GB vs ASME:外螺纹紧固件长度测量方式对比

  • 发布时间:2025-09-29
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  • 作者:易紧通
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外螺纹紧固件(螺栓、螺钉、螺柱)的长度测量,看似是拧个尺子的简单操作,却藏着能决定工程成败的关键细节。

本文基于 GB/T 3106-2016《紧固件螺栓、螺钉和螺柱公称长度和螺纹长度》与 ASME 标准(B18.6.3-2024、B18.2.1-2012 R2021),先明确 GB 基础测量逻辑,再梳理美标与 GB 的核心差异,为实际应用提供依据。

一、国标和 ISO 标准对外螺纹紧固件的长度测量规则

GB/T 3106-2016(等效 ISO 888)的核心原则是 「以实际受力面为基准」,测量方向必须严格平行于轴线。具体而言,不同类型的紧固件测量起点各有明确规定:

1. 头部支承面为平面(六角头、六角头法兰面、盘头、圆头、大扁头、圆柱头等)

头部支承面(头部与工件接触的面)在同一平面上的螺栓/螺钉,其长度统一以头部支承面为起点,测量至螺杆的末端。

六角头螺栓长度测量示意图六角法兰面螺栓长度测量示意图

2. 沉头(半沉头)

若头部为沉头、半沉头的外螺纹紧固件,其公称长度 L 是指从理论/假设的头部顶面与头部直径的相交线到螺杆末端的距离。

沉头螺栓长度测量示意图半沉头螺栓长度测量示意图

3. 无头带杆螺钉和紧定螺钉

无头带杆螺钉和紧定螺钉的长度是指从螺钉一端到另一端的距离。

无头螺栓长度测量示意图

4. 螺柱类型

a. 局部螺纹螺柱(非等长双头螺柱)

局部螺纹螺柱的长度是指从拧入基体端的螺纹收尾到拧入螺母端螺柱末端的距离。

局部螺纹螺栓长度测量示意图

b. 等长双头螺柱、拉杆、单头螺柱、全牙螺柱(杆)

等长双头螺柱、拉杆(带左右旋合螺纹的双头螺柱/拉紧双头螺柱)、局部螺纹螺柱(单头螺柱)、全螺纹螺柱(螺杆)的公称长度是指从螺栓一端到另一端的距离。

双头等长螺栓长度测量示意图

二、美标 ASME 对外螺纹紧固件的长度测量规则

美标(如 ASME B18.6.3-2024、ASME B18.2.1-2012 R2021)对外螺纹紧固件(螺栓、螺钉、螺柱)的长度定义与国标大体相似,但对于沉头(半沉头)类型紧固件在 公称长度 L 基础上又增加了 弧面高度 C总长度 L0 (从头部顶端测量到螺杆末端的距离)的定义。

半沉头螺栓(ASME)长度测量示意图

三、对外螺纹紧固件的螺纹长度的相关规定

除了公称长度 L,螺纹长度(b)也是紧固件尺寸的重要参数。以下分别介绍国标与美标的具体规定:

1. GB/ISO 中螺纹长度 b 的规定

在GB/ISO标准中,除产品标准另有规定外,螺纹长度尺寸 b 按以下公式计算:

长度L(mm) 螺纹长度 b(mm)
L ≤ 125 2d+6
125 < L ≤ 200 2d+12
L > 200 2d+25

当杆部长度(无螺纹部分)≤ 0.5d 时,应制成全螺纹。

2. ASME 中螺纹长度 b 的规定

a. 测量方法

美标(如 ASME B18.6.3-2024)对螺纹长度测量做了更细致的界定:机械螺钉的螺纹长度需沿轴线方向测量,起点为头部支承面,终点为用手将螺钉拧入 “无沉孔、无内倒角的 3A 级通端螺纹环规” 后,该环规的端面位置

配合环规测量长度示意图

b. 螺纹长度要求

螺纹规格 d 公称长度 L 头下螺纹肩距 螺纹长度
d ≤ No.5 L ≤ 3d ≤ 1P 全螺纹
d ≤ No.5 3d<L ≤ 1-1/8 ≤ 2P 全螺纹
d ≤ No.5 L > 1-1/8 ≤ 2P ≥ 1
d ≥ No.6 L ≤ 3d ≤ 1P 全螺纹
d ≥ No.6 3d<L ≤ 2 ≤ 2P 全螺纹
d ≥ No.6 L > 2 ≤ 2P ≥ 1

单位:英寸;"P"为螺距

四、实际测量中的注意事项

1. 场景适配原则

国内工程优先采用 GB/ISO 标准,出口至北美地区的产品需严格遵循美标相应规定。例如,出口美国的沉头螺钉需同时标注公称长度 L、弧面高度 C 和总长度 L0,避免因参数缺失导致验收不合格。

2. 测量工具选择

测量需根据精度要求选用工具:普通工况可用游标卡尺(精度≥0.02mm),高精度场景需搭配螺纹环规、千分尺等专用量具,避免因工具误差影响结果。

例如,测量沉头螺钉时,需确保量具与轴线严格平行,防止因倾斜导致 “头部顶面与直径相交线” 定位偏差。

3. 特殊要求优先原则

本文所述的长度测量规则和螺纹长度规定均为通用标准中的普适性要求。在实际应用中,需特别注意当前产品对应的具体尺寸图、产品标准或技术文件中的专项说明,当专项要求与通用标准不一致时,应以具体产品的技术规定为准。

五、常见测量误区示例

  • 误区 1:测量六角头螺栓时从头部顶面而非支承面起算,导致结果偏长(误差约为头部厚度)。
  • 误区 2:将非等长双头螺柱的 “总长度”(bm + L) 等同于 “公称长度 L”。
  • 误区 3:将美标半沉头螺钉中的"总长度L0"理解为"公称长度L"。
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