标准编号:	GB/T 3098.9-2020
中文名称:	紧固件机械性能 有效力矩型钢锁紧螺母
英文名称:	Mechanical properties of fasteners—Prevailing torque type steel nuts
中标分类:	J13    紧固件
行业分类:	GB    国家标准
ICS分类:	21.060.20 21.060.20    螺母 21.060.20
发布机构:	国家市场监督管理总局 国家标准化管理委员会
发布日期:	2020-03-31
实施日期:	2020-10-1
标准状态:	现行
替代旧标准:	GB/T 3098.9-2010 紧固件机械性能　有效力矩型钢锁紧螺母
翻译语言:	英文
文件格式:	PDF
中文字符数:	21000 字
翻译价格(元):	850.00 元
交付时间:	付款后 1 个工作日

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GB/T 30986 consists of the following parts, under the general title Mechanical Properties of Fasteners:



— GB/T 3098.1 Mechanical Properties of Fasteners — Blots, Screws and Studs;



— GB 3098.2-2 Mechanical Properties of Fasteners — Nuts;



— GB/T 3098.3 Mechanical Properties of Fasteners — Set Screws;



— GB/T 3098.5 Mechanical Properties of Fasteners — Tapping Screws;



— GB/T 3098.6 Mechanical Properties of Fasteners — Stainless Steel Bolts, Screws and Studs;



— GB/T 3098.7 Mechanical Properties of Fasteners — Thread Rolling Screws;



— GB/T 3098.8 Mechanical Properties of Fasteners — Parts for Bolted Connections for Use at Temperatures from -200°C ~ +700°C;



— GB/T 3098.9 Mechanical Properties of Fasteners — Prevailing Torque Type Steel Nuts;



— GB/T 3098.10 Mechanical Properties of Fasteners — Bolts, Screws, Studs and Nuts Made of Non-Ferrous Metals;



— GB/T 3098.11 Mechanical Properties of Fasteners — Drilling Screws with Tapping Screw Thread;



— GB/T 3098.12 Mechanical Properties of Fasteners — Cone Proof Load Test on Nuts;



— GB/T 3098.13 Mechanical Properties of Fasteners — Torsional Test and Minimum Torques for Bolts and Screws with Nominal Diameters 1mm to 10mm;



— GB/T 3098.14 Mechanical Properties of Fasteners — Widening Test on Nuts;



— GB/T 3098.15 Mechanical Properties of Fasteners — Stainless Steel Nuts;



— GB/T 3098.16 Mechanical Properties of Fasteners — Stainless Steel Set Screws;

— GB/T 3098.17 Mechanical Properties of Fasteners — Preloading Test for the Detection of Hydrogen Embrittlement — Parallel Bearing Surface Method;



— GB/T 3098.18 Mechanical Properties of Fasteners — Blind Rivets Testing;



— GB/T 3098.19 Mechanical Properties of Fasteners — Blind Rivets with Break Pull Mandrel;



— GB/T 3098.20 Mechanical Properties of Fasteners — Wing Nuts with Specified Proof Torque;



— GB/T 3098.21 Mechanical Properties of Fasteners — Stainless Steel Tapping Screws;



— GB/T 3098.22 Mechanical Properties of Fasteners Made of the Fine Grain Non-heat Treatment Steel — Bolts, Screws and Studs;



— GB/T 3098.23 Mechanical Properties of Fasteners — M42 ~ M72 Blots, Screws and Studs;



— GB/T 3098.24 Mechanical Properties of Fasteners — Stainless Steel Bolts, Screws and Studs for Heat Resistance and High Temperature Applications;



— GB/T3098.25 Mechanical Properties of Fasteners — Guideline for Selection of Stainless Steel and Nickel Alloy Steel Fasteners.



This part is Part 9 of GB/T 3098.



This part is drafted in accordance with the rules given in GB/T 1.1-2009.



This part replaces GB/T 3098.9-2010 Mechanical Properties of Fasteners — Prevailing Torque Type Steel Nuts in whole.



The following technical deviations have been made with respect to GB/T 3098.9-2010 (the previous edition):



— nuts of property class 9 have been deleted (see Tables 6 and 9 of Edition 2010);



— prevailing torques for nuts M3 and M4 have been moved to annex (see Annex C);



— the surface condition of the reference test bolt/screw has been specified in accordance with GB/T 16823.3 (see 9.3.2);



— the threaded length of the end of the test bolt/screw protrude through the nut is changed from “4 to 7 pitches” to “3 to 5 pitches” (see Figure 1 and 9.3.4);



— the determination method of the prevailing off torque has been changed (see Figure 2, point 5).



This standard has been redrafted and modified adoption of International Standard ISO 2320:2015 Fasteners — Prevailing Torque Steel Nuts — Functional Properties.



compared with ISO 2320: 2015, the technical differences in this part and their causes are as follows:



— the international standards in Normative References (see Clause 2) are replaced by corresponding Chinese standards, in order to comply with the basic standards of fasteners in China;



— "equal to 80% of the proof load of property class 4.8 bolts for D > 24 mm" is added in footnote a to comply with the production practice (see Table 3).



For the purposes of this part, the following editorial changes have also been made:



— the title of this standard is changed.



This part was proposed by the China Machinery Industry Federation.



This part is under the jurisdiction of SAC/TC 85 (National Technical Committee 85 on Fasteners of Standardization Administration of China).



SAC/TC 85 is responsible for the explanation of this part.



The previous editions of this part are as follows:



— GB/T 3098.9-1993, GB/T 3098.9-2002, GB/T 3098.9-2010;



— GB/T 928-1980.





Mechanical Properties of Fasteners — Prevailing Torque Type Steel Nuts



1 Scope



This part of GB/T 3098 specifies the functional properties for prevailing torque steel nuts when tested at an ambient temperature range of +10°C to +35°C. It includes a combined test method to determine the prevailing torque properties and the torque/clamp force properties at the same time.



This part is applicable to prevailing torque all metal type nuts and prevailing torque non-metallic insert type nuts:



— with general purpose metric screw threads in accordance with GB/T 192;



— with diameter/pitch combination in accordance with GB/T 193 and GB/T 9144;



— with coarse pitch thread M5 to M39 or with fine pitch thread of nominal diameter d = 8 mm to 39 mm;



— with thread tolerances in accordance with GB/T 9145;



— with mechanical properties in accordance with GB/T 3098.2.



Prevailing torque values specified in this part are based on laboratory test conditions.



Note 1: Actual prevailing torques in practical application can vary.



Note 2: All metal type nuts conforming to the requirements of this part are used in applications ranging from -50°C to +150°C.



Note 3: Non-metallic insert type nuts conforming to the requirements of this part are used in applications ranging from -50°C to +120°C.



Warning: Temperatures outside the ambient temperature range can influence the functional properties (torque/clamp force and prevailing torque properties). See annex A.



2 Normative References



The following referenced documents are indispensable for the application of this document. For dated references, only the edition cited applies. For undated references, the latest edition of the referenced document (including any amendments) applies.

GB/T 3098.1 Mechanical Properties of Fasteners — Bolts, Screws and Studs (GB/T 3098.1-2010, ISO 898-1: 2009, MOD)

GB/T 3098.2 Mechanical Properties of Fasteners — Nuts (GB/T 3098.2-2010, ISO 898-2:2012, MOD)

GB/T 5277 Fasteners — Clearance Holes for Bolts and Screws (GB/T 5277-1985, eqv ISO 273:1979)

GB/T 9145 General Purpose Metric Screw Threads — Limits of Sizes for the Screw Threads of Medium Quality and Preferable Plan (GB/T 9145-2003, ISO 965-2: 1998, MOD)

GB/T 16823.3 Fasteners — Torque/Clamp Force Testing (GB/T 16823.3-2010, ISO 16047:2005, IDT)



3 Terms and Definitions



For the purposes of this document, the terms and definitions given in GB/T 16823.3 and the following apply.



3.1

prevailing torque nut

nut which is not free-running on a mating thread by virtue of a self-contained prevailing torque feature, and which provides resistance to rotation independent of clamping or compression forces



3.2

prevailing torque developed by the nut

torque necessary to rotate the nut on its mating externally threaded component and without clamp force



3.3

prevailing-on torque

torque to rotate the nut on its mating externally threaded component with the torque measured while the nut is in motion and without clamp force



3.4

prevailing-off torque

torque to rotate after backing off the nut until the removal of the clamp force in the following 360° rotation of the nut



3.5

prevailing torque all metal type nut

nut which has a one piece or a multiple piece metal construction and derives its prevailing torque characteristics from a controlled distortion of the nut thread and/or body and/or from metallic insert(s)



3.6

prevailing torque non-metallic insert type nut

nut which has a multiple piece construction and derives its prevailing torque characteristics from insert(s) of non-metallic material retained in the nut



3.7

seating point

point in the tightening process where clamp force first appears



4 Symbols



For the purpose of this document, the symbols given in GB/T 16823.3 and the followings apply.



D nominal diameter, in millimetres (s)



d4 diameter of the hole of the fixture, in millimetres (s)



Fp proof load, in newtons (N)



F65 lower load limit for the evaluation of the coefficient of total friction, newtons (N)



F75 upper load limit for the evaluation of the coefficient of total friction, newtons (N)



F80 test clamp force (shut-down force for the tightening process), in newtons (N)



P pitch of the thread, in millimetres (mm)



TFV prevailing-on torque, in newton metres (N·m)



TFd prevailing-off torque, in newton metres (N·m)



T65 lower torque limit for the evaluation of the coefficient of total friction, in newton metres (N·m)



T75 upper torque limit for the evaluation of the coefficient of total friction, in newton metres (N·m)



T80 test torque corresponding to 80% of the proof load, in newton metres (N·m)



μtot coefficient of total friction



 

5 Thread



Threads for prevailing torque nuts shall be in accordance with GB/T 9145 except for the prevailing torque feature:



a) for prevailing torque non-metallic insert type nuts, the GO gauge shall be suitable for free installation (by hand) until it is seated against the prevailing torque feature;



b) for prevailing torque all metal type nuts, the GO gauge shall be suitable for free installation (by hand) to one pitch at least.



6 Lubrication



At the option of the manufacturer, a lubricant may be applied to the manufacturing lot to fulfil the functional requirements.

Foreword II
1 Scope
2 Normative References
3 Terms and Definitions
4 Symbols
5 Thread
6 Lubrication
7 Mechanical Properties of Prevailing Torque Nuts
8 Functional Requirements for Prevailing Torque Properties
9 Test Method
Annex A (Normative) Temperature Influence on Prevailing Torques of Nuts with Non-metallic Insert
Annex B (Informative) Principles for the Evaluation of the Total Coefficient of Friction, μtot
Annex C (Informative) Test Clamp Force and Prevailing Torques for Prevailing Torque Nuts M3 and M4 in Property Classes 8 and
Bibliography

ICS 21.060.20
J 13
GB
中华人民共和国国家标准
GB/T 3098.9--2020
代替GB/T 3098.9-- 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）






2020-03-31发布 2020-10-01实施

国家市场监督管理总局
国家标准化管理委员会
前言
GB/T 30986《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/T 3098.3 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 C~ + 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 螺栓与螺钉的祖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/T 3098.17 紧固件机械性能 检查氢脆用预载荷试验 平行支承面法；
——GB/T 3098.18 紧固件机械性能 盲铆钉试验方法；
——GB/T 3098.19 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/T 3098.22紧固件机械性能 超细晶非调质钢螺栓、螺钉和螺柱；
——GB/T 3098.23紧固件机械性能 M42~M72螺栓、螺钉和螺柱；
——GB/T 3098.24 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 不锈钢和镍合金钢紫固件选用指南。
本部分为GB/T 3098的第9部分。
本部分按照GB/T 1.1--2009给出的规则起草。
本部分代替GB/T 3098.9--2010 《紧固件机械性能有 效力矩型钢锁紧螺母》，与GB/T 3098.9-
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/T 16823.3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ISO 2320:2015《紧固件 有效力矩型钢螺母 工作性能》。
本部分与ISO 2320:2015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；
——在脚注a中增加“当D>24 mm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/T 3098.9 - 1993、GB/T 3098.9 - 2002、GB/T 3098.9- 2010；
——GB/T 928- 1980。
紧固件机械性能 有效力矩型钢锁紧螺母
1范围
GB/T 3098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/T 192规定的普通螺纹；
——符合GB/T 193和GB/T 9144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；
——符合GB/T 9145规定的螺纹公差；
——机械性能符合GB/T 3098.2。
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-50℃~+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-50℃~+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/T 3098.1 紧固件机械性能 螺栓、螺钉和螺柱（GB/T 3098.1- -2010, ISO 898-1： 2009,MOD）
GB/T 3098.2 紧固件机械性能 螺母（GB/T 3098.2- -2015, ISO 898-2:2012, MOD）
GB/T 5277 紧固件 螺栓和螺钉通孔（GB/T 5277- - 1985, eqv ISO 273: 1979）
GB/T 9145 普通螺纹 中等精度、优选系列的极限尺寸（GB/T 9145-2003 ,ISO 965-2:1998,MOD）
GB/T 16823.3紧固件 扭矩-夹紧力试验（GB/T 16823.3- 2010. ISO 16047 :2005 ,IDT）
3术语和定义
GB/T 16823.3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 prevailing torque 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 torque developed by the nut
无轴向载荷下，螺母在相配螺纹上转动所需力矩。
GB/T 3098.9- -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 prevailing torque 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seating point
拧紧过程中，首次出现夹紧力的点。
4代号
GB/T 16823.3 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）
d4 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）
F75 评价总摩擦系数的上限载荷，单位为牛（N）
F80 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）
T65 评价总摩擦系数的下限力矩，单位为牛米（N·m）
T75 评价总摩擦系数的上限力矩，单位为牛米（N·m）
T80 夹紧力为80%保证载荷时对应的试验力矩，单位为牛米（N·m）
μtot 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/T 9145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。
GB/T 3098.9- -2020
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/T 3098.2的规定。
保证载荷试验方法应按9.2的规定。
8有效力矩特性的功能要求
拧入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 04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） 试验夹紧力F80a/N 评价总摩擦系数（μtotb） 有效力矩（N·m）
上限
F75c/N 下限
F65d/N 第1次拧入
TFv·maxe 第1次拧入
TFd·min 第5次拧入
TFd·min
M5 4320 4050 3510 1.6 0.29 0.2
M6 6112 5730 4966 3 0.45 0.3
M7 8800 8250 7150 4.5 0.65 0.45
M8 11120 10425 9035 6 0.85 0.6
M8×1 11920 11175 9685
M10 17600 16500 14300 10.5 1.5 1
M10×1.25 18640 17475 15145
M10×1 19600 18375 15925
M12 25600 24000 20800 15.5 2.3 1.6
M12×1.5 26800 25125 21775
M12×1.25 28000 26250 22750
M14 34960 32775 28405 24 3.3 2.3
M14×1.5 38000 35625 30875
M16 47760 44775 38805 32 4.5 3
M16×1.5 50800 47625 41275
M18 58400 54750 47450 42 6 4.2
M18×1.5 65360 61275 53105
M20 74480 69825 60515 54 7.5 5.3
M20×1.5 82720 77550 67210
表1（续）
螺纹规格
（D）或（D×P） 试验夹紧力F80a/N 评价总摩擦系数（μtotb） 有效力矩（N·m）
上限
F75c/N 下限
F65d/N 第1次拧入
TFv·maxe 第1次拧入
TFd·min 第5次拧入
TFd·min
M22 92080 86325 74815 68 9.5 6.5
M22×1.5 101200 94875 82225
M24 107280 100575 87165 80 11.5 8
M24×2 116720 109425 94835
M27 139520 130800 113360 94 13.5 10
M27×2 150800 141375 122525
M30 170560 159900 138580 108 16 12
M30×2 188800 177000 153400
M33 210960 197775 177405 122 18 14
M33×2 231360 216900 187980
M36 248400 232875 201825 136 21 16
M36×2 262960 246525 213655
M39 296720 278175 241085 150 23 18
M39×2 313120 293550 254410
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。
a 5mm≤D≤39mm 的04级螺母的夹紧力，等于04级螺母的保证载荷的80%。保证载荷值在GB/T 3098.2中给出。
b 参见附录B。
c 夹紧力上限值等于保证载荷的75%，参见附录B。
d 夹紧力下限值等于保证载荷的65%，参见附录B。
e 第1次拧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次拧入有效力矩的最大值为这些数值的50%。
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
（D）或（D×P） 试验夹紧力F80a/N 评价总摩擦系数（μtotb） 有效力矩（N·m）
上限
F75c/N 下限
F65d/N 第1次拧入
TFv·maxe 第1次拧入
TFd·min 第5次拧入
TFd·min
M5 5680 5325 4615 2.1 0.35 0.24
M6 8000 7500 6500 4 0.55 0.4
M7 11600 10875 9425 6 0.85 0.6
M8 14640 13725 11895 8 1.15 0.8
M8×1 15680 14700 12740
M10 23200 21750 18850 14 2 1.4
M10×1.25 24480 22950 19890
M10×1 25760 24150 20930
表2（续）
螺纹规格
（D）或（D×P） 试验夹紧力F80a/N 评价总摩擦系数（μtotb） 有效力矩（N·m）
上限
F75c/N 下限
F65d/N 第1次拧入
TFv·maxe 第1次拧入
TFd·min 第5次拧入
TFd·min
M12 33760 31650 27430 21 3.1 2.1
M12×1.5 35200 33000 28600
M12×1.25 36800 34500 29900
M14 46000 43125 37375 31 4.4 3
M14×1.5 50000 46875 40625
M16 62800 58875 51025 42 6 4.2
M16×1.5 66800 62625 54275
M18 76800 72000 62400 56 8 5.5
M18×1.5 86000 80625 69875
M20 98000 91875 79625 72 10.5 7
M20×1.5 108800 102000 88400
M22 121200 113625 98475 90 13 9
M22×1.5 133200 124875 108225
M24 141200 132375 114725 106 15 10.5
M24×2 153600 144000 124800
M27 183600 172125 149175 123 17 12
M27×2 198400 186000 161200
M30 224400 210375 182325 140 19 14
M30×2 248400 232875 201825
M33 277600 260250 225550 160 21.5 15.5
M33×2 304400 285375 247325
M36 326800 306375 265525 180 24 17.5
M36×2 346000 324375 281125
M39 390400 366000 317200 200 26.5 19.5
M39×2 412000 386250 334750
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。
a 5mm≤D≤39mm 的04级螺母的夹紧力，等于04级螺母的保证载荷的80%。保证载荷值在GB/T 3098.2中给出。
b 参见附录B。
c 夹紧力上限值等于保证载荷的75%，参见附录B。
d 夹紧力下限值等于保证载荷的65%，参见附录B。
e 第1次拧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次拧入有效力矩的最大值为这些数值的50%。
GB/T 3098.9-2020
表3 5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） 试验夹紧力F80a/N 评价总摩擦系数（μtotb） 有效力矩（N·m）
上限
F75c/N 下限
F65d/N 第1次拧入
TFv·maxe 第1次拧入
TFd·min 第5次拧入
TFd·min
M5 4320 4050 3510 1.6 0.29 0.2
M6 6112 5730 4966 3 0.45 0.3
M7 8800 8250 7150 4.5 0.65 0.45
M8 11120 10425 9035 6 0.85 0.6
M8×1 11920 11175 9685
M10 17600 16500 14300 10.5 1.5 1
M10×1.25 18640 17475 15145
M10×1 19600 18375 15925
M12 25600 24000 20800 15.5 2.3 1.6
M12×1.5 26800 25125 21775
M12×1.25 28000 26250 22750
M14 34960 32775 28405 24

3.3
2.3

M14×1.5 38000 35625 30875
M16 47760 44775 38805 32
4.5
3

M16×1.5 50800 47625 41275
M18 58400 54750 47450 42
6 4.2
M18×1.5 65680 61575 53365
M20 74480 69825 60515 54
7.5 5.3
M20×1.5 82400 77250 66950
M22 92000 86250 74750 68 9.5 6.5
M22×1.5 100800 94500 81900
M24 107200 100500 87100 80

11.5

8


M24×2 116800 109500 94900
M27 113600 106500 92300 94

13.5
10

M27×2 123200 115500 100100
M30 139200 130500 124800 108

16
12

M30×2 153600 144000 139750
M33 172000 161250 153400 122

18
14

M33×2 188800 177000 164450
M36 202400 189750 174200 136

21
16

M36×2 214400 201000 196950
M39 242400 227250 207350
150
23
18
M39×2 255200 239250 334750
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。
a 5级螺母的夹紧力等于GB/T 3098.1中规定的性能等级5.8级螺栓保证载荷的80%，当D＞24mm时，等于4.8级螺栓保证载荷的80%。
b 参见附录B。
c 夹紧力上限值等于保证载荷的75%，参见附录B。
d 夹紧力下限值等于保证载荷的65%，参见附录B。
e 第1次拧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次拧入有效力矩的最大值为这些数值的50%。

表4 6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） 试验夹紧力
F80a/N 评价总摩擦系数（μtotb）夹紧力 有效力矩/（N·m）
上限F75a/N 下限
F45d/N 第1次拧入
TFv,maxe 第1次拧出
TFd,min 第5次拧出
TFd,min
M5 5000 4688 4063 1.6 0.29 0.2
M6 7072 6630 5746 3 0.45 0.3
M7 10160 9525 8255 4.5 0.65 0.45
M8 12880 12075 10465 6 0.85 0.6
M8×1 13760 12900 11180
M10 20400 19125 16575 10.5 1.5 1
M10×1.25 21520 20175 17485
M10×1 22720 21300 18460
M12 29680 27825 24115 15.5 2.3 1.6
M12×1.5 31040 29100 25220
M12×1.25 32400 30375 26325
M14 40480 37950 32890 24 3.3 2.3
M14×1.5 44000 41250 35750
M16 55280 51825 44915 32 4.5 3
M16×1.5 58800 55125 47775
M18 67600 63375 54925 42 6 4.2
M18×1.5 76000 71250 61750
M20 86400 81000 70200 54 7.5 5.3
M20×1.5 96000 90000 78000
M22 106400 99750 86450 68 9.5 6.5
M22×1.5 116800 109500 94900
M24 124000 116250 100750 80 11.5 8
M24×2 135200 126750 109850
M27 161600 151500 131300 94 13.5 10
M27×2 174400 163500 141700
M30 197600 185250 160550 108 16 12
M30×2 218400 204750 177450
M33 244000 228750 198250 122 18 14
M33×2 268000 251250 217750
M36 287200 269250 233350 136 21 16
M36×2 304800 285750 247650
M39 343200 321750 278850 150 23 18
M39×3 362400 339750 294450
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。
a 6级螺母的夹紧力等于GB/T 3098.1中规定的性能等级6.8级螺栓保证载荷的80%。
b 参见附录B。
c 夹紧力上限值等于保证载荷的75%，参见附录B。
d 夹紧力下限值等于保证载荷的65%，参见附录B。
e 第1次拧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次拧入有效力矩最大值为这些数值的50%。
GB/T 3098.9-2020
表5 8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） 试验夹紧力
F80a/N 评价总摩擦系数（μtotb）夹紧力 有效力矩/（N·m）
上限F75a/N 下限
F45d/N 第1次拧入
TFv,maxe 第1次拧出
TFd,min 第5次拧出
TFd,min
M5 6584 6173 5350 1.6 0.29 0.2
M6 9280 8700 7540 3 0.45 0.3
M7 13440 12600 10920 4.5 0.65 0.45
M8 16960 15900 13780 6 0.85 0.6
M8×1 18160 17025 14755
M10 26960 25275 21905 10.5 1.5 1
M10×1.25 28400 26625 23075
M10×1 29920 28050 24310
M12 39120 36675 31785 15.5 2.3 1.6
M12×1.5 40880 38325 33215
M12×1.25 42720 40050 34710
M14 53360 50025 43355 24 3.3 2.3
M14×1.5 58000 54375 47125
M16 72800 68250 59150 32 4.5 3
M16×1.5 77520 72675 62985
M18 92000 86250 74750 42 6 4.2
M18×1.5 104000 97500 84500
M20 117600 110250 95550 54 7.5 5.3
M20×1.5 130400 122250 105950
M22 145600 136500 118300 68 9.5 6.5
M22×1.5 160000 150000 130000
M24 169600 159000 137800 80 11.5 8
M24×2 184000 172500 149500
M27 220000 206250 178750 94 13.5 10
M27×2 238400 223500 193700
M30 269600 252750 219050 108 16 12
M30×2 298400 279750 242450
M33 332800 312000 270400 122 18 14
M33×2 365600 342750 297050
M36 392000 367500 318500 136 21 16
M36×2 415200 389250 337350
M39 468800 439500 380900 150 23 18
M39×3 494400 463500 401700
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。
a 8级螺母的夹紧力等于GB/T 3098.1中规定的性能等级8.8级螺栓保证载荷的80%。
b 参见附录B。
c 夹紧力上限值等于保证载荷的75%，参见附录B。
d 夹紧力下限值等于保证载荷的65%，参见附录B。
e 第1次拧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次拧入有效力矩最大值为这些数值的50%。

表6 10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） 试验夹紧力
F80a/N 评价总摩擦系数（μtotb）夹紧力 有效力矩/（N·m）
上限F75a/N 下限
F45d/N 第1次拧入
TFv,maxe 第1次拧出
TFd,min 第5次拧出
TFd,min
M5 9440 8850 7670 2.1 0.35 0.24
M6 13360 12525 10855 4 0.55 0.4
M7 19200 18000 15600 6 0.85 0.6
M8 24320 22800 19760 8 1.15 0.8
M8×1 26000 24375 21125
M10 38480 36075 31265 14 2 1.4
M10×1.25 40640 38100 33020
M10×1 42800 40125 34775
M12 56000 52500 45500 21 3.1 2.1
M12×1.5 58480 54825 47515
M12×1.25 61120 57300 49660
M14 76400 71625 62075 31 4.4 3
M14×1.5 83200 78000 67600
M16 104000 97500 84500 42 6 4.2
M16×1.5 111200 104250 90350
M18 127200 119250 103350 56 8 5.5
M18×1.5 143200 134250 116350
M20 162400 152250 131950 72 10.5 7
M20×1.5 180800 169500 146900
M22 201600 189000 163800 90 13 9
M22×1.5 220800 207000 179400
M24 234400 219750 190450 106 15 10.5
M24×2 255200 239250 207350
M27 304800 285750 247650 123 17 12
M27×2 329600 309000 267800
M30 372800 349500 302900 140 19 14
M30×2 412000 386250 334750
M33 460800 432000 374400 160 21.5 15.5
M33×2 505600 474000 410800
M36 542400 508500 440700 180 24 17.5
M36×2 574400 538500 466700
M39 648000 607500 526500 200 26.5 19.5
M39×3 684000 641250 555750
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。
a 10级螺母的夹紧力等于GB/T 3098.1中规定的性能等级10.9级螺栓保证载荷的80%。
b 参见附录B。
c 夹紧力上限值等于保证载荷的75%，参见附录B。
d 夹紧力下限值等于保证载荷的65%，参见附录B。
e 第1次拧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次拧入有效力矩最大值为这些数值的50%。

表7 12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） 试验夹紧力
F80a/N 评价总摩擦系数（μtotb）夹紧力 有效力矩/（N·m）
上限F75a/N 下限
F45d/N 第1次拧入
TFv,maxe 第1次拧出
TFd,min 第5次拧出
TFd,min
M5 11040 10350 8970 2.1 0.35 0.24
M6 15600 14625 12675 4 0.55 0.4
M7 22400 21000 18200 6 0.85 0.6
M8 28400 26625 23075 8 1.15 0.8
M8×1 30400 28500 24700
M10 45040 42225 36595 14 2 1.4
M10×1.25 47520 44550 38610
M10×1 50160 47025 40755
M12 65440 61350 53170 21 3.1 2.1
M12×1.5 68400 64125 55575
M12×1.25 71440 66975 58045
M14 89600 84000 72800 31 4.4 3
M14×1.5 96800 90750 78650
M16 121600 114000 98800 42 6 4.2
M16×1.5 129600 121500 105300
M18 148800 139500 120900 56 8 5.5
M18×1.5 168000 157500 136500
M20 190400 178500 154700 72 10.5 7
M20×1.5 211200 198000 171600
M22 235200 220500 191100 90 13 9
M22×1.5 258400 242250 209950
M24 273600 256500 222300 106 15 10.5
M24×2 297600 279000 241800
M27 356000 333750 289250 123 17 12
M27×2 384800 360750 312650
M30 435200 408000 353600 140 19 14
M30×2 481600 451500 391300
M33 538400 504750 437450 160 21.5 15.5
M33×2 590400 553500 479700
M36 633600 594000 514800 180 24 17.5
M36×2 671200 629250 545350
M39 757600 710250 615550 200 26.5 19.5
M39×3 799200 749250 649350
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。
a 10级螺母的夹紧力等于GB/T 3098.1中规定的性能等级10.9级螺栓保证载荷的80%。
b 参见附录B。
c 夹紧力上限值等于保证载荷的75%，参见附录B。
d 夹紧力下限值等于保证载荷的65%，参见附录B。
e 第1次拧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次拧入有效力矩最大值为这些数值的50%。

9试验方法
9.1 通则
试件应为经尺寸等检验合格的螺母。
9.2保证载荷试验
保证载荷试验应按GB/T 3098.2的规定，以及下列要求进行。
将螺母试件拧入试验螺栓（见9.3）或淬硬芯棒上。测量并记录在第一扣完整螺纹穿过有效力矩部分后的360°中出现的最大有效力矩值，继续拧入直至有3扣完整螺纹露出螺母顶面。仲裁试验时，对非金属嵌件锁紧螺母应使用淬硬芯棒；对全金属锁紧螺母应使用试验螺栓。在螺母拧入试验螺栓或淬硬芯棒的过程中，记录第1扣完整螺纹穿过有效力矩部分后出现的最大有效力矩。
载荷等于GB/T 3098.2规定的螺母保证载荷，由试验螺栓或淬硬芯棒对螺母支承面施加轴向拉力载荷并保持15s，螺母应能承受该载荷而无螺纹脱扣或螺母断裂。保证载荷试验是验收试验。
在旋出螺母的过程中，测试旋出半圈后出现的最大有效力矩。该值不应超出拧入时记录的最大有效力矩。
注：当螺母螺纹没有损坏时，用于有效力矩试验螺母（见9.3）可以用于保证载荷试验。9.3有效力矩试验
9.3.1总则
本试验方法可同时测定有效力矩型螺母的下列特性：
——功能特性（由螺母产生的有效力矩）；
——按GB/T 16823.3扭矩-夹紧力性能试验。
9.3.2 试验装置
试验装置见GB/T 16823.3。有效力矩测量精度应为测量值的±5%。
试验安装示意图见图1。在有效力矩试验过程中，试验装置不应产生夹紧力。
GB/T 3098.9--2020

说明：
1——试验支承板/垫圈；
2——螺母试件；
3——试验螺栓/螺钉，螺纹公差6 g；
4——试验夹具，包括载荷传感器；
d4——试验夹具通孔直径。
a 试验支承板或垫圈与螺栓头应适当固定，以防止转动并应保持对中。
b d4按GB/T 5277，精装配。
e （3~5）P
图1试验安装示意图
9.3.3试验零件
试验螺栓/螺钉和试验支承板/垫圈，见GB/T 16823.3。除非另有协议，应采用HH型试验支承板/垫圈，除试验芯棒外，试验零件只能使用一次。
有争议时，除非另有协议，试验螺栓/螺钉和试验支承板/垫圈表面状态按GB/T 16823.3，如表面粗糙度、无镀层和油渍。
试验螺栓/螺钉性能等级应按表8规定进行选择。
表8 试验螺栓/螺钉性能等级
螺母试件 相应的试验螺栓/螺钉
04 ≥8.8
5 ≥8.8
05 ≥10.9
6 ≥8.8
8 ≥8.8
10 ≥10.9
12 12.9

9.3.4试验程序
9.3.4.1第1次拧出试验
试验可以在适当的试验装置上自动完成，或使用适当的手动工具，如扭矩扳手和载荷传感器完成，见9.3.2。
有争议时，采用自动模式。
扭矩-夹紧力试验条件按GB/T 16823.3的规定。
试验螺栓/螺钉置入试验装置后，将螺母试件用手拧在螺栓/螺钉上，直至螺母有效力矩部分与螺栓/螺钉啮合。试验前，试验螺栓/螺钉末端不能露出螺母顶面。拧紧时，应有（3~5）P露出螺母顶面，见图1。
拧紧装置起动相当于安装阶段的起点（见图2中第1点）。
由第1点连续、均匀地转动螺母，直至试验夹紧力达到F80。F80值在表1~表7中给出。应记录并评定对应夹紧力为F 75时的扭矩值。
注：F80值提供关闭信号给试验装置，以确保在F75值时可以精确评定。
应确定密贴点（图2中第3点）。在第1点和第3点之间测量拧入有效力矩TFX,max（图2中第2点），测量值不能超过表1~表7规定的TFV,max。
施加反向扭矩将螺母旋出直至试验螺栓/螺钉上夹紧力降到“0”（图2中第4点）。继续旋出，测量在随后转动360°的一周中出现的最大拧出有效力矩TFd,max（图2中第5点），扭矩应等于或大于表1~表7规定的第1次拧出有效力矩TFd,max，第6点相应的角坐标为第4点角度减360°。
螺母继续旋出直至到达初始角坐标位置（第1点）。
在旋出螺母过程中，应连续和均匀的由试验夹紧力F80点旋转至第1点。
螺母完全旋出后，螺母和螺栓螺纹不应损坏。有争议时，试验螺栓应使用环规检验。
9.3.4.2第5次拧出试验
为测定第5次拧出值，按9.3.1规定程序应当仅在第1点和第3点间进行4次。
在第5次旋出过程中，应在旋出螺母的第一个360°内测量出现的最大拧出力矩,，该扭矩应等于或大于表1~表7中规定的第5次拧出有效力矩值。
螺母完全旋出后，螺母和螺栓螺纹不应损坏。有争议时，试验螺栓应使用环规检验。

说明：
F——夹紧力；
T——扭矩；
θ——转角；
1——第1次产生拧入有效力矩的点，即测量TPV的起点；
2——拧入力矩；
3——密贴点，即测量TPV的终点；
4——测量Tpd的起始点，即与试验板/垫圈脱离接触；
5——拧出力矩；
6——测量Tpd的终点。
图2 扭矩-夹紧力-转角曲线
9.3.5试验报告
试验报告内容见GB/T 16823.3。试验报告中应表明引用了本部分。
试验报告中应包括拧入有效力矩TFV和拧出有效力矩TFd（需要时，还应包括非金属嵌件锁紧螺母的耐温试验结果）。
GB/T 3098.9- -2020
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
非金属嵌件有效力矩型螺母使用温度在或接近-50℃和+120℃时，可能降低有效力矩能力，可能要求使用适当的非金属材料。
本附录规定了一个比较试验，以说明温度对有效力矩型特性的影响。如果适合，可由供需协议。
试验结果和实际服役条件下螺母性能之间没有直接关系。
注：强烈建议开发一个考虑实际服役条件下的试验程序，参见GB/T 16823.3--2010 第9章。
在环境温度10℃~35℃下，将螺母拧入试验螺栓直至（3~5）P完整螺纹露出螺母顶面，但不应产生夹紧力。
将组合件放入+120℃恒温箱，除非另有协议，保持1 h后从恒温箱中取出，自然冷却至环境温度。
然后，将组合件放入-50℃恒温箱，除非另有协议，保持1h后从恒温箱中取出，自然恢复至环境温度。
对组合件在环境温度下，应按9.3.4.1的规定测量第4点和第6点间出现的拧出有效力矩。
除非另有协议，测量的最大拧出力矩不应低于表1~表7中规定的数值。
GB/T 3098.9- -2020
附录B
（资料性附录）
总摩擦系数μtot评定原则
在图B.1中，拧紧过程应达到试验夹紧力为相配螺栓保证载荷的80%。为评定总摩擦系数μtot，夹紧力范围确定为保证载荷值的65%~75%。
用65%~75%夹紧力范围对应的摩擦系数平均值计算总摩擦系数μtot。

说明：
Fp——保证载荷；
F65——评定65% Fp总摩擦系数时的下限载荷；
F75——评定75%Fp总摩擦系数时的上限载荷；
F80——在80% Fp时的试验夹紧力[终止拧紧工序（过程）时]；
T65——评定F65总摩擦系数时的下限力矩。
T75一评定F75总摩擦系数时的上限力矩。
图B.1 摩擦系数μtot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和有效力矩值
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和有效力矩值见表C.1和表C.2。
表C.1 8级有效力矩型螺母试验夹紧力和有效力矩
螺纹规格D 试验夹紧力
F80a/N 评价总摩擦系数（μtotb）夹紧力 有效力矩/（N·m）
上限F75a/N 下限
F45d/N 第1次拧入
TFv,maxe 第1次拧出
TFd,min 第5次拧出
TFd,min
M3 2336 2190 1898 0.43 0.12 0.08
M4 4080 3825 3315 0.90 0.18 0.12
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。
a 8级螺母的夹紧力等于GB/T 3098.1中规定的性能等级8.8级螺栓保证载荷的80%。
b 参见附录B。
c 夹紧力上限值等于保证载荷的75%，参见附录B。
d 夹紧力下限值等于保证载荷的65%，参见附录B。
e 第1次拧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次拧入有效力矩最大值为这些数值的50%。
表C.2 10级有效力矩型螺母试验夹紧力和有效力矩
螺纹规格D 试验夹紧力
F80a/N 评价总摩擦系数（μtotb）夹紧力 有效力矩/（N·m）
上限F75a/N 下限
F45d/N 第1次拧入
TFv,maxe 第1次拧出
TFd,min 第5次拧出
TFd,min
M3 3344 3135 2717 0.60 0.15 0.10
M4 5832 5468 4739 1.20 0.22 0.15
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。
a 10级螺母的夹紧力等于GB/T 3098.1中规定的性能等级10.9级螺栓保证载荷的80%。
b 参见附录B。
c 夹紧力上限值等于保证载荷的75%，参见附录B。
d 夹紧力下限值等于保证载荷的65%，参见附录B。
e 第1次拧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次拧入有效力矩最大值为这些数值的50%。
GB/T 3098.9- 2020
参考文献
[1] GB/T 192- 2003 普通螺纹 基本牙型（ISO 68-1:1998, MOD）
[2] GB/T 193-2003 普通螺纹 直径与螺距系列（ISO 261:1998, MOD）
[3] GB/T 9144-2003 普通螺纹 优选系列（ISO 262:1998, MOD）