Los grados de rendimiento de pernos para conexiones de estructuras de acero incluyen 3.6, 4.6, 4.8, 5.6, 6.8, 8.8, 9.8, 10.9 y 12.9. Los pernos de grado 8.8 y superiores se fabrican con acero de medio carbono o acero de baja -aleación y se someten a un tratamiento térmico de enfriamiento y revenido, que se definen colectivamente comopernos-de alta resistencia.El resto son tornillos normales. El grado de rendimiento de un perno consta de dos conjuntos de cifras, que representan la resistencia a la tracción nominal y la relación entre fluencia-y-tracción del material, respectivamente.
Para un perno de grado 4.6: su resistencia a la tracción nominal es de 400 MPa y la relación de fluencia-a-tracción es de 0,6. El límite elástico nominal se calcula como 400 × 0.6=240 MPa.
Para un perno de alta resistencia-grado 10,9: después del tratamiento térmico, la resistencia a la tracción nominal alcanza los 1000 MPa con una relación de fluencia-a-tracción de 0,9. El límite elástico nominal es 1000×0.9=900 MPa.
Los grados de rendimiento de los pernos siguen los estándares generales internacionales. Los pernos con el mismo grado de rendimiento ofrecen propiedades mecánicas idénticas independientemente del material y el origen. Los diseñadores pueden seleccionar pernos simplemente según los grados de rendimiento.
Un perno de grado 8.8 tiene una resistencia a la tracción nominal de 800 N/mm2 y un límite elástico nominal de 640 N/mm2.
Regla general de cálculo para la resistencia de los pernos marcada comoX.Y:
La resistencia nominal a la tracción es X×100.
El límite elástico nominal=Resistencia a la tracción nominal ×(Y÷10).
Ejemplo: un perno de grado 4.8 tiene una resistencia a la tracción de 400 MPa y un límite elástico de 400×8÷10=320 MPa.
Pernos de acero inoxidablegeneralmente están marcados como A2-70, A4-70, etc., que adoptan criterios independientes diferentes de las reglas de calificación métricas anteriores.
1 unidades de medida
Dos sistemas principales de medición de longitud se utilizan ampliamente en todo el mundo: el sistema métrico y el sistema imperial. El sistema métrico utiliza metros, centímetros y milímetros, que son populares en China, Europa, Japón y el sudeste asiático. El sistema imperial se basa en pulgadas y se aplica principalmente en Estados Unidos, Reino Unido y otros países europeos y americanos.
Conversión métrica (sistema decimal):
1 m=100 cm=1000 mm
Conversión imperial:
1 pulgada=8 octavos; 1 pulgada=25.4 mm
Ejemplo: 83 pulgadas×25.4=9.52 mm
Los sujetadores roscados con un diámetro nominal inferior a 1/4 de pulgada se designan mediante números de tornillo, que comúnmente incluyen 4#, 5#, 6#, 7#, 8#, 10# y 12#.
Clasificación de 2 hilos
Una rosca es una cresta helicoidal continua formada en la superficie interior o exterior de un componente. Según las características estructurales y las aplicaciones, los hilos se dividen en tres categorías:
- Hilo de propósito general-: Perfil de rosca triangular, utilizado para conectar y sujetar componentes. Se clasifica en hilo grueso e hilo fino. El hilo fino proporciona una mayor resistencia a las uniones.
- Hilo de transmisión de potencia: Los perfiles incluyen formas trapezoidales, rectangulares y{0}}dientes de sierra, que se utilizan principalmente para la transmisión de movimiento y potencia.
- Hilo de sellado: Diseñado para conexiones selladas, que incluyen principalmente roscas de tuberías, roscas cónicas y roscas de tuberías cónicas.
3 clases de ajuste de rosca
El ajuste de rosca define la estanqueidad entre las roscas internas y externas coincidentes. Las clases de ajuste se especifican mediante la combinación de desviaciones límite y tolerancias para roscas internas y externas.
3.1 Hilo Imperial Unificado
Clases de hilo externo: 1A, 2A, 3A
Clases de rosca interna: 1B, 2B, 3B
Todos son ajustes de liquidación. Un número de clase más alto significa un ajuste más ajustado. Las desviaciones de los límites se especifican únicamente para las Clases 1A y 2A; La clase 3A tiene una desviación fundamental cero. Las clases 1A y 2A comparten el mismo valor de desviación límite. Un número de clase más alto indica una zona de tolerancia más pequeña.
- Clase 1A y 1B: zona de tolerancia más grande, para conexiones de baja-precisión.
- Clase 2A y 2B: las clases de tolerancia más utilizadas para sujetadores mecánicos imperiales.
- Clase 3A y 3B: ajuste más ajustado con estrictos requisitos de tolerancia, aplicado a estructuras críticas con altos requisitos de seguridad.
Comparación de tolerancia: La tolerancia de la rosca externa de Clase 1A es un 50% mayor que la de Clase 2A y un 75% mayor que la de Clase 3A. Para roscas internas, la tolerancia de Clase 1B es un 50% mayor que la de Clase 2B y un 75% mayor que la de Clase 3B.
3.2 Rosca métrica
Zonas de tolerancia comunes para roscas externas: 4h, 6h, 6g
Zonas de tolerancia comunes para roscas internas: 5H, 6H, 7H
Los estándares japoneses dividen la precisión de la rosca en Clase Ⅰ, Ⅱ y Ⅲ. La clase Ⅱ se adopta para condiciones generales de trabajo.
Para roscas métricas: las zonas de tolerancia H y h tienen una desviación fundamental cero; G tiene una desviación fundamental positiva, mientras que e, f y g tienen una desviación fundamental negativa.
H es la zona de tolerancia más utilizada para roscas internas, adecuada para roscas sin recubrimiento o con una fina capa de fosfatado. G rara vez se usa y solo se aplica en ocasiones especiales con capas gruesas.
La zona de tolerancia g se utiliza generalmente para roscas con una capa delgada de 6~9 μm. Si el perno terminado requiere una tolerancia de 6 h, la rosca se mecanizará a 6 g para reservar el margen de recubrimiento.
Combinaciones de ajuste de rosca recomendadas: H/g, H/h, G/h. Para sujetadores de precisión comopernos y tuercas, 6H/6ges el ajuste estándar preferido.
4 parámetros de rosca y especificaciones de rosca autorroscante
4.1 Principales parámetros geométricos
- Diámetro mayor: Diámetro del cilindro imaginario coincidente con las crestas de la rosca, aproximadamente igual al diámetro nominal de la rosca.
- Diámetro menor: Diámetro del cilindro imaginario coincidente con las raíces de la rosca.
- Paso: Distancia axial entre los puntos correspondientes de dos crestas de rosca adyacentes medidas a lo largo de la línea de paso. El paso de los hilos imperiales se expresa por el número de hilos por pulgada.
4.2 Especificaciones de hilos autorroscantes comunes
(1) Hilos autorroscantes de métricas
| Tamaño | ST1.5 | ST1.9 | ST2.2 | ST2.6 | ST2.9 | ST3.3 | ST3.5 | ST3.9 | ST4.2 | ST4.8 | ST5.5 | ST6.3 | ST8.0 | ST9.5 |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Paso | 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 |
(2) Hilos autorroscantes imperiales
| Tamaño | 4# | 5# | 6# | 7# | 8# | 10# | 12# | 14# |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Hilos por pulgada (tipo AB) | 24 | 20 | 20 | 19 | 18 | 16 | 14 | 14 |
| Hilos por pulgada (tipo A) | 24 | 20 | 18 | 16 | 15 | 12 | 11 | 10 |
