鋼結(jié)構(gòu)連接用螺栓性能等級分為3.6、4.6、4.8、5.6、6.8、8.8、9.8、10.9、12.9等10余個等級，其中8.8級及以上螺栓材質(zhì)為低碳合金鋼或中碳鋼并經(jīng)熱處理（淬火、回火），通稱為高強度螺栓，其余通稱為普通螺栓。

螺栓性能等級標號有兩部分數(shù)字組成，分別表示螺栓材料的公稱抗拉強度值和屈強比值。例如：

性能等級4.6級的螺栓，其含義是：

1、螺栓材質(zhì)公稱抗拉強度達400MPa級；

2、螺栓材質(zhì)的屈強比值為0.6；

3、螺栓材質(zhì)的公稱屈服強度達400×0.6=240MPa級。

性能等級10.9級高強度螺栓，其材料經(jīng)過熱處理后，能達到：

1、螺栓材質(zhì)公稱抗拉強度達1000MPa級；

2、螺栓材質(zhì)的屈強比值為0.9；

3、螺栓材質(zhì)的公稱屈服強度達1000×0.9=900MPa級。

螺栓性能等級的含義是國際通用的標準，相同性能等級的螺栓，不管其材料和產(chǎn)地的區(qū)別，其性能是相同的，設計上只選用性能等級即可。

強度等級所謂8.8級和10.9級是指螺栓的抗剪切應力等級為8.8GPa和10.9GPa。

8.8 公稱抗拉強度800N/MM2，公稱屈服強度640N/MM2。

一般的螺栓是用"X.Y"表示強度的，X*100=此螺栓的抗拉強度，X*100*（Y/10）=此螺栓的屈服強度（因為按標識規(guī)定：屈服強度/抗拉強度=Y/10）。

如4.8級，則此螺栓的抗拉強度為：400MPa；屈服強度為：400*8/10=320MPa。

另：不銹鋼螺栓通常標為A4-70，A2-70的樣子，意義另有解釋。

度量：當今世界上長度計量單位主要有兩種，一種為公制，計量單位為米（m）、厘米（cm）、毫米（mm）等，在歐州、我國及日本等東南亞地區(qū)使用較多，另一種為英制，計量單位主要為英寸（inch），相當于我國舊制的市寸，在美國、英國等歐美國家使用較多。

1、公制計量：（10進制）    1m =100 cm=1000 mm

2、英制計量：（8進制）     1英寸=8英分       1英寸=25.4 mm     3/8￠￠×25.4 =9.52

3、1/4￠￠以下的產(chǎn)品用番號來表示其稱呼徑，如：4#， 5#， 6#， 7#， 8#，10#，12#

首先，我們先解釋下規(guī)格，一般螺絲稱呼都是牙紋稱呼徑*螺絲長度。

牙紋稱呼徑，公制常用的有：M2，M3，M4，M5，M6，M8，M10，M12等；

美制常用的有：4#-40，6#-32，8#-32，10#-24，1/4-20，5/16-18，3/8-16，1/2-13等。

而螺絲長度，是指埋入被載物體的有效長度。比如：沉頭螺絲被載入的是總長度，半沉頭螺絲要加上半個頭的長度，而圓柱頭螺絲長度則不包含頭部尺寸。如：

對于規(guī)格，全稱最好是加上牙距。例如M4-0.7x8，4指牙外徑是4mm,0.7是指兩個牙峰之間的距離為0.7mm，8指埋入被載物體的有效長度為8mm。

為了簡化，不寫牙距，我們把粗牙默認為標準牙，因為最常見；這樣就不用標出了。這點公制才有，美制產(chǎn)品還是要標牙距。

這里重點講一下美制螺絲的規(guī)格，如6#-32*3/8，6#是牙外徑，接近于3.5mm；32是每英寸的螺紋長度里有32個牙（相當于公制螺絲的牙距）；3/8則是螺絲的長度（具體同公制螺絲）。

這里須記住的2個公式：牙外徑A#=（Ax0.013+0.06）x25.4（mm）, 1英寸=25.4mm。

其中2#=2.2mm，4#=2.9mm，6#=3.5mm，8#4.2mm，10#=4.8mm是須熟記數(shù)據(jù)。其中各個規(guī)格的螺絲對應的牙數(shù)也須熟記：2#-56，4#-40，6#-32，8#-32，10#-24，1/4-20，5/16-18，3/8-16，1/2-13（美制標準牙）。

注：美制UNC牙是標準牙，UNF是細牙。我們把粗牙默認為標準牙。

那么，你知道螺紋規(guī)格為什么是6, 8, 10, 12, 14, 16嗎？

你可知道粗糙度為什么是0.8, 1.6, 3.2, 6.3, 12.5？油缸缸徑為什么是63, 80, 100, 125？油缸壓力為什么是6.3, 16, 25, 31.5？

你可知道機械設計手冊上無數(shù)的表格，所有產(chǎn)品樣本上的參數(shù)表，都是怎么來的？

一切都來源于偉大的優(yōu)先數(shù)系。

法國工程師雷諾看到熱氣球上的鋼絲繩規(guī)格繁多，他就想了一個辦法，將10開5次方，得到一個數(shù)1.6，然后輾轉(zhuǎn)相乘，得出5個優(yōu)先數(shù)如下:

1.0
1.6
2.5
4.0
6.3

這是一個等比數(shù)列，后數(shù)為前數(shù)的1.6倍，那么10以下的鋼絲繩一下子只有5種，10到100的鋼絲繩也只有5種，即10, 16, 25, 40, 63。

但是這樣分法太稀疏，雷諾先生就再接再厲，將10開10次方，得出R10優(yōu)先數(shù)系如下：

1.0
1.25
1.6
2.0
2.5
3.15
4.0
5.0
6.3
8.0

公比為1.25，于是10以內(nèi)的鋼絲繩只有10種，10到100的也只有10種，這就比較合理了。

這時肯定有人說，這個數(shù)列，前面的數(shù)字好像相差不大，如1.0和1.25，簡直沒差別嘛，平常我就四舍五入了，但6.3和8.0間隔就大了，這樣合理嗎？合理不合理，我們打個比方。

比如說自然數(shù)。1、2、3、4、5、6、7、8、9，看起來很順溜，我們用這個數(shù)列來發(fā)工資，給張三發(fā)1000，給李四發(fā)2000，兩人皆心服。突然通貨膨脹，給張三發(fā)8000，給李四發(fā)9000。以前李四工資是張三的2倍，現(xiàn)在變成1.12倍。你說李四能愿意嗎？他可是主管哪，給他發(fā)16000還差不多，張三是不會埋怨說主管比他多8000的。

這個自然界的事物，有兩種比較方法，就是“相對”與“絕對”！優(yōu)先數(shù)系是相對的。

有人說他的產(chǎn)品規(guī)格有10噸，20噸，30噸，40噸的，現(xiàn)在看來就不合理了吧？如果你取兩倍的話，應該是10噸，20噸，40噸，80噸，或者保住頭尾，也應該是10噸，16噸，25噸，40噸，公比為1.6才合理。

這就是“標準化”，金蜘蛛緊固件網(wǎng)咨詢系統(tǒng)上常?？吹接腥苏f“標準化”，實際他們說的是“標準件”，所做的工作只是將整機的標準件整理一下，就叫標準化了，實際不是這樣的。

真正的標準化，你要把你的產(chǎn)品的所有參數(shù)按優(yōu)先數(shù)系形成序列化，再把所有的零部件的功能參數(shù)及尺寸，用優(yōu)先數(shù)系來序列化才對。

自然數(shù)是無窮的，但在機械設計師眼里，世界上只有10個數(shù)，它就是R10優(yōu)先數(shù)。并且，這10個數(shù)相乘，相除，乘方，開方，結(jié)果還在這10個數(shù)里，何其奇妙！當你設計的時候，不知道尺寸該選擇多大為好時，就在這10個數(shù)里選，你說何其方便！

1.0 N0
1.12 N2
1.25 N4
1.4 N6
1.6 N8
1.8 N10
2.0 N12
2.24 N14
2.5 N16
2.8 N18
3.15 N20
3.55 N22
4.0 N24
4.5 N26
5.0 N28
5.6 N30
6.3 N32
7.1 N34
8.0 N36
9.0 N38

兩個優(yōu)先數(shù)，比如4和2，其序號分別為N24和N12，它們相乘，將其序號相加，其結(jié)果等于N36即8便是；

相除，序號相減，等于N12即2便是；

2的立方，將其序號N12乘以3得N36即8便是；

4的開方，將其序號N24除以2得N12即2便是如果求2的四次方呢？N12*4=N48，這里沒有，怎么辦？上面的列表，沒有寫上一個數(shù)，就是10，它的序號是N40，凡是序號大于40的，只看大于40的部分，比如N48就看N8，即1.6，然后乘以10得16就對了。如果序號是N88呢，看N8得1.6，然后乘以100得160便是，因為100的序號是N80,1000的序號是N120，依此類推。

做機械設計，一輩子用這20個數(shù)就足矣。但有時需用到R40數(shù)系，有40個數(shù)，就更完善了，若不夠，還有R80系。我已將R40數(shù)系倒背如流，應付一般計算根本不用計算器。

簡單來說，算40徑的45鋼的抗扭能力，其扭轉(zhuǎn)系數(shù)是0.5*π*R^3，扭應力選屈服點360的一半即180MPa，圓周率選3.15，左右手捏小數(shù)點，心算加減序號，一會就出來。有人說你不加安全系數(shù)嗎？說吧，是取1.25，還是1.5，還是2??？呵呵。

黃金分割0.618，也即1.618，這里也有1.6。平方根數(shù)列，就是根號1，根號2，根號3，很容易求出吧？（3的序號是N19）

π的平方等于多少？等于10。你算壓桿穩(wěn)定的時候就方便了吧？圓桿扭轉(zhuǎn)系數(shù)約為0.1*D^3，現(xiàn)在你可以口算扭轉(zhuǎn)系數(shù)了吧？

為什么大螺絲從M36直接跳到M40？為什么齒輪的傳動比有個6.3或者7.1？為什么槽鋼有個市場上很少見的12.6號？為什么外協(xié)廠打電話來說140的方管沒有，而有120和160的？

因為R5數(shù)系比R20數(shù)系優(yōu)先。

為什么標準件的參數(shù)有個第一序列，第二序列？一般來說第一序列就是R5序列。為什么Inventor的螺孔列表有個M11.2？現(xiàn)在你知道它不是胡謅出來的數(shù)吧？

還有鋼板厚度，型鋼型號，齒輪模數(shù)，一切標準件，一切工業(yè)品樣本上的功能參數(shù)，尺寸參數(shù)，標準公差表等等，它們的來源，此刻在我們的心中慢慢清晰起來?？梢哉f，我們已經(jīng)理解了半部機械設計手冊，以及那些還沒做出來的工業(yè)品。

那么，我們在設計產(chǎn)品的時候，就可以同時設計出一系列了，而不是設計完之后再進行所謂的“標準化”；更進一步，如果產(chǎn)品注定要序列化，那么我們甚至可以在對實際工況不甚了解的情況下設計產(chǎn)品，因為優(yōu)先數(shù)系已將所有型號包括其中了。

優(yōu)先數(shù)系的應用，上面列出的，可謂滄海一粟，無盡的應用等著我們自己去開發(fā)。