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            國家標準GB3098.13-1996(點擊下載)中規定了8.8級 9.8級 10.9級 12.9級螺絲的部分規格的最小破壞扭矩(出于方便理解下稱扭力吧),其核心內容有兩點:

            • 扭力的計算方法:

            重點:扭力=抗拉強度*強度比*截面抗扭模數

            其中,抗拉強度σb在GB3098.1(點此下載GB/T3098.1-2010.PDF文檔)有規定,強度比X在GB3098.13中有規定,抗扭截面模數WP是一個材料力學概念,公式是固定的即3.14/16*d3。有了這個計算方法,基本可以獲取所有級別螺絲的扭力參數。

            • GB3098.13提供常用規格的扭力參考數據:

            以上兩點本身沒毛病,但是在查閱使用過程中著實讓人很D疼,1是公式太魅澀,看起來瘆的慌;2是表格沒卵用,樣本太少。

            出于日常查閱方便,現將所有螺絲的扭力的計算值列表如下,其中公制螺絲部分按GB3098.13計算,美制螺絲部分按ASTM F606/606M(并結合GB3098.13)計算。為方便直覺體會,美制螺絲扭力也采用牛米NM為單位。

            值得說明的是,標準中對于被測試物有一些前置要求,比如不適用于M10以上、不適用于緊定等等,這些就不管它了,本表提供的是理論計算值。

            公制部分。4.8級、8.8級、9.8級、10.9級、12.9級螺絲的扭力
            • 4.8級螺絲扭力標準:
            螺紋
            規格
            外徑
            (mm)
            牙距
            (mm)
            牙底徑
            (mm)
            4.8抗拉強度
            (Mpa)
            強度比 扭轉強度
            (Mpa)
            抗扭截面模數 理論扭力
            (NM)
            扭力國標值
            (NM)
            相差
            (NM)
            建議安裝力
            (NM)
            D P d σb min X τB WP MB S
            M1*0.25 0.93 0.25 0.6594 400 0.84 336 0.06 0.02 未規定   0.011
            M1.2*0.25 1.13 0.25 0.8594 400 0.84 336 0.12 0.04   0.025
            M1.4*0.3 1.33 0.3 1.0052 400 0.84 336 0.20 0.07   0.040
            M1.6*0.35 1.5 0.35 1.1211 400 0.84 336 0.28 0.09   0.056
            M2*0.4 1.89 0.4 1.4570 400 0.84 336 0.61 0.20   0.12
            M2.5*0.45 2.38 0.45 1.8929 400 0.84 336 1.33 0.45   0.27
            M3*0.5 2.87 0.5 2.3287 400 0.84 336 2.48 0.83   0.50
            M3.5*0.6 3.35 0.6 2.7005 400 0.84 336 3.86 1.30   0.78
            M4*0.7 3.84 0.7 3.0822 400 0.84 336 5.75 1.93   1.16
            M5*0.8 4.83 0.8 3.9640 400 0.84 336 12.22 4.11   2.46
            M6*1.0 5.79 1 4.7075 400 0.84 336 20.47 6.88   4.13
            M8*1.25 7.76 1.25 6.4069 400 0.84 336 51.61 17.34   10.40
            M10*1.5 9.73 1.5 8.1062 400 0.84 336 104.54 35.12   21.07
            M12*1.75 11.7 1.75 9.8056 400 0.84 336 185.03 62.17   37.30
            M14*1.75 13.68 1.75 11.7856 400 0.84 336 321.27 107.95   64.77
            M16*2 15.68 2 13.5150 400 0.84 336 484.46 162.78   97.67
            M18*2 17.62 2 15.4550 400 0.84 336 724.46 243.42   146.05
            M20*2.5 19.62 2.5 16.9137 400 0.84 336 949.57 319.05   191.43
            M22*2.5 21.62 2.5 18.9137 400 0.84 336 1327.82 446.15   267.69
            M24*3 23.58 3 20.3324 400 0.84 336 1649.60 554.26   332.56
            M27*3 26.58 3 23.3324 400 0.84 336 2492.82 837.59   502.55
            M30*3.5 29.52 3.5 25.7312 400 0.84 336 3343.40 1123.38   674.03
            M33*3.5 32.52 3.5 28.7312 400 0.84 336 4654.47 1563.90   938.34
            M36*4 35.47 4 31.1399 400 0.84 336 5926.01 1991.14   1194.68
            M39*4 38.47 4 34.1399 400 0.84 336 7809.03 2623.83   1574.30
            • 8.8級螺絲扭力標準:
            螺紋
            規格
            外徑
            (mm)
            牙距
            (mm)
            牙底徑
            (mm)
            8.8抗拉強度
            (Mpa)
            強度比 扭轉強度
            (Mpa)
            抗扭截面模數 理論扭力
            (NM)
            扭力國標值
            (NM)
            相差
            (NM)
            建議安裝力
            (NM)
            D P d σb min X τB WP MB S
            M1*0.25 0.93 0.25 0.6594 800 0.84 672 0.06 0.04 0.033 0.005 0.023
            M1.2*0.25 1.13 0.25 0.8594 800 0.84 672 0.12 0.08 0.075 0.009 0.05
            M1.4*0.3 1.34 0.3 1.0152 800 0.84 672 0.21 0.14 0.120 0.018 0.083
            M1.6*0.35 1.5 0.35 1.1211 800 0.84 672 0.28 0.19 0.160 0.026 0.11
            M2*0.4 1.89 0.4 1.4570 800 0.84 672 0.61 0.41 0.370 0.038 0.24
            M2.5*0.45 2.38 0.45 1.8929 800 0.84 672 1.33 0.89 0.820 0.074 0.54
            M3*0.5 2.88 0.5 2.3387 800 0.84 672 2.51 1.69 1.5 0.19 1.01
            M3.5*0.6 3.36 0.6 2.7105 800 0.84 672 3.91 2.63 2.4 0.23 1.58
            M4*0.7 3.83 0.7 3.0722 800 0.84 672 5.69 3.82 3.6 0.22 2.29
            M5*0.8 4.78 0.8 3.9140 800 0.84 672 11.77 7.91 7.6 0.31 4.74
            M6*1.0 5.78 1 4.6975 800 0.84 672 20.34 13.67 13 0.67 8.20
            M8*1.25 7.78 1.25 6.4269 800 0.84 672 52.10 35.01 33 2.01 21.01
            M10*1.5 9.77 1.5 8.1462 800 0.84 672 106.09 71.29 66 5.29 42.78
            M12*1.75 11.76 1.75 9.8656 800 0.84 672 188.44 126.63 沒規定   75.98
            M14*1.75 13.74 1.75 11.8456 800 0.84 672 326.20 219.20   131.52
            M16*2 15.74 2 13.5750 800 0.84 672 490.94 329.91   197.95
            M18*2 17.71 2 15.5450 800 0.84 672 737.19 495.39   297.23
            M20*2.5 19.71 2.5 17.0037 800 0.84 672 964.81 648.35   389.01
            M22*2.5 21.62 2.5 18.9137 800 0.84 672 1327.82 892.29   535.38
            M24*3 23.58 3 20.3324 800 0.84 672 1649.60 1108.53   665.12
            M27*3 26.58 3 23.3324 800 0.84 672 2492.82 1675.17   1005.10
            M30*3.5 29.52 3.5 25.7312 800 0.84 672 3343.40 2246.77   1348.06
            M33*3.5 32.52 3.5 28.7312 800 0.84 672 4654.47 3127.80   1876.68
            M36*4 35.47 4 31.1399 800 0.84 672 5926.01 3982.28   2389.37
            M39*4 38.47 4 34.1399 800 0.84 672 7809.03 5247.67   3148.60
            • 9.8級螺絲扭力標準:
            螺紋
            規格
            外徑
            (mm)
            牙距
            (mm)
            牙底徑
            (mm)
            9.8抗拉強度
            (Mpa)
            強度比 扭轉強度
            (Mpa)
            抗扭截面模數 理論扭力
            (NM)
            扭力國標值
            (NM)
            相差
            (NM)
            建議安裝力
            (NM)
            D P d σb min X τB WP MB S
            M1*0.25 0.93 0.25 0.6594 900 0.815 733.5 0.06 0.041 0.036 0.005 0.025
            M1.2*0.25 1.13 0.25 0.8594 900 0.815 733.5 0.12 0.091 0.082 0.009 0.055
            M1.4*0.3 1.34 0.3 1.0152 900 0.815 733.5 0.21 0.151 0.13 0.021 0.090
            M1.6*0.35 1.5 0.35 1.1211 900 0.815 733.5 0.28 0.203 0.18 0.023 0.122
            M2*0.4 1.89 0.4 1.4570 900 0.815 733.5 0.61 0.45 0.40 0.045 0.267
            M2.5*0.45 2.38 0.45 1.8929 900 0.815 733.5 1.33 0.98 0.9 0.08 0.59
            M3*0.5 2.88 0.5 2.3387 900 0.815 733.5 2.51 1.84 1.7 0.14 1.10
            M3.5*0.6 3.36 0.6 2.7105 900 0.815 733.5 3.91 2.87 2.7 0.17 1.72
            M4*0.7 3.83 0.7 3.0722 900 0.815 733.5 5.69 4.17 3.9 0.27 2.50
            M5*0.8 4.78 0.8 3.9140 900 0.815 733.5 11.77 8.63 8.3 0.33 5.18
            M6*1.0 5.78 1 4.6975 900 0.815 733.5 20.34 14.92 14 0.92 8.95
            M8*1.25 7.78 1.25 6.4269 900 0.815 733.5 52.10 38.21 36 2.21 22.93
            M10*1.5 9.77 1.5 8.1462 900 0.815 733.5 106.09 77.82 72 5.82 46.69
            M12*1.75 11.76 1.75 9.8656 900 0.815 733.5 188.44 138.22 沒規定   82.93
            M14*1.75 13.74 1.75 11.8456 900 0.815 733.5 326.20 239.27   143.56
            M16*2 15.74 2 13.5750 900 0.815 733.5 490.94 360.10   216.06
            M18*2 17.71 2 15.5450 900 0.815 733.5 737.19 540.73   324.44
            M20*2.5 19.71 2.5 17.0037 900 0.815 733.5 964.81 707.69   424.61
            M22*2.5 21.62 2.5 18.9137 900 0.815 733.5 1327.82 973.96   584.37
            M24*3 23.58 3 20.3324 900 0.815 733.5 1649.60 1209.98   725.99
            M27*3 26.58 3 23.3324 900 0.815 733.5 2492.82 1828.48   1097.09
            M30*3.5 29.52 3.5 25.7312 900 0.815 733.5 3343.40 2452.39   1471.43
            M33*3.5 32.52 3.5 28.7312 900 0.815 733.5 4654.47 3414.05   2048.43
            M36*4 35.47 4 31.1399 900 0.815 733.5 5926.01 4346.73   2608.04
            M39*4 38.47 4 34.1399 900 0.815 733.5 7809.03 5727.92   3436.75
            • 10.9級螺絲扭力標準:
            螺紋
            規格
            外徑
            (mm)
            牙距
            (mm)
            牙底徑
            (mm)
            10.9抗拉強度
            (Mpa)
            強度比 扭轉強度
            (Mpa)
            抗扭截面模數 理論扭力
            (NM)
            扭力國標值
            (NM)
            相差
            (NM)
            建議安裝力
            (NM)
            D P d σb min X τB WP MB S
            M1*0.25 0.93 0.25 0.6594 1000 0.79 790 0.06 0.044 0.040 0.004 0.027
            M1.2*0.25 1.13 0.25 0.8594 1000 0.79 790 0.12 0.098 0.092 0.006 0.059
            M1.4*0.3 1.34 0.3 1.0152 1000 0.79 790 0.21 0.162 0.14 0.022 0.097
            M1.6*0.35 1.5 0.35 1.1211 1000 0.79 790 0.28 0.218 0.20 0.018 0.131
            M2*0.4 1.89 0.4 1.4570 1000 0.79 790 0.61 0.48 0.45 0.030 0.288
            M2.5*0.45 2.38 0.45 1.8929 1000 0.79 790 1.33 1.05 1 0.05 0.63
            M3*0.5 2.88 0.5 2.3387 1000 0.79 790 2.51 1.98 1.9 0.08 1.19
            M3.5*0.6 3.36 0.6 2.7105 1000 0.79 790 3.91 3.09 3 0.09 1.85
            M4*0.7 3.83 0.7 3.0722 1000 0.79 790 5.69 4.50 4.4 0.10 2.70
            M5*0.8 4.78 0.8 3.9140 1000 0.79 790 11.77 9.30 9.3 0.00 5.58
            M6*1.0 5.78 1 4.6975 1000 0.79 790 20.34 16.07 16 0.07 9.64
            M8*1.25 7.78 1.25 6.4269 1000 0.79 790 52.10 41.16 40 1.16 24.69
            M10*1.5 9.77 1.5 8.1462 1000 0.79 790 106.09 83.81 81 2.81 50.29
            M12*1.75 11.76 1.75 9.8656 1000 0.79 790 188.44 148.87 沒規定   89.32
            M14*1.75 13.74 1.75 11.8456 1000 0.79 790 326.20 257.70   154.62
            M16*2 15.74 2 13.5750 1000 0.79 790 490.94 387.84   232.70
            M18*2 17.71 2 15.5450 1000 0.79 790 737.19 582.38   349.43
            M20*2.5 19.71 2.5 17.0037 1000 0.79 790 964.81 762.20   457.32
            M22*2.5 21.62 2.5 18.9137 1000 0.79 790 1327.82 1048.98   629.39
            M24*3 23.58 3 20.3324 1000 0.79 790 1649.60 1303.18   781.91
            M27*3 26.58 3 23.3324 1000 0.79 790 2492.82 1969.32   1181.59
            M30*3.5 29.52 3.5 25.7312 1000 0.79 790 3343.40 2641.29   1584.77
            M33*3.5 32.52 3.5 28.7312 1000 0.79 790 4654.47 3677.03   2206.22
            M36*4 35.47 4 31.1399 1000 0.79 790 5926.01 4681.55   2808.93
            M39*4 38.47 4 34.1399 1000 0.79 790 7809.03 6169.13   3701.48
            • 12.9級螺絲扭力標準:
            螺紋
            規格
            外徑
            (mm)
            牙距
            (mm)
            牙底徑
            (mm)
            12.9抗拉強度
            (Mpa)
            強度比 扭轉強度
            (Mpa)
            抗扭截面模數 理論扭力
            (NM)
            扭力國標值
            (NM)
            相差
            (NM)
            建議安裝力
            (NM)
            D P d σb min X τB WP MB S
            M1*0.25 0.93 0.25 0.6594 1200 0.75 900 0.06 0.05 0.045 0.006 0.030
            M1.2*0.25 1.13 0.25 0.8594 1200 0.75 900 0.12 0.11 0.10 0.012 0.067
            M1.4*0.3 1.34 0.3 1.0152 1200 0.75 900 0.21 0.18 0.16 0.025 0.111
            M1.6*0.35 1.5 0.35 1.1211 1200 0.75 900 0.28 0.25 0.22 0.029 0.149
            M2*0.4 1.89 0.4 1.4570 1200 0.75 900 0.61 0.55 0.50 0.046 0.328
            M2.5*0.45 2.38 0.45 1.8929 1200 0.75 900 1.33 1.20 1.1 0.10 0.72
            M3*0.5 2.88 0.5 2.3387 1200 0.75 900 2.51 2.26 2.1 0.16 1.36
            M3.5*0.6 3.36 0.6 2.7105 1200 0.75 900 3.91 3.52 3.3 0.22 2.11
            M4*0.7 3.83 0.7 3.0722 1200 0.75 900 5.69 5.12 4.9 0.22 3.07
            M5*0.8 4.78 0.8 3.9140 1200 0.75 900 11.77 10.59 10 0.59 6.35
            M6*1.0 5.78 1 4.6975 1200 0.75 900 20.34 18.31 17 1.31 10.98
            M8*1.25 7.78 1.25 6.4269 1200 0.75 900 52.10 46.89 44 2.89 28.13
            M10*1.5 9.77 1.5 8.1462 1200 0.75 900 106.09 95.48 90 5.48 57.29
            M12*1.75 11.76 1.75 9.8656 1200 0.75 900 188.44 169.60 沒規定   101.76
            M14*1.75 13.74 1.75 11.8456 1200 0.75 900 326.20 293.58   176.15
            M16*2 15.74 2 13.5750 1200 0.75 900 490.94 441.84   265.11
            M18*2 17.71 2 15.5450 1200 0.75 900 737.19 663.47   398.08
            M20*2.5 19.71 2.5 17.0037 1200 0.75 900 964.81 868.33   521.00
            M22*2.5 21.62 2.5 18.9137 1200 0.75 900 1327.82 1195.04   717.02
            M24*3 23.58 3 20.3324 1200 0.75 900 1649.60 1484.64   890.78
            M27*3 26.58 3 23.3324 1200 0.75 900 2492.82 2243.53   1346.12
            M30*3.5 29.52 3.5 25.7312 1200 0.75 900 3343.40 3009.06   1805.44
            M33*3.5 32.52 3.5 28.7312 1200 0.75 900 4654.47 4189.02   2513.41
            M36*4 35.47 4 31.1399 1200 0.75 900 5926.01 5333.41   3200.04
            M39*4 38.47 4 34.1399 1200 0.75 900 7809.03 7028.13   4216.88
            美制螺絲部分。

             
            美制螺絲的扭力標準來自ASTM F606/606M,標準給出的扭力計算公式如下:

            即:

            Mb(以英制為單位)=d3*抗拉強度UTS*0.165
            Mb(公制)=d3*抗拉強度UTS*0.00014

            其中第二條關于公制螺絲計算公式等效于本文上面所述的GB3098.13公式,甚至還更精準一些,為避免重復,下面只計算美制螺絲部分。

            以美制5級1/4-20UNC螺絲為例:

             

            7 條留言:

            1. 現在做這種技術解讀的太少了,愿意分享出來的就更少了,佩服樓主,有機會真要認識 合作一下。

            2. 有兩點疑問想請教下,1是相差這一欄數值是那兩個數值的差值,2是建議安裝力和國標相差有點大,是怎么得出來的。

            3. 有個問題想問下:螺絲等級一般是說4.8、8.8、12.9級,還有一種說0.5T、1.8T、2.4T又是怎么規定的,有標準嗎,兩者關系是怎樣的,謝謝!

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