7

    14

    1.5

    125

    2

    0.4

    2.07

    16

    1.5

    167

    2.2

    0.45

    2.48

    18

    1.5

    216

    2.5

    0.45

    3.39

    20

    1.5

    272

    3

    0.5

    5.03

    20

    2

    258

    3.5

    0.6

    6.78

    22

    1.5

    333

    4

    0.7

    8.78

    24

    2

    384

    4.5

    0.75

    11.3

    27

    2

    496

    5

    0.8

    14.2

    30

    2

    621

    6

    1

    20.1

    33

    2

    761

    7

    1

    28.9

    36

    3

    865

    8

    1.25

    36.6

    39

    3

    1030

    10

    1.5

    58

    45

    3

    1400

    12

    1.75

    84.3

    52

    4

    1830

    14

    2

    115

    56

    4

    2144

    16

    2

    157

    60

    4

    2490

    18

    2.5

    192

    64

    4

    2851

    20

    2.5

    245

    72

    6

    3460

    22

    2.5

    303

    76

    6

    3890

    24

    3

    353

    80

    6

    4340

    27

    3

    459

    85

    6

    4950

    30

    3.5

    581

    90

    6

    5590

    33

    3.5

    694

    95

    6

    6270

    36

    4

    817

    100

    6

    7000

    39

    4

    976

    105

    6

    7760

    42

    4.5

    1120

    110

    6

    8560

    45

    4.5

    1310

    115

    6

    9390

    48

    5

    1470

    120

    6

    10300

    52

    5

    1760

    125

    6

    11200

    56

    5.5

    2030

    130

    6

    12100

    60

    5.5

    2360

     

     


    64

    6

    2680

     

     


    68

    6

    3060






  • 承载面积


    4.1  承载面积的计算涉及众多因素,如紧固件的支承面形状、尺寸、螺栓和螺钉通孔的大小、有无垫圈面或垫圈等。常用支承面形状的计算公式,如下表所示。如无特殊要求,取3位有效数字。


    支承面的形状

    承载面积的计算公式

    圆 形

    六角形

    方 形

        注:Ab1——圆形支承面的承载面积,mm2

                Ab2——六角形支承面的承载面积,mm2

                Ab3——方形支承面的承载面积,mm2

                dw——支承面或垫圈面直径,mm2,见GB 5276;

                S——六角或方形的对边宽度,mm,见GB 5276;

                dh——螺栓或螺钉通孔直径,mm,按GB 5277选取;

                 π——圆周率,π=3.1416。


    4.2  典型的螺纹紧固件的承载面积(Ab)值及承载面积(Ab)与应力截面积(As)之比(Ab/As以下简称面积比),如下图及表3~表5所示。

     

     

    表3

    螺纹紧固件

    螺栓或螺钉

    通孔直径dh

    mm

    面积比

    Ab/As

    种类

    对边宽度S

    mm

    垫圈面

    螺纹公称直径d

    mm

    六角头螺栓

    标准系列

    3~80

    按GB 5277

    (无内倒角)或

    GB 152.2~152.4

    见表4

    加大系列

    12~39

    内六角螺钉

    /

    1.6~36

    见表5

    方头螺栓

    标准系列

    10~48

    六角法兰面螺栓

    标准系列

    5~16

    盘头螺钉

    /

    1.6~10

      注:

        1. 六角头螺栓的标准系列、加大系列,按GB 3104选取;方头螺栓按GB 8选取;内六角螺钉,按GB 70,选取,六角法兰面螺栓,桉GB 5787选取,盘头嫘钉,按GB 67或GB 818选取。

        2. 当螺母支承面的形状、尺寸与表中六角头螺栓、方头螺栓、六角法兰面螺栓相同时,表4和表5也适用于该螺母。


    表4

    螺纹规格

    螺栓或

    螺钉通孔直径dh

    mm

    六角头螺栓的承载面积与应力面积之比

    六角标准系列

    六角垫圈面标准系列

    六角加大系列

    六角垫圈面加大系列

    粗牙

    细牙

    对边宽度

    S

    mm

    承载面积

    Ab2

    mm2

    面积比

    Ab2/AS

    支承面

    直径

    dw=0.95S

    mm

    承载面积

    Ab1

    mm2

    面积比

    Ab1/AS

    对边宽度

    S

    mm

    承载面积

    Ab2

    mm2

    面积比

    Ab2/AS

    支承面

    直径

    dw=0.95S

    mm

    承载面积

    Ab1

    mm2

    面积比

    Ab1/AS

    M3

    /

    3.4

    5.5

    17.1

    3.4

    5.22

    12.3

    2.4

    /

    /

    /

    /

    /

    /

    M4

    /

    4.5

    7

    26.5

    3

    6.65

    18.8

    2.1

    /

    /

    /

    /

    /

    /

    M5

    /

    5.5

    8

    31.7

    2.2

    7.6

    21.6

    1.5

    /

    /

    /

    /

    /

    /

    M6

    /

    6.6

    10

    52.4

    2.6

    9.5

    36.7

    1.8

    /

    /

    /

    /

    /

    /

    M7

    /

    7.6

    11

    59.4

    2.1

    10.45

    40.4

    1.4

    /

    /

    /

    /

    /

    /

    M8

    M8×1

    9

    13

    82.7

    2.3(2.1)

    12.35

    56.2

    1.5(1.4)

    /

    /

    /

    /

    /

    /

    M10

    M10×1.25

    11

    16

    127

    2.2(2.1)

    15.2

    86.4

    1.5(1.4)

    /

    /

    /

    /

    /

    /

    M12

    M12×1.25

    13.5

    18

    137

    1.6(1.5)

    17.1

    86.5

    1(0.94)

    21

    239

    2.8

    19.95

    169

    2

    M14

    M14×1.5

    15.5

    21

    193

    1.7(1.5)

    19.95

    124

    1.1(0.99)

    24

    310

    2.7

    22.8

    220

    1.9

    M16

    M16×1.5

    17.5

    24

    258

    1.6(1.5)

    22.8

    168

    1.1(1.0)

    27

    391

    2.5

    25.65

    276

    1.8

    M18

    M18×1.5

    20

    27

    317

    1.7(1.5)

    25.65

    203

    1.1(0.94)

    30

    461

    2.4

    28.5

    324

    1.7

    M20

    M20×1.5

    22

    30

    399

    1.6(1.5)

    28.5

    258

    1.1(0.95)

    /

    /

    /

    /

    /

    /

    M20

    M20×1.5

    22

    /

    /

    /

    /

    /

    /

    34

    621

    2.5

    32.3

    439

    1.8

    M22

    M22×1.5

    24

    /

    /

    /

    /

    /

    /

    36

    670

    2.2

    34.2

    466

    1.5

    M22

    M22×1.5

    24

    34

    549

    1.8(1.6)

    32.3

    367

    1.2(1.1)

    /

    /

    /

    /

    /

    /

    M24

    M24×2

    26

    36

    591

    1.7(1.5)

    34.2

    388

    1.1(1.0)

    41

    925

    2.6

    38.95

    661

    1.9

    M27

    M27×2

    30

    41

    749

    1.6(1.5)

    38.95

    485

    1.1(0.98)

    46

    1130

    2.5

    43.7

    793

    1.7

    M30

    M30×2

    33

    46

    977

    1.7(1.6)

    43.7

    645

    1.1(1.1)

    50

    1310

    2.3

    47.5

    917

    1.6

    M33

    M33×2

    36

    50

    1150

    1.7(1.5)

    47.5

    754

    1.1(0.99)

    55

    1600

    2.3

    52.25

    1130

    1.6

    M36

    M36×3

    39

    55

    1430

    1.8(1.7)

    52.25

    950

    1.2(1.1)

    60

    1920

    2.4

    57

    1360

    1.7

    M39

    M39×3

    42

    60

    1730

    1.8(1.7)

    57

    1170

    1.2(1.1)

    65

    2270

    2.3

    61.75

    1610

    1.6

    M42

    /

    45

    65

    2070

    1.8

     

    M45

    /

    48

    70

    2430

    1.9

    M48

    /

    52

    75

    2750

    1.9

    M52

    /

    56

    80

    3080

    1.8

    M56

    /

    62

    85

    3240

    1.6

    M60

    /

    66

    90

    3590

    1.5

    M64

    /

    70

    95

    3970

    1.5

    M68

    /

    74

    100

    4360

    1.4

    /

    M72×6

    78

    105

    4770

    (1.4)

    /

    M76×6

    82

    110

    5200

    (1.3)

    /

    M80×6

    86

    115

    5640

    (1.3)

       注:

        1. 螺栓或螺钉通孔直径dh,按GB 5277中等装配系列(无内倒角)的基本尺寸选取;

        2. 对边宽度S,见六角支承面图,按GB 3104的基本尺寸选取;

        3. 垫圈面直径dw,见六角垫圈面图,按dw=0.95S计算;

        4. 括号内的面积比(Ab/AS)适用于细牙螺纹。


    表5

    螺纹

    规格

    螺栓或螺钉

    通孔直径dh

    mm

    螺栓及螺钉的承载面积与应力截面积之比

    内六角螺钉

    方头螺栓

    六角法兰面螺栓

    盘头螺钉

    支承面

    直径dw

    mm

    承载面积

    Ab1

    mm2

    面积比

    Ab1/As

    对边

    宽度S

    mm

     

    承载面积

    Ab3

    mm2

    面积比

    Ab3/As

    支承面

    直径dw

    mm

    承载面积

    Ab1

    mm2

    面积比

    Ab1/As

    支承面

    直径dw

    mm

    承载面积

    Ab1

    mm2

    面积比

    Ab1/As

    M1.6

    1.8

    2.72

    3.27

    2.57

    /

    /

    /

    /

    /

    /

    3.2

    5.5

    4.3

    M2

    2.4

    3.4

    4.56

    2.2

    /

    /

    /

    /

    /

    /

    4

    8.04

    3.9

    M2.5

    2.9

    4.18

    7.12

    2.1

    /

    /

    /

    /

    /

    /

    5

    13

    3.8

    M3

    3.4

    5.07

    11.11

    2.21

    /

    /

    /

    /

    /

    /

    5.6

    15.6

    3.1

    M4

    4.5

    6.53

    17.59

    2

    /

    /

    /

    /

    /

    /

    8

    34.4

    3.9

    M5

    5.5

    8.3

    30.35

    2.14

    /

    /

    /

    9.4

    45.64

    3.2

    9.5

    47.1

    3.3

    M6

    6.6

    9.38

    34.89

    1.74

    /

    /

    /

    11.6

    71.47

    3.6

    12

    78.9

    3.9

    M8

    9

    12.33

    55.79

    1.52

    /

    /

    /

    14.9

    110.75

    3

    16

    137

    3.7

    M10

    11

    15.33

    89.54

    1.54

    16

    161

    2.8

    18.7

    179.61

    3.1

    20

    219

    3.8

    M12

    13.5

    17.23

    90.02

    1.07

    18

    181

    2.1

    22.6

    258.01

    3.1

     

     

     

    M14

    15.5

    20.17

    130.83

    1.14

    21

    252

    2.2

    26.4

    358.7

    3.1

    M16

    17.5

    23.17

    181.11

    1.15

    24

    335

    2.1

    30.6

    494.89

    3.2

    M18

    20

    /

    /

    /

    27

    415

    2.2

     

     

     

    M20

    22

    28.87

    274.48

    1.12

    30

    520

    2.1

    M22

    24

    /

    /

    /

    34

    704

    2.3

    M24

    26

    34.81

    420.77

    1.19

    36

    765

    2.2

    M27

    30

    /

    /

    /

    41

    974

    2.1

    M30

    33

    43.61

    638.4

    1.14

    46

    1261

    2.2

    M33

    36

    /

    /

    /

    /

    /

    /

    M36

    39

    /

    973.47

    1.19

    55

    2170

    2.7

    M39

    42

    /

    /

    /

    /

    /

    /

    M42

    45

    /

    /

    /

    65

    2635

    2.4

    M45

    48

    /

    /

    /

    /

    /

    /

    M48

    52

    /

    /

    /

    75

    3501

    2.4

    M52

    56

    /

    /

    /

     

      注:

        1. 螺栓或螺钉通孔直径db,按GB 5277中等装配系列(无内倒角)的基本尺寸选取;
        2. 内六角螺钉的支承面直径dw,按GB 70的“dwmin”值选取;
        3. 方头螺栓(标准型)的对边宽度,桉GB 8(即GB 3104标准系列)的“Smax”值选取;
        4. 六角法兰面螺栓的支承面直径dw,按GB 5787的“dwmin”值选取;
        5. 盘头螺钉的支承面直径dw,按GB 67或GB 818的“dkmax”值选取。


对应标准
更多相关数据
美制内六角凹槽对边尺寸偏差
螺纹收尾及退刀槽
航空航天系列.六瓣凹槽.尺寸和公差
螺纹紧固件应力截面积和承载面积
外螺纹零件末端形式
注:数据仅供参考!
© 易紧通 服务热线:4006-164580(免长途费)