Co oznaczają dwie liczby w klasie właściwości śrub, takiej jak 8.8?

Pierwsza liczba × 100 oznacza nominalną wytrzymałość na rozciąganie Rm w MPa. Druga liczba × pierwsza liczba × 10 oznacza nominalną granicę plastyczności Rp0,2 w MPa. Dla klasy 8.8: Rm = 8 × 100 = 800 MPa i Rp0,2 = 8 × 8 × 10 = 640 MPa.

Jaka jest różnica między Rp0.2 i Sp (naprężeniem próbnym)?

Rp0,2 to granica plastyczności 0,2% – naprężenie, przy którym śruba przyjmuje trwałe odkształcenie 0,2%. Sp (naprężenie graniczne) to gwarantowane minimalne naprężenie, jakie śruba musi wytrzymać bez trwałego odkształcenia. Sp wynosi zazwyczaj 90–95% Rp0,2 i jest używane do obliczania obciążenia próbnego w testach jakości.

Kiedy stosować śruby klasy 10.9, a kiedy 8.8?

Do zastosowań ogólnych należy stosować klasę 8.8 – zapewnia ona dobrą wytrzymałość i ciągliwość. Klasę 10.9 należy stosować, gdy wymagana jest większa siła zacisku w ograniczonej przestrzeni, np. w zespołach silników samochodowych, połączeniach stalowych konstrukcji konstrukcyjnych lub w środowiskach narażonych na wysokie wibracje. Klasa 12.9 jest zarezerwowana dla najbardziej wymagających zastosowań, w których maksymalne naprężenie wstępne na śrubę jest kluczowe.

W jaki sposób oznacza się klasy śrub na łbie śruby?

Zgodnie z normą ISO 898-1 śruby i wkręty z łbem sześciokątnym muszą być trwale oznaczone na łbie (górnym lub bocznym) oznaczeniem klasy własności (np. 8.8, 10.9, 12.9) oraz znakiem identyfikacyjnym producenta. Śruby z łbem imbusowym mogą być oznaczone na boku łba lub na wgłębieniu.

Jak oblicza się obciążenie próbne?

Obciążenie próbne Fp = Sp × As, gdzie Sp to granica plastyczności (MPa) dla danej klasy własności, a As to powierzchnia naprężenia rozciągającego (mm²) dla danego rozmiaru gwintu. Wynik jest wyrażony w niutonach (N). Podziel przez 1000, aby uzyskać kN. Na przykład, śruba M12 klasy 8.8: Fp = 580 × 84,3 = 48 894 N ≈ 48,9 kN.

Darmowe narzędzie inżynieryjne

Klasy wytrzymałości śrub (4,6–12,9)

Wyszukaj właściwości mechaniczne dla dowolnej klasy właściwości śrub zgodnie z normą ISO 898-1 — wytrzymałość na rozciąganie, granicę plastyczności, naprężenie próbne, twardość — i oblicz obciążenie próbne dla dowolnego rozmiaru gwintu metrycznego.

Ten kalkulator został opracowany i zweryfikowany przez zespół inżynierski Vibromera, producenta przenośnych przyrządów do wyważania Balanset.

ISO 898-1 Klasy 4.6 – 12.9 M3 - M48

Wyniki

Obciążenie próbne Fp

—

Wytrzymałość na rozciąganie Rm

—

Granica plastyczności Rp0,2

—

Naprężenie próbne Sp

—

Pole przekroju naprężeniowego As

—

Wydłużenie przy zerwaniu

—

Twardość HRC

—

Maksymalne obciążenie rozciągające

—

Klasa	Rm (MPa)	Rp0,2 (MPa)	Sp (MPa)	Wydł. %	HRC	Materiał

Odczyt oznaczenia klasy śruby

Dwuliczbowy system (np. 8,8) koduje najważniejsze właściwości mechaniczne śruby:

Do klasy 8.8: R_m = 8 × 100 = 800 MPa, R_p0,2 = 8 × 8 × 10 = 640 MPa.

Obliczenia obciążenia próbnego

Obciążenie próbne to maksymalna siła, jaką śruba musi wytrzymać bez trwałego odkształcenia:

Gdzie S_p jest naprężeniem próbnym i A_s jest powierzchnią naprężenia rozciągającego zgodnie z normą ISO 898-1.

Maksymalne obciążenie rozciągające

Przykład — śruba M12 klasy 8.8

Biorąc pod uwagę: Klasa 8.8, M12 (A_s = 84,3 mm²), d ≤ 16 mm → S_p = 580 MPa

Obciążenie próbne F_p = 580 × 84,3 = 48 894 N ≈ 48,9 kN

Obciążenie rozciągające F_t = 800 × 84,3 = 67 440 N ≈ 67,4 kN

⚠️ Uwaga: Dla klasy 8.8, S_p = 580 MPa dla d ≤ 16 mm i S_p = 600 MPa dla d > 16 mm. Wynika to z faktu, że większe śruby mają większy stosunek przekroju hartowanego do całkowitego przekroju poprzecznego.

ℹ️ Wskazówka projektowa: Typowe docelowe obciążenie wstępne śruby wynosi 75–90% obciążenia próbnego. Nigdy nie przekraczaj obciążenia próbnego podczas dokręcania. W przypadku połączeń krytycznych używaj skalibrowanych kluczy dynamometrycznych lub dokręcania kątowego.

Oznaczenie klasy własności mechanicznych śrub jest zakodowane zgodnie z normą ISO 898-1:

Pierwsza liczba × 100 = nominalna wytrzymałość na rozciąganie R_m w MPa
Pierwsza × druga × 10 = nominalna umowna granica plastyczności R_p0.2 w MPa

Dla klasy 8.8: R_m = 8 × 100 = 800 MPa, R_p0.2 = 8 × 8 × 10 = 640 MPa.

Druga cyfra określa zatem stosunek granicy plastyczności do wytrzymałości na rozciąganie (0.8 = 80%).

R_p0.2 (umowna granica plastyczności) to naprężenie wywołujące trwałe wydłużenie plastyczne równe 0,2% — wyznaczane w statycznej próbie rozciągania.

S_p (naprężenie próbne) to niższe, gwarantowane minimalne naprężenie, które śruba musi przenieść bez mierzalnego odkształcenia trwałego — stosowane podczas badania obciążeniem próbnym zgodnie z ISO 898-1.

Zazwyczaj S_p ≈ 90–95% wartości R_p0.2. Obciążenie próbne F_p = S_p × A_s stanowi kluczowy parametr w specyfikacji wytrzymałościowej śrub.

Klasa 8.8 jest najpowszechniej stosowana w ogólnej budowie maszyn:

Dobra wytrzymałość (R_m = 800 MPa) przy zachowaniu odpowiedniej ciągliwości
Odpowiednia do większości ram maszyn, połączeń kołnierzowych i wsporników
Ekonomiczna i łatwo dostępna

Klasa 10.9 jest stosowana, gdy wymagana jest wyższa siła zacisku wstępnego:

Silniki i podwozia samochodowe (standard OEM)
Sprężane połączenia konstrukcji stalowych (EN 14399)
Węzły narażone na silne drgania wymagające wysokiego napięcia wstępnego
Złącza o ograniczonej przestrzeni zabudowy (mniejsza śruba przy tej samej sile zacisku)

Klasa 12.9 jest przeznaczona do najbardziej odpowiedzialnych zastosowań, w których decydujące znaczenie ma maksymalne napięcie wstępne przypadające na jedną śrubę, np. w maszynach precyzyjnych i sportach motorowych.

Zgodnie z normą ISO 898-1 śruby z łbem sześciokątnym muszą posiadać trwałe cechowanie obejmujące:

Klasę własności mechanicznych — np. „8.8”, „10.9”, „12.9”
Znak identyfikacyjny producenta — symbol lub kod

Miejsce cechowania: górna lub boczna powierzchnia łba sześciokątnego. W przypadku śrub z łbem walcowym z gniazdem sześciokątnym (imbusowych): powierzchnia boczna łba lub zagłębienie.

Śruby nieoznakowane należy traktować jako należące co najwyżej do klasy ≤ 4.6 i nie wolno ich stosować w odpowiedzialnych połączeniach konstrukcyjnych.

Obciążenie próbne F_p = S_p × A_s

S_p = naprężenie próbne (MPa) z normy ISO 898-1 dla wybranej klasy własności mechanicznych
A_s = pole przekroju rdzenia gwintu poddane rozciąganiu (mm²) dla danego rozmiaru gwintu według ISO 898-1
Wynik otrzymuje się w niutonach (podziel przez ÷ 1000, aby uzyskać kN)

Próba obciążenia próbnego według ISO 898-1 polega na osiowym przyłożeniu tej siły przez 15 sekund. Po odciążeniu śruba nie może wykazywać trwałego wydłużenia.

Procedury opisane na tej stronie zostały opracowane i przetestowane w warunkach terenowych przez zespół Vibromera przy użyciu urządzenia Balanset-1A, przenośnego dwukanałowego balansera i analizatora drgań do wyważania wirników na miejscu.