ICS 21.060.20 J 13
G
中华人民共和国国家标准
GB/T3098.9—2010/IS02320.2008
代替GB/T3098.9—2002
紧固件机械性能 有效力矩型钢锁紧螺母
Mechanical properties of fasteners--Prevailing torque type steel nuts
(ISO 2320:2008,IDT)
2011-01-10发布
2011-10-01实施
中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局中国国家标准化管理委员会
发布 GB/T3098.9—2010/IS02320:2008
前 言
GB/T3098的本部分（以下简称本部分）是国家标准“紧固件机械性能”系列标准之一。该系列包括：
GB/T3098.1-—2010 紧固件机械性能 螺栓、螺钉和螺柱； GB/T3098.2-—2000 紧固件机械性能 螺母粗牙螺纹； GB/T3098.3---2000 紧固件机械性能 紧定螺钉； GB/T3098.4—2000 紧固件机械性能 螺母细牙螺纹； GB/T3098.5-—2000 紧固件机械性能 自攻螺钉； GB/T3098.6—2000 紧固件机械性能 不锈钢螺栓、螺钉和螺柱； GB/T3098.7-—2000 紧固件机械性能 自挤螺钉； GB/T3098.8--2010 紧固件机械性能 一200℃～十700℃使用的螺栓连接零件； GB/T3098.9-2010 紧固件机械性能 有效力矩型钢锁紧螺母； GB/T3098.10—1993 紧固件机械性能 有色金属制造的螺栓、螺钉、螺柱和螺母； GB/T3098.11---2002 紧固件机械性能 自钻自攻螺钉； GB/T3098.12—1996 紧固件机械性能 螺母锥形保证载荷试验； GB/T3098.13—1996 紧固件机械性能 螺栓与螺钉的扭矩试验和破坏扭矩 公称直径 1~10mm; GB/T3098.14-—2000 紧固件机械性能 螺母扩孔试验； -GB/T3098.15—2000 紧固件机械性能 不锈钢螺母： GB/T3098.16-2000 紧固件机械性能 不锈钢紧定螺钉； GB/T3098.17—1996 紧固件机械性能 检查氢脆用预载荷试验平行支承面法； GB/T3098.18—2004 紧固件机械性能 盲铆钉试验方法 GB/T3098.19—2004 紧固件机械性能 抽芯铆钉： GB/T3098.20—2004 紧固件机械性能 蝶形螺母保证扭矩； -GB/T3098.21--2008 紧固件机械性能 不锈钢自攻螺钉； GB/T3098.22--2009 紧固件机械性能 超细晶非调质钢螺栓、螺钉和螺柱。
- -
本部分是GB/T3098的第9部分。 本部分等同采用ISO2320：2008《有效力矩型钢螺母机械和工作性能》（英文版），主要修改如下：
在引用文件中，用我国标准代替国际标准（第2章）。 本部分代替GB/T3098.9一2002《紧固件机械性能有效力矩型钢六角锁紧螺母》。 本部分与GB/T3098.9—2002相比主要变化如下：
调整全金属锁紧螺母的工作温度范围为一50℃～十150℃（第1章）；新增名词术语与定义（第3章）；新增标记代号与定义（第4章）；新增5、9级螺母工作性能试验数据表（第8章）； -新增附录B；调整螺母工作性能试验数据表（第8章）；调整有效力矩性能试验程序（9.3.4)； -取消了原标准的第4章、第5章部分内容和第7章机械性能数据表，而规定按相应标准执行；
-
-
I GB/T3098.9--2010/ISO2320:2008
一取消了原标准的第9章；删除原标准附录A，但规定允许采用手动形式
本部分的附录A为规范性附录，附录B为资料性附录。 本部分由中国机械工业联合会提出。 本部分由全国紧固件标准化技术委员会（SAC/TC85)归口。 本部分负责起草单位：中机生产力促进中心。 本部分参加起草单位：机械工业通用零部件产品质量监督检测中心、国家标准件产品质量监督检验
中心。
本部分所代替标准的历次版本发布情况为： -GB3098.9---1993.GB/T3098.9—2002; -GB928—1980。
II GB/T3098.9—2010/ISO2320:2008
紧固件机械性能 有效力矩型钢锁紧螺母
1范围
GB/T3098的本部分规定了在环境温度为10℃～35℃条件下进行试验时，有效力矩型钢锁紧螺母的机械和工作性能。包括单项试验确定有效力矩性能（工作性能）和/或扭矩-夹紧力性能
本部分适用于符合以下规定的有效力矩型全金属锁紧螺母和非金属嵌件锁紧螺母： -符合GB/T192规定的普通螺纹；
一符合GB/T193规定的直径与螺距组合；螺纹规格M3～M39，机械性能符合GB/T3098.2；螺纹规格M8×1M39×3，机械性能符合GB/T3098.4；有效力矩型全金属锁紧螺母的工作温度范围为一50℃～十150℃；注1：见第7章，第3段。
-有效力矩型非金属嵌件锁紧螺母的工作温度范围为一50℃～十120℃。 注2：见第7章，第4段。
2规范性引用文件
下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，仅注日期的版本适用于本文件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。
GB/T192普通螺纹基本牙型（GB/T192—2003，ISO68-1：1998，ISOgeneralpurposescrew threads--Basic profile—Psrt 1:Metric screwthreads,MOD)
GB/T193普通螺纹直径与螺距系列（GB/T193-2003，ISO261：1998，ISOgeneralpurpose metric screw threads-General plan,MOD)
GB/T3098.1紧固件机械性能螺栓、螺钉和螺柱(GB/T3098.1—2010,ISO898-1:2009，MOD) GB/T3098.2紧固件机械性能螺母粗牙螺纹（GB/T3098.2-2000,idtISO898-2：1992) GB/T3098.4紧固件机械性能螺母细牙螺纹（GB/T3098.4—2000，idtISO898-6：1994） GB/T5277紧固件螺栓和螺钉通孔（GB/T5277一1985，eqVISO273：1979） GB/T9145普通螺纹中等精度、优选系列的极限尺寸(GB/T91452003，ISO965-2:1998，MOD） GB/T16823.3紧固件扭矩-夹紧力试验（GB/T16823.3一2010，ISO16047：2005，IDT）
3术语和定义
GB/T16823.3确立的以及下列术语和定义适用于本部分。
3. 1
有效力矩型螺母螺母借助自身的有效力矩特性使其不能在相配螺纹上自由转动，并能在夹紧力或压缩力之外提供
一定程度的防止转退的功能。 3.2
螺母产生的有效力矩无轴向载荷下，螺母在相配螺纹上转动所需力矩。
1 GB/T3098.9—2010/ISO2320:2008
3. 3
拧入有效力矩螺母在相配螺纹上无轴向载荷时，拧人的力矩。
3. 4
拧出有效力矩拧出螺母直至去除轴向载荷，继续转动360°中出现的力矩。
3. 5
有效力矩型全金属螺母螺母有一个或多个金属元件限制螺母螺纹和/或螺母体或金属嵌件，而提供的有效力矩特性。
3. 6
有效力矩型非金属嵌件螺母螺母有多个元件，由螺母中的非金属嵌件提供有效力矩特性，
3.7
密贴点拧紧过程中，首次出现夹紧力的点。
4代号
下列代号和GB/T16823.3规定的代号均适用于本部分。 d 螺纹公称直径，mm ds 销孔直径，mm F, 保证载荷，N Fss 评价总摩擦系数的下限载荷，N Fr5 评价总摩擦系数的上限载荷，N Fso 试验夹紧力，N P 螺距，mm Tr 拧入有效力矩，N·m Trd 拧出有效力矩，N·m T65 评价总摩擦系数的下限力矩，N·m Trs 评价总摩擦系数的上限力矩，N·m Teo 夹紧力为80%保证载荷对应的试验力矩，N·m Ptot 总摩擦系数
5螺纹
5
除有效力矩部分外，螺母的螺纹应符合GB/T9145的规定。
非金属嵌件有效力矩型螺母，应能用手将通规顺利拧至嵌件处；一全金属螺母，应能用手将通规顺利拧入至少一个螺距。
6 润滑
为满足性能要求，制造者可以选择用于制造批的润滑剂。
2 GB/T3098.9—2010/IS02320:2008
7有效力矩型螺母机械性能
有效力矩型螺母机械性能应符合GB/T3098.2或GB/T3098.4的规定。 保证载荷的试验方法应按9.2的规定。 当全金属锁紧螺母的工作温度超出一50℃～十150℃范围时，使用者应向紧固件材料方面的专家
咨询，以确定可以适用的材料。
当工作温度在或接近一50℃和十120℃时，可能降低非金属嵌件锁紧螺母的有效力矩性能，也可能需要选择合适的非金属材料。当工作温度超出50℃十120℃范围时，使用者应向紧固件材料方面的专家咨询，以确定可以适用的材料。
8对有效力矩工作性能的要求
拧人有效力矩值不应超过表1～表8规定的数值。 拧出有效力矩值不应小于表1～表8规定的数值。 对于验收检查，除非另有协议，应进行第1次拧人/拧出试验。 对于初次型式试验和仲裁试验，除非另有协议，应进行第5次拧出试验。 随着重复使用的次数增加，有效力矩的性能降低。螺母再次使用前，使用者应考性能下降的影响。 当要求时，有效力矩型非金属嵌件锁紧螺母按附录A进行耐温性能试验。 第7章的第3段和第4段也适用于工作性能要求。
表1 04级有效力矩型螺母试验夹紧力和有效力矩
评价总摩擦系数夹紧力Hot 上极限
有效力矩/(N·m)
螺纹规格 (D)或 (DXP) M3 M4 M5 M6 M7 M8 M8×1 M10 M10X1.25 M10X1
试验夹紧力 Fso'/N
第一次拧人 第一次拧出 第五次拧出
下极限 Fs"/N 1 242 2 171 3 510 4966 7 150 9 035 9 685 14 300 15 145 15 925 20 800 21 775 22 750 28 405 30 875
Trd.miat 0.12 0.18 0. 29 0. 45 0. 65
Frs°/N 1 433 2 505 4 050 5 730 8 250 10 425 11 175 16 500 17 475 18 375 24 000 25 125 26 250 32 775 35 625
Trvmax* 0. 43 0. 9 1. 6 3 4. 5
Trd,mit 0.08 0.12 0, 2 0. 3 0. 45 0. 6
1 528 2 672 4 320 6 112 8 800 11 120 11 920 17 600 18 640 19 600 25 600 26 800 28 000 34 960 38 000
0. 85
6
10.5
1. 5
1
M12 M12X1.5 M12X1.25
15.5
2.3
1. 6
M14 M14X1.5
24
3. 3
2. 3
3 GB/T3098.9—2010/IS02320.2008
表1(续)
评价总摩擦系数夹紧力上极限
有效力矩/(N·m)
螺纹规格 (D)或 (DXP) M16 M16×1.5
试验夹紧力 Fgo*/N
下极限 Fs*/N 38 805 41 275 47450 53 105 60 515 67 210 74 815 82 225 87 165 94 835 113 360 122 525 138 580 153 400 171 405 187 980 201 825 213 655 241 085 254 410
第一次拧入 第一次拧出 第五次拧出 Trv.m*
Frs"/N 44 775 47 625 54 750 61 275 69 825 77 550 86 325 94 875 100 575 109 425 130 800 141 375 159 900 177 000 197 775 216 900 232 875 246 525 278 175 293 550
Trd,min
Trd.min f
47 760 50 800 58 400 65 360 74 480 82 720 92 080 101 200 107 280 116 720 139 520 150 800 170 560 188 800 210 960 231 360 248 400 262 960 296 720 313 120
32
4. 5
3
M18 M18×1.5
42
6
4. 2
M20 M20×1.5
54
7. 5
5. 3
M22 M22×1.5
6. 5
68
9. 5
M24 M24X2 M27 M27X2 M30 M30×2 M33 M33×2 M36 M36X3 M39 M39×3 注：用统计程序控制法(SPC)对有效力矩试验的评定与统计无关。
80
11. 5
8
94
13.5
10
108
16
12
122
18
14
21
136
16
23
150
18
：3mm≤d≤39mm的04级螺母的夹紧力，等于04级螺母保证载荷的80%。保证载荷值在GB/T3098.2和 GB/T3098.4中给出。 参见附录B。 夹紧力的上极限值等于保证载荷的75%，参见附录B。 d夹紧力的下极限值等于保证载荷的65%，参见附录B。 ：第1次拧人有效力矩仅适用于全金属锁紧螺母；对非金属嵌件锁紧螺母，第1次拧人有效力矩的最大值为这些数值的50%。 f表中数值要求在实验室条件下完成。这类紧固件的应用取决于其适用性，在正常使用时，零件的性能也可能会改变。对产品性能有疑问时，推荐对整个接头（用实际使用的零件）进行附加的试验。
4 GB/T3098.9—2010/ISO2320:2008
表2 205级有效力矩型螺母试验夹紧力和有效力矩
有效力矩/(N·m)
评价总摩擦系数夹紧力上极限
螺纹规格 (D)或 (DXP) M3 M4 M5 M6 M7 M8 M8X1 M10 M10×1.25 M10X1 M12 M12X1.5 M12X1.25 M14 M14X1.5 M16 M16×1.5 M18 M18×1.5 M20 M20×1.5 M22 M22X1.5 M24 M24X2 M27 M27X2 M30 M30X×2 M33 M33X2 M36 M36X3
试验夹紧力 Fso"/N
下极限 第一次拧入 第一次拧出 第五次拧出
T.. 0. 6 1. 2 2. 1 4 6 8
Trd.ma* 0. 15 0.22 0. 35 0. 55 0. 85 1.15
Trs.na* 0. 1 0. 15 0. 24 0. 4 0. 6 0. 8
Fss°/N 1 875 3 300 5 325 7 500 10 875 13 725 14 700 21 750 22 950 24 150 31 650 33 000 34 500 43125 46 875 58 875 62 625 72 000 80 625 91 875 102 000 113 625 124 875 132 375 144 000 172 125 186 000 210 375 232 875 260250 285 375 306 375 324 375
Fes"/N 1 625 2 860 4 615 6 500 9 425 11 895 12 740 18 850 19 890 20 930 27 430 28 600 29 900 37 375 40 625 51 025 54 275 62 400 69 875 79 625 88 400 98 475 108 225 114 725 124 800 149 175 161 200 182 325 201 825 225550 247 325 265 525 281 125
2 000 3 520 5 680 8 000 11 600 14 640 15 680 23 200 24 480 25 760 33 760 35 200 36 800 46 000 50 000 62 800 66 800 76 800 86 000 98 000 108 800 121 200 133 200 141 200 153 600 183 600 198400 224 400 248 400 277 600 304 400 326 800 346 000
2
1. 4
14
3. 1
2. 1
21
4. 4
3
31
6
4. 2
42
8
5. 5 7
56
10. 5
72
9
90
13
15
106
10. 5
123
17
12
140
19
14
160
21.5
15, 5
17. 5
180
24
15