ICS 21.060.20 J 13
GB
中华人民共和国国家标准
GB/T3098.9—2020 代替GB/T3098.9—2010
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 2320:2015,Fasteners—Prevailing torque steel nuts
Functional properties, MOD)
2020-10-01实施
2020-03-31发布
国家市场监督管理总局国家标准化管理委员会
发布 GB/T3098.9—2020
目 次
前言
范围规范性引用文件术语和定义 4 代号 5 螺纹润滑
a
3
6
有效力矩型螺母机械性能有效力矩特性的功能要求试验方法
8
9
附录A（规范性附录） 非金属嵌件有效力矩型螺母的温度影响附录B（资料性附录） 总摩擦系数uo评定原则附录C（资料性附录） 螺纹规格M3和M4、性能等级8级和10级有效力矩型钢螺母试验夹紧力
15 16
和有效力矩值
17
参考文献
18 GB/T3098.9—2020
前言
GB/T3098《紧固件机械性能》包括以下部分：
GB/T 3098.1 紧固件机械性能 螺栓、螺钉和螺柱； GB/T 3098.2 紧固件机械性能 螺母； GB/T3098.3 紧固件机械性能 紧定螺钉； GB/T 3098.5 紧固件机械性能 自攻螺钉； GB/T 3098.6 紧固件机械性能 不锈钢螺栓、螺钉和螺柱： GB/T 3098.7 紧固件机械性能 自挤螺钉； GB/T 3098.8 紧固件机械性能 200℃～十700℃使用的螺栓连接零件； GB/T 3098.9 紧固件机械性能 有效力矩型钢锁紧螺母； GB/T 3098.10 紧固件机械性能 有色金属制造的螺栓、螺钉、螺柱和螺母； GB/T 3098.11 紧固件机械性能 自钻自攻螺钉； GB/T 3098.12 紧固件机械性能 螺母锥形保证载荷试验； GB/T 3098.13 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/T 3098.14 紧固件机械性能 螺母扩孔试验； GB/T 3098.15 紧固件机械性能 不锈钢螺母； GB/T 3098.16 紧固件机械性能 不锈钢紧定螺钉； GB/T3098.17 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 紧固件机械性能 盲铆钉试验方法； GB/T3098.19 紧固件机械性能 抽芯铆钉； GB/T 3098.20 紧固件机械性能 蝶形螺母 保证扭矩； GB/T 3098.21 紧固件机械性能 不锈钢自攻螺钉； GB/T3098.22 紧固件机械性能 超细晶非调质钢螺栓、螺钉和螺柱； GB/T3098.23 紧固件机械性能 M42~M72螺栓、螺钉和螺柱； GB/T3098.24 紧固件机械性能 耐热和高温用不锈钢螺栓、螺钉、螺柱和螺母； GB/T3098.25 紧固件机械性能 不锈钢和镍合金钢紧固件选用指南。
-
本部分为GB/T3098的第9部分。 本部分按照GB/T1.1一2009给出的规则起草本部分代替GB/T3098.9—2010《紧固件机械性能 有效力矩型钢锁紧螺母》，与GB/T3098.9-
2010相比，主要技术变化如下：
删除了9级螺母（见2010年版的表6、表9）：螺纹规格M3和M4数据作为附录给出（见附录C）；试验螺栓/螺钉表面条件按GB/T16823.3的规定（见9.3.2）：测试程序中，试验螺栓/螺钉末端露出螺母顶面螺纹长度由“4扣～7扣”改为“3扣～5扣”（见图1和9.3.4)；拧出有效力矩值测定方法改变（见图2第5点）。
本部分使用重新起草法修改采用ISO2320：2015《紧固件 ：有效力矩型钢螺母 工作性能》。 本部分与ISO2320：2015的技术性差异及其原因如下：
在规范性引用文件中，用我国标准代替国际标准（见第2章），以符合我国紧固件基础标准：
I GB/T3098.9—2020
在脚注a中增加“当D>24mm时，等于4.8级螺栓保证载荷的80%”，以符合生产实际（见表3)。
-
本部分还做了以下编辑性修改：
修改了标准名称。
-
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。 本部分起草单位：中机生产力促进中心、海盐宇星螺帽有限责任公司、晋亿实业股份有限公司、山东
高强紧固件有限公司、舟山市7412工厂、温岭市螺钢机械有限公司、柏中紧固件（上海）有限公司、湖南申亿机械应用研究院有限公司、北京汽车研究总院有限公司、吉利汽车研究院（宁波)有限公司、眉山中车紧固件科技有限公司、浙江新东方汽车零部件有限公司、上海高强度螺栓厂有限公司、机械工业通用零部件产品质量监督检测中心。
本部分由全国紧固件标准化技术委员会负责解释。 本部分所代替标准的历次版本发布情况为：
GB/T3098.9—1993,GB/T3098.9—2002、GB/T3098.9—2010; —GB/T 928—1980。
II GB/T 3098.9—2020
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功能特性。包括组合试验方法同时确定有效力矩特性和扭矩-夹紧力特性。
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；符合GB/T193和GB/T9144规定的直径与螺距组合；
—螺纹规格M5~M39、粗牙螺纹，螺纹公称直径d=8mm~39mm、细牙螺纹；一符合GB/T9145规定的螺纹公差；一机械性能符合GB/T3098.2。 本部分规定的有效力矩值均基于实验室条件注1：实际应用中的有效力矩可能会有所不同。 注2：符合本部分规定的有效力矩型全金属锁紧螺母适用温度范围为一50℃～十150℃。 注3：符合本部分规定的有效力矩型非金属嵌件锁紧螺母适用温度范围为一50℃～十120℃ 提示：超出环境温度范围使用时可能影响锁紧螺母的功能特性（扭矩-夹紧力和有效力矩特性），见
附录A。
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/T3098.1 紧固件机械性能螺栓、螺钉和螺柱（GB/T3098.1一2010，ISO898-1：2009，
MOD)
GB/T 3098.2 紧固件机械性能螺母（GB/T3098.2一2015，ISO898-2：2012，MOD） GB/T5277紧固件螺栓和螺钉通孔（GB/T5277—1985，eqvISO273：1979） GB/T 9145 普通螺纹中等精度、优选系列的极限尺寸（GB/T9145一2003，ISO965-2：1998，MOD） GB/T16823.3 紧固件扭矩-夹紧力试验（GB/T16823.3—2010，ISO16047:2005，IDT）
3术语和定义
GB/T16823.3界定的以及下列术语和定义适用于本文件
.
3.1
有效力矩型螺母 prevailingtorque nut 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 prevailing torquedeveloped bythe nut 无轴向载荷下，螺母在相配螺纹上转动所需力矩。
1 GB/T3098.9—2020
3.3
拧入有效力矩 prevailing-on torque 螺母在相配螺纹上无轴向载荷时，拧入的力矩。
3.4
拧出有效力矩 prevailing-off torque 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
有效力矩型全金属锁紧螺母 prevailingtorque all metal type nut 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提供有效力矩特性
3.6
有效力矩型非金属嵌件锁紧螺母 prevailing torque non-metallic insert type nut 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 seatingpoint 拧紧过程中，首次出现夹紧力的点。
4代号
GB/T16823.3给出的以及下列代号适用于本文件 D 螺纹公称直径，单位为毫米（mm） ds 销孔直径，单位为毫米（mm） Fp 保证载荷，单位为牛（N) F65 评价总摩擦系数的下限载荷，单位为牛（N) F rs 评价总摩擦系数的上限载荷，单位为牛（N) Fso 试验夹紧力（拧紧过程的停止力），单位为牛（N） P 螺距，单位为毫米（mm） TFv 拧入有效力矩，单位为牛米（N·m） TFd 拧出有效力矩，单位为牛米(N·m） T6s 评价总摩擦系数的下限力矩，单位为牛米（N·m） Tr5 评价总摩擦系数的上限力矩，单位为牛米（N·m） Tso 夹紧力为80%保证载荷时对应的试验力矩，单位为牛米（N·m） μ tot 总摩擦系数
5 螺纹
除有效力矩部分外，螺母的螺纹应符合GB/T9145的规定： a）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； b) 全金属有效力矩型螺母，应能用手将通规顺利拧入至少一个螺距。
6润滑
为满足功能要求，制造者可以选择用于制造批的润滑剂。
2 GB/T 3098.9—2020
1
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的规定。 保证载荷试验方法应按9.2的规定。
有效力矩特性的功能要求
8
拧人有效力矩值不应超过表1～表7规定的数值。 拧出有效力矩值应大于表1～表7规定的数值。 螺纹规格M3和M4数据参见附录C。 对于验收检查，除非另有协议，应进行第1次拧入/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，随着重复使用次数增加，有效力矩性能降低。螺母再次使用前，使用者应考虑性能下降的影响。 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
表1 104级有效力矩型螺母试验夹紧力和有效力矩
螺纹规格 (D)或 (D×P) M5 M6 M7 M8 M8×1 M10 M10X1.25 M10X1 M12 M12X1.5 M12X1.25 M14 M14X1.5 M16 M16X1.5 M18 M18X1.5 M20 M20X1.5
有效力矩/(N·m)
评价总摩擦系数（μtot")夹紧力上限
试验夹紧力 Fso*/N 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 47 760 50 800 58 400 65360 74 480 82 720
下限 Fs5"/N 3510 4 966 7 150 9 035 9 685 14 300 15 145 15 925 20 800 21 775 22 750 28 405 30 875 38805 41 275 47 450 53 105 60 515 67 210
第1次人 第1次拧出 第5次出
T Fd. min 0.29 0.45 0.65 0.85
T rd-min 0.2 0.3 0.45 0.6
T Fv.max 1.6 3 4.5 6
Frs°/N 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 44 775 47 625 54 750 61 275 69 825 77 550
10.5
1.5
1
15.5
2.3
1.6
3.3
24
2.3
4.5
3
32
4.2
42
6
54
7.5
5.3
3 GB/T3098.9—2020
表1(续）
螺纹规格 (D×P) M22 M22X1.5 M24 M24X2 M27 M27×2 M30 M30×2 M33 M33X2 M36 M36X3 M39 M39X3 注：用统计过程控制方法(SPC)对有效力矩试验的评定与统计无关，
有效力矩/（N·m）
评价总摩擦系数（μot")夹紧力
(D)或 试验夹紧力 上限
下限 Fss"/N 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1次人 第1次拧出 第5次拧出 T pv.mxs
Fso*/N 92 080 101 200 107 280 116 720 139 520 150 800 170 560 188 800 210960 231 360 248 400 262 960 296 720 313120
T rd mie 9.5
T Fd.min 6.5
Frs°/N 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
68
11.5
80
80
13.5
94
10
108
16
12
122
18
14
136
21
16
150
23
18
5mm≤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中给出。 b
参见附录B。 夹紧力上限值等于保证载荷的75%，参见附录B。
C
d夹紧力下限值等于保证载荷的65%，参见附录B。 第1次入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 2 05级有效力矩型螺母试验夹紧力和有效力矩
螺纹规格 试验夹紧力 评价总摩擦系数（μt")夹紧力
有效力矩/（N·m）
(D)或 (D×P) M5 M6 M7 M8 M8×1 M10 M10X1.25 M10×1 4
上限 Frs°/N 5 325 7 500 10 875 13 725 14 700 21 750 22 950 24 150
下限 Fss*/N 4 615 6 500 9 425 11 895 12 740 18 850 19 890 20 930
第1次拧人 第1次拧出 第5次拧出
Fso*/N
T rd min 0.35 0.55 0.85 1.15
T rd min 0.24 0.4 0.6 0.8
T Fv.max 2.1 4 6 8
5 680 8000 11 600 14 640 15 680 23 200 24 480 25 760
14
2
1.4