Класс прочности винтов: 404 – Страница не найдена!

alexxlab | 23.03.1988 | 0 | Разное

Классы прочности, твердости и их обозначения

При выборе болтов, винтов, винтов с внутренним шестигранником шпилек и гаек стоит обращать внимание на класс прочности изделий.

Прочность изделия прямо влияет на значение максимальной нагрузки, которое может выдержать крепежный узел.

1.Болты, винты, винты с внутренним шестигранником и шпильки из углеродистых сталей. 

Для болтов, винтов и шпилек из углеродистых нелегированных или легированных сталей, в соответствии с ГОСТ ISO 898-1-2014, установлены следующие классы прочности — 3.6; 4.6; 4.8; 5.6; 5.8; 6.8; 8.8; 9.8; 10.9 и 12.9.

Обозначение класса прочности состоит из двух чисел:

первое соответствует 1/100 номинального значения временного сопротивления разрыву (предел прочности) в Н/мм2;

второе соответствует 1/10 отношения номинального значения предела текучести к номинальному значению пределу прочности в процентах.

Произведение указанных двух чисел соответствует 1/10 номинального значения предела текучести в Н/мм2.

Для примера, возьмем обозначение класса прочности на винтах DIN 7991 – 10.9.

Предел прочности = 10*100 = 1000 Н/мм2 = 1000 МПа.

Значение предела текучести = 1000*0,9 = 900 Н/мм2 = 900 МПа.

Другими словами значение предела текучести означает максимальную рабочую нагрузку на изделие. При превышении данной нагрузки изделие изменит свою геометрию и механические свойства, также возможно разрушение крепежного изделия. Значения предела прочности R_m и напряжение от пробной нагрузки S_p. в зависимости от класса прочности изделий, приведены ниже:

Совокупность изделий	Класс прочности	Предел прочности на растяжение, Н/мм2		Напряжение от пробной нагрузки, Н/мм2
		Номинальный	Не менее	Номинальное
Болт, винт, винт с внутренним шестигранником, шпилька.	3.6	300	330	200
	4.6	400	400	225
	4.8	400	420	310
	5.6	500	500	280
	5.8	500	520	380
	6.6	600	600	440
	8.8	800	800*	580**
	9.8	900	900	650
	10.9	1000	1040	830
	12.9	1200	1220	970

* Для болтов диаметром более 16 мм, значение равно 830 Н/мм2

** Для болтов диаметром более 16 мм, значение равно 600 Н/мм2

2.

Гайки из углеродистых сталей.

Для

гаек из углеродистых нелегированных или легированных сталей, в соответствии с ГОСТ Р ИСО 898-2-2013, который заменил ГОСТ 1759.5-87 классы прочности гаек установлены в следующем порядке:

2.1. Для гаек с высотой ≥ 0,8d , где d — наружный диаметр резьбы гайки, класс прочности обозначается одной цифрой: 4; 5; 6; 8; 9; 10; 12.

Цифра указывает уменьшенное в 100 раз минимальное значение предела прочности болта, с которым могут сопрягаться данные гайки в соединении и выдерживать нагрузку. Это означает, что гайка с классом прочности 8 может использоваться с болтом класса прочности 8.8

2.2. Для гаек с высотой ≥ 0,45 d и <0,8 d , где d — наружный диаметр резьбы гайки, класс прочности обозначается двумя цифрами 04; 05 

Первая цифра указывает на то, что нагрузочная способность соединения данной гайки с болтом ниже, чем у гаек, указанных в п. 2.1., следовательно, при нагрузке выше допускаемой может произойти срез резьбы.

Вторая цифра, умноженная на 100, соответствует номинальному напряжению от пробной нагрузки при испытаниях.

3. Болты, винты, винты с внутренним шестигранником и шпильки из нержавеющих сталей. 

Для болтов, винтов и шпилек из нержавеющей стали в соответствии с ГОСТ Р ИСО 3506-1, класс прочности обозначается следующими числами:45; 50; 60; 70; 80; 110. Болты, винты, шпильки из различных классов нержавеющих сталей имеют свои значения классов прочности. Значения предела прочности на разрыв, в зависимости от класса нержавеющей стали, приведены в таблице ниже:

Класс стали	Марка	Класс прочности	Предел прочности на  разрыв, Н/мм2
Аустенитные	А1, А2, А3, А4, А5	50	500
		70	700
		80	800
Мартенситные	С1	50	500
		70	700
		110	1100
	С3	80	800
	С4	50	500
		70	700
Ферритные	F	45	450
		60	600

4.

Гайки из нержавеющих сталей.

Для гаек из коррозионно-стойкой нержавеющей стали в соответствии с ГОСТ ISO 3506-2-2014 классы прочности гаек установлены в следующем порядке:

4.1. Для гаек с высотой ≥ 0,8d , где d — наружный диаметр резьбы гайки, класс прочности состоит из двух цифр: 45; 50; 60; 70; 80; 110.

Число соответствует 1/10 значения предела прочности в Н/мм2.

4.2. Для гаек с высотой ≥ 0,45 d и <0,8 d , где d — наружный диаметр резьбы гайки, класс прочности обозначается тремя цифрами 025; 035; 040; 055. 

Первая цифра «0» указывает на то, что нагрузочная способность соединения данной гайки с болтом ниже, чем у гаек, указанных в п. 4.1., следовательно, при нагрузке выше допускаемой может произойти срез резьбы. Две следующих цифры, представляют значения пробной нагрузки, уменьшенной в 10 раз. Гайки из различных классов нержавеющих сталей имеют свои значения классов прочности. Значения предела прочности на разрыв, в зависимости от класса нержавеющей стали, приведены в таблице ниже:

Класс стали	Марка	Класс прочности		Напряжение от пробной нагрузки, Н/мм2, не менее.
		гайки с высотой ≥ 0,8d	гайки с высотой ≥ 0,45 d и <0,8 d	гайки с высотой ≥ 0,8d	гайки с высотой ≥ 0,45 d и <0,8 d
Аустенитные	А1, А2, А3, А4, А5	50	025	500	250
		70	035	700	350
		80	040	800	400
Мартенситные	С1	50	025	500	250
		70	—	700	—
		110	055	1100	550
	С3	80	040	800	400
	С4	50	—	500	—
		70	035	700	350
Ферритные	F	45	020	450	200
		60	030	600	300

5.

 Установочные винты с внутренним шестигранником из углеродистых сталей.

Для установочных винтов из углеродистых нелегированных или легированных

сталей, согласно ГОСТ ISO 898-5-2014 применяются следующие обозначения твердости:14Н, 22Н, 33Н и 45Н.

Числовая часть обозначения составляет уменьшенную в 10 раз минимальную твердость по Виккерсу. Буква Н обозначает твердость.

Обозначение класса твердости относительно к твердости по Виккерсу, приведены в таблице ниже:

Обозначение класса твердости		14Н	22Н	33Н	45Н
Твердость по Виккерсу HV	не менее	140	220	330	450
	не более	290	300	440	560

6.

 Установочные винты с внутренним шестигранником из нержавеющих сталей.

Для установочных винтов из коррозионно-стойкой нержавеющей стали

, согласно ГОСТ ISO 3506-3-2014 применяются следующие обозначения твердости:12Н и 21Н.

Числовая часть обозначения составляет уменьшенную в 10 раз минимальную твердость по Виккерсу. Буква Н обозначает твердость.

Обозначение класса твердости относительно к твердости по Виккерсу, приведены в таблице ниже:

Обозначение класса твердости		12Н	21Н
Твердость по Виккерсу HV	не менее	140	210
	не более	209

Перевод единиц измерения: 1 Па = 1Н/м²; 1 МПа = 1 Н/мм² = 10 кгс/см².

См.Общие сведения о легированной нержавеющей стали.

С уважением, Ваш Поставщик Крепежа.

Класс прочности болтов – ГОСТ 7798-70, маркировка, виды, обозначение

1. Важность правильного выбора крепежа
2. Классы прочности резьбовых крепежных изделий
3. Маркировка болтов по классу их прочности
4. Особенности соединения с помощью резьбы
5. Виды резьбового крепления
6. Как правильно затягивать и откручивать болт

Крепежные элементы, представленные на современном рынке в большом разнообразии, используются как для простого соединения элементов различных конструкций, так и для увеличения их надежности и способности переносить значительные нагрузки. От того, для каких целей планируется использовать эти элементы, зависит класс прочности болтов, которые необходимо выбрать.

Болт шестигранный оцинкованный с гайкой

Важность правильного выбора крепежа

Болты, выпускаемые современной промышленностью, могут значительно отличаться по классам своей прочности, что зависит преимущественно от марки стали, которая была использована для их изготовления.

Именно поэтому выбирать болты, соответствующие тому или иному классу, следует исходя из того, для решения каких задач их планируется использовать.

К примеру, для соединения элементов легкой ненагруженной конструкции подойдут болты более низкого класса прочности, а для крепления ответственных конструкций, эксплуатирующихся под значительными нагрузками, необходимы высокопрочные изделия. Наиболее примечательными из таких конструкций являются башенные и козловые краны, соответственно, болты, отличающиеся самой высокой прочностью, стали называть «крановыми». Характеристики таких крепежных элементов, используемых для соединения элементов самых ответственных конструкций, регламентируются требованиями ГОСТ 7817-70. Такие болты делают из высокопрочных сортов стали, что также оговаривается в нормативном документе.

Крепежные элементы, как известно, бывают нескольких видов: болты, гайки, винты, шпильки. Каждое из таких изделий имеет свое назначение. Для их изготовления используются стали разных классов прочности. Соответственно, будет различаться и маркировка болтов, а также крепежных элементов других типов.

Классы прочности резьбовых крепежных изделий

Класс прочности гаек, винтов, болтов и шпилек определен их механическими свойствами. По ГОСТ 1759.4-87 (ISO 898.1-78) предусмотрено разделение крепежных элементов по классам их прочности на 11 категорий: 3.6; 4.6; 5.6; 5.8; 6.6; 6.8; 8.8; 9.8; 10.9; 12.9.

Правила расшифровки класса прочности болтов достаточно просты. Если первую цифру обозначения умножить на 100, то можно узнать номинальное временное сопротивление или предел прочности материала на растяжение (Н/мм²), которому соответствует изделие. К примеру, болт класса прочности 10.9 будет иметь прочность на растяжение 10/0,01 = 1000 Н/мм².

Умножив второе число, стоящее после точки, на 10, можно определить, как соотносится предел текучести (такое напряжение, при котором у материала начинается пластическая деформация) к временному сопротивлению или к пределу прочности на растяжение (выражается в процентах). Например, у болта класса 9.8 минимальный предел текучести составляет 8 × 10 = 80%.

Болт с цилиндрической головкой и внутренним шестигранником

Предел текучести – это такое значение нагрузки, при превышении которой в материале начинаются не подлежащие восстановлению деформации. При расчете нагрузок, которые будут воздействовать на резьбовой крепеж, закладывается двух- или даже трехкратный запас от предела текучести.

Высокопрочные болты, временное сопротивление у которых равно или больше 800 МПа, используются не только для крепления элементов крановых конструкций, но и при строительстве мостов, при производстве сельскохозяйственной техники, в железнодорожных соединениях и для решения ряда других задач. Высокопрочные болты соответствуют классу 8.8 и выше, а гайки — 8.0 и выше.

Параметром, который определяет, какой класс прочности будет у болтов, является не только марка стали, но и технология, по которой они изготовлены. Болты, относящиеся к категории высокопрочных, преимущественно изготавливаются по технологии высадки (холодной и горячей), резьбу на них формируют накаткой на специальном автомате. После изготовления они подвергаются термообработке, затем на них наносится специальное покрытие.

Болт с шестигранной головкой и фланцем

Автоматы по холодной и горячей высадке, на которых изготавливаются болты высоких классов прочности, могут быть различных марок, некоторые модели позволяют производить от 100 до 200 изделий в минуту. Сырьем для производства является проволока из низкоуглеродистой и легированной стали, содержание углерода в которой не превышает 0,4%.

Основными марками стали, используемыми для производства таких крепежных элементов, являются 10КП, 20КП, 10, 20, 35, 20Г2Р, 65Г, 40Х. Требуемые механические свойства этим высокопрочным болтам придаются и при помощи термической обработки, проводимой в электропечах, в которых создается специальная защитная среда (с ее помощью удается избежать обезуглероживания стали).

Разные типы болтов изготавливаются и из углеродистой стали, при этом получаются изделия, относящиеся к разным классам прочности. Применяя различные технологии изготовления и термическую обработку (закалку), из одной марки стали можно получать болты, относящиеся к разным классам прочности.

Рассмотрим, к примеру, сталь 35, из которой можно изготовить болты следующих классов прочности:

• 5.6 — болты изготавливают на токарных или фрезерных станках методом точения;
• 6.6 и 6.8 — такие крепежные элементы изготавливают по технологии объемной штамповки, для чего используют высадочные прессы;
• 8.8 — такой класс прочности можно получить, если подвергнуть болты закалке.

Основные марки стали, применяемые при производстве болтов

Приведенная таблица позволяет ознакомиться с наиболее популярными марками сталей, используемыми для производства крепежных изделий. Если к характеристикам последних предъявляются особые требования, то в качестве материала изготовления выступают и другие марки сталей.

Классификация болтов, относящихся к категории высокопрочных, включает в себя узкоспециализированные изделия, используемые в отдельных отраслях промышленности. Характеристики таких узкоотраслевых крепежных элементов оговариваются отдельными нормативными документами.

Так, требования к высокопрочным болтам, головка «под ключ» у которых имеет увеличенные размеры, используемым при возведении мостов, оговариваются советским ГОСТ 22353-77 (ГОСТ Р 52644-2006 — российский стандарт). Прочность, указанная в этих нормативных документах, соответствует временному сопротивлению на разрыв (кгс/см²). Фактически этот показатель соответствует границам прочности.

Классификация болтов узкоспециализированного назначения также подразумевает их разделение по вариантам исполнения. Так, различают следующие категории болтов.

1. Виды болтов с исполнением «У», которые могут эксплуатироваться при температурах, доходящих до –40 градусов Цельсия. Что важно, буква «У» не указывается в обозначении таких изделий.
2. Изделия с исполнением «ХЛ», которые могут использоваться в еще более жестких температурных условиях: от –40 до –65 градусов Цельсия. В обозначении таких изделий указывается класс их прочности, после которого следуют буквы «ХЛ».

Параметры высокопрочных болтов

В таблице указаны параметры, которым соответствуют высокопрочные болты. Для того чтобы изготовить крепежные элементы с еще более высокими прочностными характеристиками, используются следующие сорта сталей: 30Х3МФ, 30Х2АФ, 30Х2НМФА.

Маркировка болтов по классу их прочности

Система маркировки болтов, значение которой можно посмотреть в специальных таблицах, чтобы определить, какой именно тип крепежа вам подойдет, разработана Международной организацией по стандартизации (ISO). Все стандарты, разработанные в советское время, а также современные российские нормативные документы, основываются на принципах данной системы.

Обязательной маркировке подлежат болты и винты, диаметр которых составляет более 6 мм. На крепежные изделия меньшего диаметра маркировка наносится по желанию производителя.

Маркировка не наносится на винты, имеющие крестообразный или прямой шлиц, а изделия, имеющие шестигранный шлиц и любую форму головки, маркируются обязательно.

Не подлежат обязательной маркировке также нештампованные болты и винты, которые изготовлены точением или резанием. Маркировка на такие изделия наносится только в том случае, когда этого требует заказчик подобной продукции.

Стандартное расположение маркировки на болтах

Местом, на которое наносится маркировка болта или винта, является торцевая или боковая часть их головки. В том случае, если для этой цели выбрана боковая часть крепежного изделия, маркировка должна наноситься углубленными знаками. Выпуклая маркировка по высоте не должна превышать:

• 0,1 мм – для болтов и винтов, диаметр резьбы которых не превышает 8 мм;
• 0,2 мм – для крепежных изделий, диаметр резьбы которых находится в интервале 8–12 мм;
• 0,3 мм – для болтов и винтов с диаметром резьбы больше 12 мм.

Геометрию различных видов резьбового крепежа регламентируют отдельные ГОСТы. В качестве примера можно рассмотреть изделия, выпускаемые по ГОСТ 7798-70. Такие болты с головкой шестигранного типа, относящиеся к категории изделий нормальной точности, активно используются в различных сферах деятельности.

ГОСТ 7798-70 оговаривает как технические характеристики таких болтов, так и их геометрические параметры. С материалами ГОСТ 7798-70 можно ознакомиться ниже.

Особенности соединения с помощью резьбы

1. Надежность за счет использования специальной метрической резьбы и универсальности профиля. Многочисленные исследования подтверждают, что при правильно выбранном классе прочности болта, а также моменте затяжки такое соединение выдерживает большие нагрузки, а также надежно защищено от самооткручивания.
2. Выдерживание поперечных и осевых нагрузок. Изготовленные из специальных марок стали, болты хорошо противодействуют нагрузкам в любом направлении.
3. Несложный монтаж и демонтаж конструкций. Несмотря на то, что спустя некоторое время открутить резьбовое соединение бывает непросто (из-за коррозии металла), с помощью специальных растворителей это сделать вполне реально.
4. Небольшая стоимость работ, которая значительно ниже затрат на сварку. Многие конструкции возводятся сегодня с использованием болтов, поскольку это требует меньше времени и сил.

Нужно отметить, что небольшим недостатком резьбового соединения можно считать сильную концентрацию напряжения в месте впадины профиля самой резьбы. По этой причине маркировка болта должна быть подобрана правильно, в точном соответствии с нагрузкой, которую испытывает деталь. Это позволит уменьшить риск как самооткручивания при слабой затяжке, так и разрыва гайки / срезания резьбы вследствие экстремального напряжения.

Болт лемешный с потайной головкой

Не нужно забывать, что сегодня также активно применяются всевозможные средства стопорения, включая контргайки и пружинные шайбы.

Виды резьбового крепления

Для выполнения резьбового соединения нужны как минимум две детали, одна из которых имеет наружную, а другая – внутреннюю резьбу. Существует несколько конструкционных разновидностей резьбы.

Болтовое

В соединяемых деталях сверлятся сквозные отверстия, после чего вовнутрь вставляется болт, который затягивается с другой стороны гайкой.

Винтовое

В таком типе соединения роль гайки выполняет сама деталь, в которой предварительно высверливается отверстие, затем наносится резьба, после чего с помощью болта или винта крепится другая деталь. Если применять саморезы, то сверлить предварительное отверстие не обязательно, поскольку деталь при закручивании сама автоматически делает резьбу.

С помощью шпилек

Один конец такой шпильки вворачивается в узловую деталь, а на второй специальным образом накручивается подходящая гайка.

Шпилька с ввинчиваемым концом

Как правильно затягивать и откручивать болт

Чаще всего при затяжке болтовых соединений на различных конструкциях в домашнем хозяйстве используются обычные гаечные ключи – торцевые, рожковые и накидные. Однако в таком случае точно определить момент затяжки тяжело, поэтому в промышленном производстве и ремонтных мастерских опытные слесари применяют специальные динамометрические ключи или пневматические гайковерты, главное достоинство которых – возможность выставлять требуемый уровень затяжки, зависящий от типа механизма.

Чтобы открутить болт, используют те же самые ключи, однако в старых конструкциях чаще всего болты сильно «прикипают» к гайке из-за коррозии. Для безопасного откручивания применяют несколько простых способов:

• использование проникающей смазки WD-40 аэрозольного типа;
• небольшое постукивание по ржавому болту молотком для разрушения ржавчины в профиле резьбового соединения;
• небольшой проворот гайки в сторону закручивания (всего на несколько градусов).

Резьбовые соединения применяются во многих конструкциях и механизмах, поскольку на практике доказали свою высокую надежность и эффективность. Правильно подобранный тип болта, закрученный на требуемый момент затяжки, способен справляться с нагрузкой на протяжении всего срока эксплуатации механизма.

Класс прочности болтов и гаек. Механические характеристики сталей для изготовления болтов, винтов и гаек :: HighExpert.RU

Класс прочности болтов обозначается двумя числами: первое число, умноженное на 100, определяет минимальное значение предела прочности материала σ_в в МПа; второе число, умноженное на 10 – отношение предела текучести к пределу прочности σ_т/σ_в в процентах (%).

Класс прочности гаек обозначается числом, при умножении которого на 100 получают значение напряжения от испытательной нагрузки в МПа.

Механические характеристики углеродистых и легированных сталей для изготовления болтов, винтов и гаек

Согласно ГОСТ 1759. 4 механические характеристики конструкционных сталей, используемых для изготовления болтов, винтов и гаек, а также марки сталей должны соответствовать данным, указанным в таблицах ниже. Испытания на разрыв и ударную вязкость обязательны для болтов класса прочности 8.8 – 14.9.

---

---

Болты		Гайки		σв, МПа	σт, МПа	δ, %	aн, Дж/см2	Твердость HB
Класс прочности	Марка стали	Класс прочности	Марка стали	Не менее
3.6	Ст3кп, Ст3сп, 10, 10кп	4	Ст3кп, Ст3сп	300 … 400	200	25	Не регламентируется	90 … 150
4. 6	20	5	10, 10кп, 20	400 … 550	240	25	55	110 … 170
4.8	10, 10кп		10, 10кп, 20		320	14	Не регламентируется
5.6	30, 35	6	Ст5, 15, 15кп, 35	500 … 700	300	20	50	140 … 215
5.8	10*, 10кп**, 20, 20кп, Ст3сп, Ст3кп				400	10	Не регламентируется
6.6	35, 45, 40Г	8	20, 20кп, 35, 45	600 … 800	360	16	40	170 … 245
6.8	20, 20 кп				480	8	Не регламентируется
6,9					540	12
8. 8	35***, 35Х, 38ХА, 45Г	10	35Х, 39ХА	800 … 1000	640	12	60	225 … 300
10.9	40Г2, 40Х, 30ХГСА, 16ХСН	12	40Х, 30ХГСА, 16ХСН	1000 … 1200	900	9	40	280 … 365
12.9	30ХГСА	14	30ХГСА	1200 … 1400	1080	8	40	330 … 425
14.9	40ХН2МА		40ХН2МА	1400 … 1600	1260	7	30	390 и выше

Стали, обозначенные знаками ** и ***, применяются при d ≤ 12 и d ≤ 16 мм соответственно.

Механические характеристики коррозионно-стойких, жаропрочных, жаростойких и теплоустойчивых сталей для изготовления болтов, винтов и гаек

При предъявлении жестких требований к коррозионной стокости, прочности, габаритам и массе соединения, применяют крепёжные детали из высокопрочных и жаропрочных сталей и сплавов.

Марка стали		σв, МПа	σт, МПа	δ, %	aн, Дж/см2
Болты	Гайки	Не менее
12Х18Н10Т	12Х18Н9Т, 10Х17Н13М2Т	520	200	40	40
20Х13	20Х13, 14Х17Н2	700	550	15	60
14Х17Н2			650	12	60
10Х11Н23Т3МР 13Х11Н2В2МФ	– Х12Н22Т3МР 25Х2М1Ф, 20Х1М1Ф1ТР	900	550	8	30
25Х1МФ			750	10	30

Маркировка класса прочности болтов и шпилек

Согласно ГОСТ 1759. 0 болты с шестигранной головкой, винты с внутренним шестигранником и диаметром резьбы d ≥ 5 мм и шпильки с d ≥ 12 мм должны иметь маркировку, обозначающую класс прочности. Классы прочности 3.6, 4.6, 4.8, 5.6, 5.8, 6.6 и 6.9 маркируются по соглашению между потребителем и изготовителем. Клеймо завода и маркировочные знаки должны наноситься на головку болта или винта и на торец конца шпилек. Маркировка болтов, винтов и шпилек может быть выпуклой или углублённой.

Читать по теме ⇛ Выбор допусков для сопрягаемых размеров. Квалитеты для методов обработки.

Класс прочности крепежа и их маркировка

В зависимости от назначения и области применения крепёж изготавливают различных классов прочности, соответственно из разных марок сталей. Нет никакой надобности использовать высокопрочные болты для крепления, скажем, козырька на киоске, и напротив – совсем недопустимо использовать болты обычного, низкого, класса прочности в ответственных конструкциях башенных или козловых кранов – здесь применяются исключительно высокопрочные болты по ГОСТ 7817-70 – отсюда и народное название таких болтов “крановые болты”. Желание сэкономить и использовать обычные болты – подешевле, или “крановые болты”, но изготовленные из низкопрочных сталей, приводит к зрелищным новостям по телевизору с падающим краном в центре внимания.

Для различных видов крепежа (болты, винты, гайки, шпильки) используются разные стали, разные классы прочности и различная их маркировка.

Болты, винты и шпильки

Болты, винты и шпильки производятся из различных углеродистых сталей – разным сталям соответствуют разные классы прочности. Хотя, иногда можно из одной и той же стали изготовить болты различных классов прочности, используя при этом разные способы обработки заготовки или дополнительную термическую обработку – закалку.

Например, из Стали 35 можно изготовить болты нескольких классов прочности: класса прочности 5.6 – если изготовить болты методом точения на токарном и фрезерном станке: классов 6.6 и 6.8 – получатся при изготовлении болтов методом объёмной штамповки на высадочном прессе; и класса 8. 8 – если полученные перечисленными способами болты подвергнуть термической обработке – закалке.

Класс прочности для болтов, винтов и шпилек из углеродистых сталей обозначают двумя цифрами через точку. Утверждённый прочностной ряд для болтов, винтов и шпилек из углеродистых сталей содержит 11 классов прочности:

3.6; 4.6; 4.8; 5.6; 5.8; 6.6; 6.8; 8.8; 9.8; 10.9; 12.9

Первая цифра маркировки класса прочности болта обозначает 0,01 часть номинального временного сопротивления – это предел прочности на растяжение – измеряется в МПа (мегапаскалях) или Н/мм² (ньютонах на миллиметр квадратный). Также первая цифра маркировки класса прочности обозначает ≈0,1 часть номинального временного сопротивления, если Вы измеряете предел прочности на растяжение в кгс/мм² (килограммах-силах на миллиметр квадратный).

Пример: Шпилька класса прочности 5.8: Определяем предел прочности на растяжение

5/0,01=500 МПа (или 500 Н/мм²; или ≈50 кгс/мм²)

Вторая цифра обозначает 0,1 часть отношения предела текучести (напряжения, при котором уже начинается пластическая деформация) к номинальному временному сопротивлению (пределу прочности на растяжение) – таким образом для шпильки класса прочности 10. 9 второе число означает, что у шпильки, относящейся к этому классу, минимальный предел текучести будет равен 90% от значения предела прочности на растяжение, то есть будет равен: (10/0,01)×(9×0,1)=1000×0,9=900 МПа (или Н/мм²; или ≈90 кгс/мм²)

Пример: Шпилька класса прочности 5.8: Определяем предел текучести

500х0,8=400 МПа (или 400 Н/мм²; или ≈40 кгс/мм²)

Значение предела текучести – это максимально допустимая рабочая нагрузка болта, винта или шпильки, при превышении которой происходит невосстанавливаемая деформация. При расчётах нагрузки на болты, винты или шпильки используют 1/2 или 1/3 от предела текучести, то есть, с двукратным или трёхкратным запасом прочности соответственно.

Гайки

Класс прочности для гаек из углеродистых сталей нормальной высоты (Н≈0,8d), гаек высоких (Н≈1,2d) и особо высоких (Н≈1,5d) обозначается одним числом. Утверждённый прочностной ряд содержит семь классов прочности:

4; 5; 6; 8; 9; 10; 12

Это число обозначает 1/100 часть предела прочности болта с которым в паре должна компоноваться гайка в резьбовом соединении. Такое сочетание болта и гайки называется рекомендуемым и позволяет равномерно распределить нагрузку в резьбовом соединении.

Например, гайка класса прочности 8 должна компоноваться с болтом, у которого предел прочности не менее, чем:

8 х 100 = 800 МПа (или 800 Н/мм²; или ≈80 кгс/мм²)

Следовательно, можно использовать болты классов прочности 8.8; 9.8; 10.9; 12.9 – оптимальной будет пара с болтом класса прочности 8.8.

Шайбы

В отличие от болтов и гаек, которые имеют классы прочности обозначаемые количественно цифрами, исходя из показателей прочности на разрыв и пластичности, шайбы несут нагрузки на сжатие, кручение, срез и, в основном, призваны распределить нагрузку в болтовом соединении на большую площать. В таком случае для шайб определяющим параметром является поверхностная твёрдость, и ко всем видам шайб предъявляются требования по твердости. Если речь идёт о классе прочности шайб, то подразумевается именно твердость шайб.

По аналогии с болтами, винтами и гайками многие называют твердость у шайб их классом прочности.
Класс прочности (твердость) шайб может измеряться и обозначаться в различных единицах – в зависимости от метода измерения твёрдости: методы измерения бывают по Виккерсу, по Роквеллу и по Бринеллю. Размеры, наличие защитного покрытия и в обязательном порядке твердость определяют сферу применения шайб в различных условиях работы. 
Наиболее распространён метод Виккерса – шайбы могут иметь твёрдость по Виккерсу от 100 единиц до 400, и обозначаются HV100, HV200, HV300 и т.д. По Роквеллу твёрдость обозначается HRC, по Бринеллю НВ.

Теги

• Класс прочности
• маркировка

Болты

• Болт DIN 603 (ГОСТ 7802-81)
• Болт DIN 931 (ГОСТ 7798, 7805) кл.пр. 8.8
• Болт автомобильный
• Болт весовой DIN 933 низкопрочный Zn
• Болт весовой ГОСТ 7798-70, 7805-70 (DIN 931) б/п
• Болт лемешный
• Болт норийный
• Болт с уменьшеной головой (ГОСТ 7796, ГОСТ 7808, ГОСТ 7795)
• Болты карданные
• Болты М12х1,5

Уточнить цену и наличие вы можете по телефону +7 (3812) 40-59-80
чтобы получить КП отправьте файл с заявкой

Отправить заявку

 

Болт – вид метизной продукции, используемый для соединения частей конструкции. Самый распространённый болт выглядит деталью с шестигранной головкой и с цилиндрическим стержнем, на поверхности которого нарезана, либо накатана резьба. К ним можно отнести болты по ГОСТ 7798-70, ГОСТ 7805-70 (DIN931, DIN 933). Ещё один распространённый болт – мебельный (ГОСТ 7802-81 (DIN 603)), используется при производстве мебели и работе с деревянными изделиями. Отдельной группой можно выделить автомобильные болты, как таковой он не сильно отличается от вышеописанных, но изготавливается в первую очередь для нужд автомобилестроения, имеет много нестандартных размеров и форм. Также существуют и другие специальные болты: лемешные, норийные, железнодорожные, откидные и др.

Применение болтов

Болты применяются практически везде:

• в производстве
• в строительстве
• для крепления деталей
• в создание приборов

Они служат в основном для прочного соединения нескольких деталей, данное соединение является разъемными. Чтобы получить более надежное соединение,используют специальную шайбу. Для болтов существуют различные ГОСТы (аналог DIN), обуславливающих их различное применение. Для изготовления болтов используются различные марки стали.

Стали и прочность болтов

Машиностроительный крепеж может иметь различное назначение и выполнять самые разные – от простого формирования целостности конструкции до восприятия основной несущей силовой нагрузки на конструкцию. Чем больше нагрузка на крепеж, тем высокой прочностью он должен обладать.

В зависимости от назначения и области применения крепеж изготавливают различных классов прочности, соответственно из разных марок сталей. Нет никакой надобности использовать высокопрочные болты для крепления, скажем, козырька на киоске, и напротив – совсем недопустимо использовать болты обычного, низкого, класса прочности в ответственных конструкциях башенных или козловых кранов – здесь исключительно применяются высокопрочные болты.

Для различного вида крепежа (болты, винты, гайки, шпильки) используются разные стали, разные классы прочности и различная их маркировка. Болты, винты и шпильки производятся из различных углеродистых сталей – разным сталям соответствуют разные классы прочности. Хотя, иногда можно из одной и той же стали изготовить болты различных классов прочности, используя при этом разные способы обработки заготовки или дополнительную термическую обработку – закалку.

Например, из Стали 35 можно изготовить болты нескольких классов прочности: класса прочности 5.6 – если изготовить болты методом точения и фрезерном станке; классов 6.6 и 6.8 – получается при изготовлении болтов методом объёмной штамповки на высадочном прессе; и класса 8.8 – если полученные перечисленными способами болты подвергнуть термической обработке – закалке.

Класс прочности для болтов, винтов и шпилек из углеродистых сталей обозначают двумя цифрами через точку. Утвержденный прочностной ряд для болтов, винтови шпилек из углеродистых сталей содержит 11 классов прочности:

3.6; 4.6; 4.8; 5.6; 5.8; 6.6; 8.8; 9.8; 10.9; 12.9

Первая цифра маркировки класса прочности болта обозначает 0,01 часть номинального временного сопротивления – это предел прочности на растяжение – измеряется в МПа (мегапаскалях) или Н/мм² (ньютонах на миллиметр квадратный). Также первая цифра маркировки класса прочности обозначается ≈ 0,1 часть номинального временного сопротивления, если вы измеряете предел прочности на растяжение в кгс/мм² (килограммах-силах на миллиметр квадратный).

Пример: Болт класса прочности 5.8 : Определяем предел прочности на растяжение

5/0,01=500 МПа (или 500 Н/мм²; или ≈50кгс/мм²)

Вторая цифра обозначает 0,1 часть отношения предела текучести (напряжения, при котором уже начинается пластическая деформация) к номинальному временному сопротивлению (пределу прочности на растяжение) – таким образом для болта класса прочности 10.9 второе число означает, что у болта, относящейся к этому классу, минимальный предел текучести будер равен 90% от значения предела прочности на растяжение, то есть будет равен:

Пример: Болт класса прочности 5.8: Определяем предел текучести

500х0,8=400 МПа (или 400 Н/мм²; или≈40 кгс/мм²)

Значение предела текучести – это максимально допустимая рабочая нагрузка болта, винта или шпильки, при превышении которой происходит не восстанавливаемая деформация. При расчетах нагрузки на болты, винты и шпильки используют 1/2 или 1/3 предела текучести, то есть, с двукратным ил трехкратным запасом прочности соответственно.

 

Классы прочности и марки сталей для болтов, винтов и шпилек

Класс прочности	Марка стали	Граница прочности, МПа	Граница текучести, МПа	Твердость по Бринеллю, HB
3,6	Ст3кп, Ст3сп, Ст5кп, Ст5сп	300…330	180…190	90…238
4,6	Ст5кп, Ст.10	400	240	114…238
4,8	Ст.10, Ст.10кп	400…420	320…340	124…238
5,6	Ст.35	500	300	147…238
5,8	Ст. 10, Ст.10кп, Ст.20, Ст.20кп	500…520	400…420	152…238
6,6	Ст.35, Ст.45	600	360	181…238
6,8	Ст.20, Ст.20кп, Ст.35	600	480	181…238
8,8*	Ст.35, Ст.45, Ст.35Х, Ст.38ХА, Ст.20Г2Р	800*	640*	238…304*
8,8**	Ст.35, Ст.35Х, Ст.38ХА, Ст.40Х, Ст.20Г2Р	800…830**	640…660**	242…318**
9,8*	Ст.35, Ст.35Х, Ст.45, Ст.38ХА, Ст.40Х, Ст.30ХГСА, Ст.35ХГСА, Ст.20Г2Р	900	720	276…342
10,9	Ст.35Х, Ст.38ХА, С.45, Ст.45Г, Ст.40Г2, Ст.40Х, Ст.40Х Селект, Ст.30ХГСА, Ст.35ХГСА,	1000…1040	900…940	304…361
12,9	Ст. 30ХГСА, Ст.35ХГСА, Ст.40ХНМА	1200…1220	1080…110	366…414

 

В таблице приведены самые распространенные в метизном производстве и рекомендованные марки сталей, но в различных особых случаях также применяются и другие марки сталей , когда их применение продиктовано дополнительными требованиями к крепежу.

Значками помечено в таблице:

^*применительно к номинальным диаметрам до 16 мм.

^**применительно к номинальным диаметрам больше, чем 16 мм.

 

Виды болтов

Болты можно разделить на две основные группы – высокопрочные и низкопрочные, отличающиеся классом прочности.
Высокопрочный болт– самый распространённый класс прочности 8.8, затем идут 9.8; 10.9 и 12.9.
Низкопрочный болт – 3.6; 4.6; 4.8; 5.6; 5.8; 6.6; 6.8
Также болт может иметь различное покрытие – без покрытия, оцинкованный, оксидированный, кадмированный.

Рассмотрим в частности отдельно защитные покрытия:

Цинк – самое распространенное антикоррозийное покрытие хорошо анодно защищает сталь в атмосферных условиях и в пресной воде при нормальных и низких температурах, но при высоких температурах, в агрессивных средах его потенциал меняется в сторону увеличения и  может превысить потенциал железа. Кадмий образует катодное покрытие по отношению к железу в атмосфере или в пресной воде, но в морское воде кадмиевое покрытие является анодным. Следует помнить, что не всякое анодное покрытие и не во всех случаях оказывается удовлетворительным, т.к. оно само также не должно слишком быстро разрушаться. Так, например, цинковое покрытие, широко применяемое для защиты от коррозии в средних географических широтах, оказывается нестойким в тропическим климате. Причиной этого служит интенсивное растворение и смывание водой и влагой воздуха слоя солей цинка, образующего на поверхности при коррозии. В результате этого происходит обнажение глубинных слоев металла, и скорость коррозии не замедляется.

Кадмирование крепежных изделий производится редко. Кадмий и его соединения очень токсичны, и во многих странах кадмирование запрещено. Цвет, механическая прочность и ряд других показателей кадмиевых покрытий близки к цинковым. Покрытие кадмием также могут подвергаться хроматированию и фосфатированию. Защитные свойства кадмиевых покрытий в обычных условиях ниже цинковых, но в морских условиях и при сильной конденсации водяного пара такие покрытия применяются и поныне. Хроматирование применяется либо как декоративное, либо как износостойкое в связи с низким коэффициентом трения хрома. Фосфатирование используется для стальных изделий, не требующих декоративного вида, и заключается в обработке последних специальным химическим составом, в результате которой на поверхности стали образуется фосфатная пленка с высокими защитными свойствами.

Оксидирование заключается в формирование на поверхности изделия или детали пленки окислов. Оксидное покрытие по многим свойствам (антикоррозийным, адгезионным, маслоемким) близко к фосфатному. Цвет стального изделия после оксидирования в зависимости от режима процесса меняется от темно-серого до блестяще-черного. Считается, что по собственной антикоррозийной стойкости фосфатные покрытия превышают оксидные. Фосфатированные или оксидированные могут применяться только в легких условиях эксплуатации, если эти покрытия подвергнуты промасливанию или гидрофобизированию – в средних и жестких. Для использования их в любых условиях эксплуатации необходимо окрашивание.

 

Купить болты вы можете позвонив по телефону (3812) 40-40-65 или лично посетив нашу компанию по адресу: г.Омск ул. Семиреченская 128

Классы прочности болтов, классификация, маркировка, ГОСТ 7798-70 / Статьи / О компании / «ТАТМЕТИЗ» Набережные Челны

На болтах гайках и других видах резьбового крепежа без преувеличения держаться абсолютно все конструкций от подъёмного крана до колеса вашего автомобиля. Крепежные элементы, представленные на современном рынке в большом разнообразии, используются как для простого соединения элементов различных конструкций, так и для увеличения их надежности и способности переносить значительные нагрузки. 

У этих метизов есть несколько классификаций по разным параметрам. Например, в зависимости от формы головки они бывают универсальные (с шестигранной головкой), анкерные, рым-болты и др. По форме стержня крепеж тоже различается: резьба наносится на весь стержень или занимает только часть. Сама резьба в соответствии с ГОСТ 27017-86 может быть метрической, шурупной, самонарезающей или конической.

 Принято выделять различные крепежные элементы:

• болты;
• гайки;
• винты;
• шпильки.

Крепежные элементы, представленные на современном рынке в большом разнообразии, используются как для простого соединения элементов различных конструкций, так и для увеличения их надежности и способности переносить значительные нагрузки. От того, для каких целей планируется использовать эти элементы, зависит класс прочности болтов, которые необходимо выбрать. У всех вышеперечисленных изделий собственное функциональное предназначение. С целью их производства применяются стали различных классов прочности. Это оказывает воздействие на дальнейшую маркировку болтов, а также крепежных элементов других типов. 

Классы прочности и обозначения

Принято выделять всего одиннадцать классов прочности для гаек, винтов, болтов и шпилек. Все зависит от механических свойств крепежного элемента. В соответствии с ГОСТ 1759.4-87 крепежные элементы делятся на такие классы: 3.6   4.6   4.8   5.6    5.8   6.6   6.8    8.8   9.8   10.9    12.9.

Класс прочности	Временное сопротивление, МПа	Твердость по Виккерсу, HV	Предел текучести, МПа
3.6	300 – 330	95 – 250	180 – 190
4.6	400 – 400	120 – 250	240
4.8	400 – 420	130 – 250	320 – 340
5.6	500	155 – 250	300
5.8	500 – 520	160 – 250	400 – 420
6. 6	600	190 – 250	360 – 480
6.8	600	190 – 250	640
8.8	800 – 830	250 – 335	640 – 660
9.8	900	290 – 360	720
10.9	1000 – 1040	320 – 380	900 – 940
12.9	1200 – 1220	385 – 435	1080 – 1100

Класс прочности 3.5 – 6.8

1. Используемый материал – углеродистая сталь.
2. Добавки и термическая обработка отсутствует.

Класс прочности 8.8, 9.8

• Используемый материал – углеродистая сталь.
• В качестве добавок используется хром, марганец и бор.
• Термическая обработка здесь закалка и отпуск при температуре 425 °С.

Класс прочности 10.9

• Материал для производства – легированная и углеродистая сталь.
• В качестве добавок используется хром, марганец и бор.
• Термическая обработка здесь закалка и отпуск при температуре 340 или 425 °С.

Класс прочности 12.9

• Материал для производства – легированная сталь.
• Добавки отсутствуют.
• Термическая обработка здесь закалка и отпуск при температуре 380 °С.

Термическая обработка представляет собой технологический процесс по изменению структуры материала. После этого происходит повышение предела выносливости стали, прочность и стойкость к износу крепежа. 

Крепежные элементы изготавливают с использованием разных углеродистых сталей. В зависимости от того, какая используется марка стали, получается конкретный класс прочности. Существует возможность из одной марки стали изготовить крепежные элементы разные по прочности. Для этого обычно в процессе изготовления используются разные способы обработки заготовки либо дополнительная термическая обработку. В народе она называется – закалка.

Нет сложностей, связанных с расшифровкой такого обозначения. Если взять и перемножить первую цифру на 100, то так можно определить номинальное временное сопротивление, то есть более простыми словами – предел прочности элемента на растяжение. 

Перемножив второе число на 10, существует возможность определить соотношения передела текучести к временному сопротивлению. Предел текучести является значением нагрузки. Если произойдет превышение этого значения, то становится причиной развития в материале деформаций, которые не восстанавливаются. 

Все эти прочностные характеристики имеют отношение к болтам, винтам, шпилькам. Что касается гаек, то у них принято выделять всего семь классов прочности. В этом случае он обозначается одним числом: 4 5 6 8 9 10 12. Данное число обозначает 1/100 часть предела прочности болта, для которого в пару подбирается гайка в резьбовом соединении. Такое сочетание этих крепежных элементов дает возможность равномерным способом распределить нагрузку в резьбовом соединении.

Стоит отметить, что существует негласное правило подбора гаек к болтам. Его суть заключается в том, чтобы сохранить целостность резьбы гайки, которая навинчена на болт, в случае пробного испытания нагрузки.

Вообще существует возможность произвести замену гаек, которые принадлежат к более высокому классу, на гайки низшего класса прочности. Такую замену рекомендовано производить для соединений типа «болт+гайка», где отмечается напряжение выше предела текучести.

Нанесение обозначений классов прочности на крепежные изделия

Обычно маркировку наносят на такие крепежные элементы:

• болты, которые имеют шестигранную головку;
• винты, имеющие цилиндрическую головку и внутренние шестигранники;
• гайки;
• шпильки.

Маркировка болтов и винтов

В соответствии с системой маркировки болтов, которая разработана Международной организацией по стандартизации ISO, указываются типы крепежей, для которых можно использовать болты. Стоит отметить, что стандарты разработаны еще в советское время. Но существующие на сегодня российские нормативные документы за основу брали как раз принципы этой системы.

В обязательном порядке должны маркироваться болты и винты, у которых диаметр больше 6 мм. Если крепежные элементы имеют меньший диаметр, то допускается нанесение маркировки по желанию изготовителя.

Не подлежат маркировке те винты, которые имеют прямой либо крестообразный шлиц. Но те крепежные элементы, которые имеют шестигранный шлиц с любой формой головки, подлежат обязательной маркировке.

Разрешено не маркировать не штампованные винты и болты, произведенные течением или резанием. Допускается нанесение маркировки только тогда, когда заказчик продукции выставляет такие требования.

Стоит отметить, что болты имеют маркировку, которая наносится на торцевую поверхность головки, под клеймом завода-производителя. Обычно маркировка наносится выпуклыми либо углубленными цифрами. Встречается еще такая маркировка, где отсутствует точка между проставленными цифрами. Например: 10.9 либо 109. Это свидетельствует о том, что в процессе производства болта использовалась низкоуглеродная мартенситная сталь. Есть такие заводы-производители, которые маркируют болты, используя специальные символы, такие как точка и штрих. В случае отсутствия маркировки на болте, его принято относить к классу прочности 3.8 или ниже.

Если производитель применяет выпуклую маркировку, то цифры не должны превышать:

• 0,1 мм  – для винтов и болтов с диаметром резьбы не более 8 мм;
• 0,2 мм – для крепежных изделий с диаметром резьбы от 8 до 12 мм;
• 0,3 мм – для винтов и болтов, где диаметр резьбы более 12 мм.

Маркировка шпилек

Принято наносить маркировку на торец шпилек, используя специальный углубленный знак, соответствующий классу прочности:

Знак    ●    +    ■     ▲ 

Класс прочности 8.8  9.8  10.9   12.9.

Маркировка гаек

Принято наносить маркировку на гайки на ее торец, как и на болты, и на винты.

т.р. база знаний | База знаний по винтам и болтам

TR | Винты и болты – механические свойства

 

Класс собственности		3,6	4,6	4,8	5,6	5,8	6,8	8,8		10,9	12,9
								<= 16 мм	> 16 мм
Прочность на растяжение	номинальное значение	300	400	400	500	500	600	800	800	1000	1200
Rm в МПа (Н/мм2)	минимум	330	400	420	500	520	600	800	830	1040	1220
Твердость по Виккерсу	минимум	95	120	130	155	160	190	230	255	310	372
В=Ф 98Н	максимум	220	220	220	220	220	250	300	336	382	434
Твердость по Бринеллю	минимум	90	114	124	147	152	181	219	242	295	353
НВ F=30D2	максимум			209			238	285	319	363	412
Твердость по Роквеллу HR	минимум HRB	52	67	71	79	82	89
	минимум HRC							20	23	31	38
	максимум HRB	95	95	95	95	95
	максимум HRC							30	34	39	44
Твердость поверхности	максимум							320	356	402	454
ВН 0,3
Предел текучести	номинальное значение	180	240	320	300	400	480
Отн.  в МПа (Н/мм2)	минимум	190	240	340	300	420	480
Предел удлинения 0,2%	номинальное значение							640	640	900	1080
Rp0,2 дюйма МПа (Н/мм2)	минимум							640	660	940	1100
Тестовое напряжение Sp	Sp/ReL или 0,2 рупий	0,94	0,94	0,91	0,94	0,91	0,91	0,91	0,91	0,88	0,88
	МПа (Н/мм2)	180	225	310	280	380	440	580	600	830	970
Удлинение после разрушения	минимум	25	22	14	20	10	8	12	12	9	8
A5 в %

 

 

Разрывной момент ISO 898-7 DIN 267 pt25

Резьба	Шаг	Класс собственности
		4,6	4,8	5,6	5,8	8,8	10,9	12,9
		Разрывной крутящий момент (Нм) минимум
М1	0,25	0,02	0,02	0,024	0,024	0,033	0,04	0,045
M1. 2	0,25	0,045	0,046	0,054	0,055	0,075	0,092	0,1
M1.4	0,3	0,07	0,073	0,084	0,087	0,12	0,14	0,16
M1.6	0,35	0,098	0,1	0,12	0,12	0,16	0,2	0,22
М2	0,4	0,22	0,23	0,26	0,27	0,37	0,45	0,5
М2,5	0,45	0,49	0,51	0,59	0,6	0,82	1	1.1
М3	0,5	0,92	0,96	1.1	1.1	1,5	1,9	2.1
М3,5	0,6	1,4	1,5	1,7	1,8	2,4	3	3,3
М4	0,7	2. 1	2,2	2,5	2,6	3,6	4,4	4,9
М5	0,8	4,5	4,7	5,5	5,6	7,6	9,3	10
М6	1	7,6	7,9	9.1	9,4	13	16	17
М7	1	14	14	16	17	23	28	31
М8	1,25	19	20	23	24	33	40	44
М10	1,5	39	41	47	49	66	81	90

Прочность и классы крепежных изделий

Зачем статья на тему «простую», как гайки и болты?

Потому что понимание технологии крепления создает прочную основу для всех технологий экстремального бездорожья. Это отличное место для начала — с нуля. Многое из того, что мы делаем как строители и ремонтники внедорожников, является строго индивидуальным, часто одноразовым. У нас нет такой роскоши, как подробные инструкции или преимущества многолетних разработок и исследований крупного производителя. Короче говоря, мы сами по себе, поэтому нам нужно хорошо разбираться в технологии крепежа, чтобы ответить на такие вопросы, как: какой размер и тип резьбы мы должны использовать для крепления наших нестандартных подвесных звеньев? Какой тип фиксирующего механизма мы должны использовать на наших колесах с бэдлоками? Должны ли мы использовать шпильки или болты, чтобы прикрепить наши рулевые рычаги к поворотным кулакам?

Болты

Основными частями болта являются:

• Головка – обычно размер на 4/16 больше номинального размера болта (диаметр стержня). Например, болт на 1/2 дюйма имеет головку, в которую входит гнездо на 3/4 дюйма.
• Опорная поверхность — обработана правильно и перпендикулярно стержню, опорная поверхность представляет собой область, через которую болт подвергается растягивающей нагрузке.
• Хвостовик – часть болта без резьбы. Его диаметр является номинальным размером болта (равным наибольшему диаметру резьбы).
• Наружная резьба — резьба болта, винта или шпильки называется «наружная», резьба на гайке или резьбовом отверстии — «внутренняя».
• Острие — крайний конец резьбы, часто скошенный для облегчения закручивания резьбы.
• Длина захвата — длина от опорной поверхности до первой полной резьбы.
• Длина резьбы – какая часть хвостовика нарезана от острия до последней полной резьбы.
• Длина – общая длина болта (размер, который вы указываете при покупке) равна сумме длины захвата и длины резьбы.

Рисунок 1 – Основные части болта

Рисунок 2 – Части и размеры резьбы

Основные части и наиболее важные размеры резьбы показаны на рисунке 2. A изображена наружная резьба, но термины в равной степени относятся и к внутренней резьбе. Шаг резьбы — это расстояние от точки на резьбе до соответствующей точки на следующей резьбе, измеренное параллельно оси болта (равно 1, деленному на количество витков резьбы на дюйм). Главный диаметр — это наибольший диаметр резьбы (измеряемый по гребням резьбы), а меньший диаметр — это наименьший диаметр резьбы (измеряемый по основаниям резьбы).

Гайки

По сравнению с болтом гайка — довольно простой зверь. На самом деле это не более чем кусок стали, в котором нарезана соответствующая внутренняя резьба, чтобы его можно было навинтить на болт. Плоская часть гайки, которая соприкасается с соединением при затягивании, называется «поверхностью гайки». Поскольку единственный практичный способ сформировать внутреннюю резьбу — это нарезать ее на гайке, эта резьба всегда слабее, чем накатанная резьба качественного болта или шпильки. Выбор подходящей гайки заключается в выборе правильного класса и резьбы, соответствующих используемому болту. Единственная другая проблема заключается в том, следует ли использовать какую-либо «стопорную» гайку. Если узел испытывает очень небольшую нагрузку и его также необходимо часто разбирать, лучше всегда использовать какую-либо стопорную гайку, выбор которой рассматривается далее в этой статье.

Болт, винт или шпилька?

Выбор между болтом и винтом на самом деле является просто соглашением об именах. Болт – это крепежное изделие с внешней резьбой, предназначенное для использования с гайкой. Он затягивается или ослабляется поворотом гайки на резьбе болта. Винт — это крепежный элемент с внешней резьбой, предназначенный для вкручивания в резьбовое отверстие в детали. Винт затягивается или ослабляется поворотом его за головку. На практике большинство людей называют и болты, и винты «болтами» — в большей части этой статьи эти термины могут использоваться как синонимы.

Шпилька представляет собой крепежное изделие с наружной резьбой, имеющее 2 конца с резьбой и стержень без резьбы между ними. Он предназначен для того, чтобы один конец ввинчивался в резьбовое отверстие, а на другом конце использовалась гайка. Чаще всего один конец имеет крупную резьбу для ввинчивания в резьбовое отверстие, а другой конец, на который крепится гайка, имеет мелкую резьбу, так что можно использовать преимущества как мелкой, так и крупной резьбы — эти различия будут обсуждаться позже. По способу работы шпилька ничем не отличается от болта, оба они являются зажимными устройствами, и ни один из них не должен использоваться в качестве установочных штифтов или опорных цапф. Преимущество использования шпильки возникает, когда у вас есть деталь, которую необходимо прикрепить к большой литой детали, требующей редкой разборки. С помощью шпильки узел можно разобрать, оставив шпильку на месте, что снижает вероятность загрязнения или срыва внутренней резьбы в литой детали, которую будет трудно отремонтировать. Использование шпилек для крепления стального рулевого рычага к литому или кованому поворотному кулаку является отличным примером этого принципа.

Неизбежная физика

При обсуждении выбора крепежа и конструкции соединения мы должны использовать несколько инженерных терминов. Напряжение — это сила или нагрузка, приложенная к детали, разделенная на размер детали, другими словами, сила на единицу площади поперечного сечения, обычно измеряемая в фунтах на квадратный дюйм (PSI). Деформация – это изменение формы или размера в ответ на нагрузку. Концепция деформации позволяет нам описать, как деталь или материал реагируют на приложенную силу или нагрузку. При растяжении болта могут произойти 3 вещи:

Он может временно менять форму, «пружинивая» в свою первоначальную форму, когда снимается напряжение. Это происходит, когда болт подвергается напряжению ниже его предела текучести, и достаточно уместно называется «упругой деформацией». Обратите внимание, что это так, даже когда деформация настолько мала, что ее нельзя увидеть невооруженным глазом.

Может постоянно менять форму, принимая «набор» даже после снятия нагрузки. Это называется «пластической деформацией» и возникает, когда материал подвергается напряжению, превышающему его предел текучести.

В-третьих, если нагрузка превысит его «предельную прочность», он разорвется. Это называется плохо; очень очень плохо! Как работают болтовые соединения

Гайки и болты — это хомуты. Они работают, плотно сжимая части болтового соединения вместе. Они в состоянии сделать это из-за стресса и напряжения. Когда гайка и болт затягиваются в соединении, опорная поверхность болта и поверхность гайки упираются в половинки соединения. Если затяжка продолжится, болт немного растянется — он будет напрягаться. Пока он не подвергается напряжению выше предела текучести, он будет пытаться вернуться к своей первоначальной длине, создавая зажимное усилие. Это растяжение болта, которое создает желаемое усилие зажима, называется предварительным натягом болта. Установление и поддержание соответствующей предварительной нагрузки крепежа в болтовом соединении является принципом, по которому работают все болтовые соединения, и главным определяющим фактором прочности, герметичности и сопротивления усталости болтового соединения.

В большинстве, если не во всех правильно спроектированных болтовых соединениях для колесных дисков 4×4 соединение и болт подвергаются напряжению одним из двух различных способов: растяжением или сдвигом.

Рисунок 4. Соединительный стержень представляет собой пример болтового соединения с растяжением. они пытаются разъединить. В этом случае нагрузка прикладывается вдоль продольной оси болта. Болт шатуна является примером болта, нагруженного растяжением.

Соединения, работающие на сдвиг

Соединение может быть спроектировано таким образом, чтобы оно подвергалось нагрузке при сдвиге. В этом случае нагрузка на соединение действует перпендикулярно длине болта и пытается разрезать или срезать болт пополам. Болты, используемые для удержания звеньев подвески в кронштейнах, нагружены сдвигом. Существует два подтипа сдвигового соединения: подшипник и трение.

Врезные соединения подшипников

В шарнирных соединениях очень плотная посадка крепежных элементов в отверстиях несет нагрузку. Собранный должным образом, болт будет очень плотно входить в свое отверстие, так что крепеж SAE и просверленные отверстия не подходят – они допускают слишком большой допуск или наклон. По возможности следует избегать соединений, работающих на сдвиг, за исключением случаев, когда используются специальные аэрокосмические болты с жесткими допусками и точными методами выполнения отверстий (механическая обработка или развертывание). Исключением из этого правила является использование какого-либо дополнительного метода для обеспечения очень плотного прилегания между крепежными элементами и отверстиями. Наиболее распространенным методом является использование плавающей разрезной шайбы конической формы на крепежном элементе с соответствующим коническим отверстием в детали. Таким образом, когда крепеж затягивается, коническая шайба стягивается в коническом отверстии, а также у хвостовика болта или шпильки, создавая плотную посадку с нулевым зазором и предотвращая проскальзывание, износ и усталость. Крепление рулевого рычага передней оси Dana 44 является классическим примером этого метода. Еще одним методом, который можно использовать, являются установочные дюбели с нулевым зазором.

Соединения сдвига трения

Второй тип соединения сдвига представляет собой соединение сдвига трением. В этом случае болт скрепляет части соединения вместе, так что трение между зажатыми частями несет большую часть нагрузки. В этом случае сам болт нагружается только на растяжение, как он и рассчитан, по крайней мере, до тех пор, пока нагрузка не преодолеет трение и части не проскальзывают, нагружая болт сдвигом. Очевидно, что эксплуатационная нагрузка на соединение определяет величину необходимого трения, которое, в свою очередь, определяет требуемое усилие зажима и, следовательно, правильную предварительную нагрузку болта, измеряемую путем затяжки болта до спецификации.

При использовании соединений, работающих на сдвиг, независимо от того, являются ли они фрикционными или опорными, их всегда следует проектировать таким образом, чтобы крепежный элемент по возможности подвергался нагрузке «двойного сдвига». Как видно на рис. 5, застежка или кронштейн должны выйти из строя в 2 местах, чтобы соединение не вышло из строя, что делает его почти в два раза прочнее, чем соединение с одинарным сдвигом, показанное на рис. 6.

Рисунок 6 – Одиночное соединение сдвига. Обратите внимание на изгибающую нагрузку на застежку 9.0862

Поскольку соединения на сдвиг (которые наиболее требовательны к крепежным элементам) очень распространены и часто сильно нагружаются, как в подвесках, следующие практические правила могут помочь добиться успешного проектирования соединения:

Убедитесь, что детали очень плотная посадка (предпочтительно обработанная), чтобы можно было получить максимальную прочность от трения между скрепленными болтами деталями.

Убедитесь, что соединение достаточно жесткое, а отверстия идеально совмещены, чтобы свести к минимуму возможное ослабление болта и последующее воздействие ударных и изгибающих нагрузок.

Затяните болт и гайку, чтобы обеспечить надлежащий предварительный натяг и усилие зажима, и регулярно проверяйте.

Если вам необходимо просверлить отверстия, сделайте это с помощью сверлильного станка и правильно заточенного сверла, чтобы свести допуски к минимуму.

Используйте только крепежные детали высшего качества, не менее класса 8 по SAE, от известных производителей.

Используйте соединения с двойным сдвигом для всех соединений, кроме самых слабонагруженных.

Существует третий тип нагрузки, слишком часто возлагаемой на болты в соединениях 4×4, которых следует избегать любой ценой. Этот тип нагрузки называется изгибающей нагрузкой и, естественно, возникает, когда силы пытаются согнуть болт. Нагрузка на изгиб на самом деле представляет собой комбинацию нагрузки на растяжение и сжатие на противоположных сторонах болта. Болты не рассчитаны на такой тип нагрузки, и если они будут подвергаться ей, они быстро устанут и выйдут из строя. При изгибающей нагрузке сила действует перпендикулярно или почти перпендикулярно к болту, аналогично сдвигающей нагрузке. Разница в том, что в сдвиговом соединении сами части соединения сжимаются очень близко друг к другу, создавая трение и поддерживая болт. При изгибающей нагрузке сила прикладывается на некотором расстоянии от опоры сустава. Как правило, изгибающие нагрузки предполагаются, когда нагрузка приложена на расстоянии от соединения, превышающем диаметр болта. В случае единственного соединения сдвига на рисунке 6 изгибающая нагрузка вызвана отсутствием поддержки со стороны слишком тонкого соединения. Часто наблюдаются изгибающие нагрузки в рулевых тягах, где между кронштейнами и наконечниками сферических тяг используются чрезмерно длинные прокладки.

Болт какого класса использовать?

Это простой вопрос, несмотря на упорные мифы об обратном. Ответ: SAE Grade 8 от известного национального производителя. Креплениям без класса и класса 2 вообще не место на 4×4, поскольку они слабые и ненадежные, и в то время как крепеж класса 5 может обладать необходимой прочностью в одних приложениях, в других – нет, а также более низкая прочность и возможное неправильное использование. просто не компенсируется предельной рентабельностью. Болты класса 8 демонстрируют большую прочность на растяжение, предел текучести и сопротивление сдвигу, а также большее сопротивление усталости и, что не менее важно, способны выдерживать более высокие характеристики крутящего момента и, следовательно, гораздо большую предварительную нагрузку и прочность на сжатие.

Существует часто цитируемый миф о том, что болты 5-го класса лучше выдерживают сдвиг, чем 8-й класс, поскольку они изгибаются перед тем, как сломаться. Не правда. Прочность на сдвиг легированной стали составляет примерно 60% от ее предела прочности на растяжение. Ссылка на Таблицу 1 показывает, что предел текучести болта класса 8 выше, чем предел прочности болта класса 5. Таким образом, болт класса 5 всегда выходит из строя первым, будь то растяжение или сдвиг. Единственная «загвоздка» с болтом класса 8 заключается в том, что он, будучи тверже, более «чувствителен к насечкам». Это означает, что он более чувствителен к накоплению концентрации напряжений, вызванных насечками, забоинами и выемками, что приводит к усталости и отказу. Это становится не проблемой, если всегда используются и периодически проверяются новые крепежные детали хорошего качества.

Различные марки крепежных изделий можно определить по маркировке на их головках. Разумеется, гайки и болты/шпильки должны использоваться вместе.

Таблица 1. МАРКИРОВКА СЕРИИ SAE И ISO И МЕХАНИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА СТАЛЬНЫХ СОЕДИНЕНИЙ

Идентификация Маркировка	Спецификация	Материал	Номинальный Диапазон размеров (дюймы)	Механические свойства
				Предел текучести Мин. (psi)	Прочность на растяжение Мин. (psi)
Без маркировки	SAE J429 Класс 2	Низко- или среднеуглеродистая сталь	от 1/4 до 3/4	57 000	74 000
			От 3/4 до 1-1/2	36 000	60 000
	SAE J429 Класс 5	Среднеуглеродистая сталь, закаленная и отпущенная	от 1/4 до 1	92 000	120 000
	SAE J429 Класс 7	Среднеуглеродистая легированная сталь, закаленная и отпущенная 4	от 1/4 до 1-1/2	115 000	133 000
	SAE J429 Класс 8	Среднеуглеродистая легированная сталь, закаленная и отпущенная	от 1/4 до 1-1/2	130 000	150 000
	ISO R898 Класс 8. 8	Легированная сталь, закаленная и отпущенная		92 000	120 000
	ISO R898 Класс 9.8			105 000	130 000
	ISO R898 Класс 10.9			130 000	150 000
	ISO R898 Класс 12.9			156 000	175 000

Какой размер?

Диаметр используемой застежки часто определяется конструкцией соединения, например, размером буртика втулки. В противном случае диаметр должен быть определен путем тщательного анализа требуемой силы зажима и/или прочности на сдвиг. Таблицы 1 и 2 можно использовать для руководства, зная, что прочность на сдвиг крепежа SAE составляет примерно 60% от его прочности на растяжение. Длина крепежного элемента должна быть тщательно подобрана так, чтобы длина захвата была достаточной для надежного удержания соединения при требуемом крутящем моменте без защемления гайки между хвостовиком и резьбой и без использования шайб в качестве прокладок; при одновременном наличии достаточного зацепления резьбы в гайке или резьбовом отверстии без чрезмерного выступания резьбы из гайки. Как правило, болт должен выступать из гайки не менее чем на 3 полных витка резьбы. Причина этого в том, что часто первые 2 или 3 резьбы болта плохо сформированы, обычно из-за фаски на конце болта для облегчения запуска. Таким образом они не произведут полную прочность крепежа. Винт должен ввинчиваться в резьбовое отверстие, по крайней мере, в 1,5 раза больше диаметра винта, чтобы гарантировать, что винт сломается до того, как будет снята внутренняя резьба. Формулы для более точных расчетов опубликованы в Справочнике машиностроения.

Таблица 2 – Характеристики крутящего момента для крепежных изделий с крупной и мелкой резьбой SAE

* Верхний предел этих значений составляет примерно 85–90 % от максимального крутящего момента крепежного изделия

Какой класс?

Это простой вопрос, несмотря на упорные мифы об обратном. Ответ: SAE Grade 8 от известного национального производителя. Креплениям без класса и класса 2 вообще не место на 4×4, поскольку они слабые и ненадежные, и в то время как крепеж класса 5 может обладать необходимой прочностью в одних приложениях, в других – нет, а также более низкая прочность и возможное неправильное использование. просто не компенсируется предельной рентабельностью. Болты класса 8 демонстрируют большую прочность на растяжение, предел текучести и сопротивление сдвигу, а также большее сопротивление усталости и, что не менее важно, способны выдерживать более высокие характеристики крутящего момента и, следовательно, гораздо большую предварительную нагрузку и прочность на сжатие.

Существует часто цитируемый миф о том, что болты 5-го класса лучше выдерживают сдвиг, чем 8-й класс, поскольку они изгибаются перед тем, как сломаться. Не правда. Прочность на сдвиг легированной стали составляет примерно 60% от ее предела прочности на растяжение. Ссылка на Таблицу 1 показывает, что предел текучести болта класса 8 выше, чем предел прочности болта класса 5. Таким образом, болт класса 5 всегда выходит из строя первым, будь то растяжение или сдвиг. Единственная «загвоздка» с болтом класса 8 заключается в том, что он, будучи тверже, более «чувствителен к насечкам». Это означает, что он более чувствителен к накоплению концентрации напряжений, вызванных насечками, забоинами и выемками, что приводит к усталости и отказу. Это становится не проблемой, если всегда используются и периодически проверяются новые крепежные детали хорошего качества.

Различные марки крепежных изделий можно определить по маркировке на их головках (таблица 1). Разумеется, гайки и болты/шпильки должны использоваться вместе.

Обратите внимание, что многие производители (например, Caterpillar, Bowman) изготавливают болты по спецификациям, которые превышают характеристики болтов SAE Grade 8. Эти крепежные детали (рис. 7) часто маркируются аналогично метизам класса SAE с помощью штрихов, выбитых на головке болта. Несмотря на это, технически неправильно называть эти болты классом 12 или подобным, поскольку такой спецификации SAE не существует. Bowman называет свою линию «Bowman Special Alloy».

Рисунок 7. Болт Bowman Grade 8 и болт Bowman из специального сплава

Какая резьба — крупная или мелкая?

Хотя существует множество различных классов потоков, нас могут заинтересовать только классы 2A/2B и 3A/3B («A» обозначает внешние потоки, а B — внутренние потоки). Класс 2A/2B является признанным стандартом для нормального производства основной массы коммерческих болтов, гаек и винтов. Класс 3A/3B используется там, где требуется плотная посадка сопрягаемых деталей для обеспечения высокого качества работы. Этот класс обычно встречается только на определенном специализированном оборудовании двигателя (например, болтах шатуна) или крепежных деталях для аэрокосмической промышленности. Подавляющее большинство наших крепежных изделий относятся к классу 2A/2B. Класс резьбы должен соответствовать гайке и болту. Нарезая отверстие, убедитесь, что метчик нарезает резьбу того же класса, что и винт или шпилька, которые вы собираетесь использовать. Крепежи SAE выпускаются на выбор: Unified National Coarse (UNC) или Unified National Fine (UNF). Иногда до сих пор используются старые обозначения NC и NF. Отличия следующие:

* Застежки UNC являются наиболее распространенными, их легче всего найти, быстрее всего собрать и они наиболее устойчивы к перекрёстной резьбе и загрязнению резьбы. Их легче разобрать в случае коррозии, а также они менее восприимчивы к сдиранию резьбы, что делает грубую резьбу хорошим выбором для нарезания резьбы в литых деталях.

* Крепежные изделия UNF имеют больший внутренний диаметр, чем UNC, что дает им соответствующую немного большую площадь растягивающего напряжения и, следовательно, способность выдерживать растягивающие и, следовательно, растягивающие и сдвигающие нагрузки. Они не более устойчивы к ослаблению вибрации, чем резьба UNC. Единственное, что действительно удерживает застежку в натянутом состоянии, — это правильная предварительная нагрузка, и этого можно легко достичь с любой резьбой. Резьба UNF более подвержена повреждениям и загрязнению резьбы. Болты с мелкой резьбой также более восприимчивы к зачистке и требуют большего зацепления резьбы для эквивалентной прочности резьбы, чем крепеж с крупной резьбой того же размера. Из-за более высокой площади растягивающего напряжения крепежные детали UNF могут быть затянуты с большим крутящим моментом и, следовательно, развивают большее усилие зажима, чем крепежные детали UNC эквивалентного размера.

Почему крутящий момент?

Причина, по которой мы затягиваем крепеж в соответствии с заданной спецификацией, заключается в том, что это наиболее удобный и практичный метод контроля степени предварительной нагрузки или «растяжения» болта, который, в свою очередь, обеспечивает необходимое усилие зажима для сборки. Значения крутящего момента рассчитываются с учетом материала гайки и болта, обработки поверхности (включая смазочные материалы или фиксирующие составы) и других факторов. На практике наиболее распространенным методом является использование таблицы предварительно рассчитанных значений крутящего момента, такой как показанная в Таблице 2.

Однако в управлении предварительной нагрузкой по крутящему моменту есть ловушка. Большая часть крутящего момента, используемого для затяжки крепежа, не используется напрямую для достижения желаемой предварительной нагрузки. Из крутящего момента, который мы прикладываем к крепежному элементу, примерно 45 % расходуется на преодоление трения в резьбе, 40 % расходуется на преодоление трения между поверхностью гайки и соединением, а еще 5 % потребляется преобладающим крутящим моментом — крутящим моментом, необходимым для завинчивания. гайка стопорного типа на резьбе болта. Таким образом, для создания предварительного натяга болта доступно только 10%. Это означает, что изменения либо трения резьбы (например, в ржавой или замасленной резьбе), либо под поверхностью гайки (когда используются плоские шайбы или гайка входит в скобу) могут иметь огромное влияние на предварительную нагрузку. Вот почему лучшие профессиональные производители двигателей, как правило, используют тензодатчики или ультразвуковые измерения для измерения фактического растяжения болтов, а не крутящего момента. Эти методы не практичны для большинства из нас, но есть несколько правил, которым мы можем следовать, чтобы свести к минимуму подводные камни:

* Избегайте использования нескольких плоских шайб, так как относительное движение между ними и гайкой и соединением изменяет трение под поверхностью гайки. Трудно полностью отказаться от использования плоских шайб, так как гайка, встроенная в кронштейн, делает то же самое. Лучшим решением является использование фланцевой гайки и/или болта с фланцевой головкой, когда заделка представляет собой проблему.

* Всегда вращайте гайку динамометрическим ключом, а не болт, чтобы избежать дальнейшего запутывания воды из-за кручения болта и трения хвостовика/кронштейна.

* Используйте калиброванный динамометрический ключ, чтобы равномерно и плавно затянуть гайки в соответствии со спецификацией.

Чем сильнее затянуты гайка и болт, тем больше предварительная нагрузка в болте и, следовательно, тем большую внешнюю нагрузку он может выдержать в пределах материала. По мере того, как болт стремится вернуться к своей первоначальной длине, он «отбивается» от любой внешней растягивающей нагрузки до тех пор, пока не будет превышено его усилие зажима предварительного натяжения. Кроме того, чем сильнее затянуты болт и гайка, тем больше трение в резьбе и тем меньше она подвержена ослаблению. Подводя итог – свободная игра бесполезна, а натянутая – это правильно!

Но насколько туго достаточно? Хорошим эмпирическим правилом является использование установленной таблицы рекомендуемых значений крутящего момента или затягивание крепежа примерно до 70-80% от его максимального крутящего момента. Обратите внимание, что почти все опубликованные характеристики крутящего момента относятся к чистой и сухой резьбе. При расчете крутящего момента при сборке любой резьбы, которая не является чистой и сухой, трудно определить точные цифры — опыт и суждения являются лучшими инструментами, наряду с прямым измерением деформации в критических случаях. Обычные составы, наносимые на резьбу, такие как смазка и противозадирное средство, обычно снижают требуемый крутящий момент на 20–40 % и более. Стоит отметить, что критически важные крепежные детали, такие как болты зубчатого венца, нельзя использовать повторно. Такие болты необходимы для достижения чрезвычайно высоких зажимных нагрузок, чтобы выполнять свою работу. Это означает, что они должны быть установлены и затянуты настолько сильно, чтобы приблизиться к пределу текучести, иногда очень близко. Добавьте нагрузку, которую они испытывают при эксплуатации, и мы не можем быть уверены, что они сохранят всю свою прочность на растяжение, если их снять и установить заново.

Установка крутящего момента

Правильная техника затяжки крепежа в соответствии со спецификацией заключается в следующем: затягивайте крепеж понемногу (3 или более шагов), делая паузы, чтобы напряжение в резьбе ослабло. Закончите равномерным вытягиванием, пока динамометрический ключ не щелкнет или не покажет окончательный крутящий момент, сделайте паузу, а затем снова потяните для проверки.

Проверка момента затяжки

При проверке собранного соединения, такого как проушины колеса или соединения рулевой тяги с поворотным кулаком, лучше всего ослабить крепеж и равномерно затянуть его в соответствии со спецификацией, как указано выше. Когда нужно узнать, ослабла ли застежка в процессе эксплуатации, можно просто надеть муфту на гайку, сделать отметку совмещения между муфтой и неподвижной частью соединения, отвернуть гайку на четверть оборота, а затем повторите затяжку в соответствии со спецификацией – насколько точно совпадают метки совмещения, можно будет определить степень ослабления в процессе эксплуатации. Загвоздка в том, что этот метод проблематичен для проверки крепежа, в котором используются химические герметики. Разрыв химической связи при проверке крутящего момента противоречит назначению фиксатора резьбы, а образующийся в результате отвержденный состав в резьбе увеличивает трение в резьбе, что приводит к меньшему крутящему моменту, доступному для предварительного натягивания крепежной детали. снова затянут до той же спецификации. Однако, поскольку отвержденный фиксатор резьбы увеличит трение в резьбе, само собой разумеется, что потребуется больше, чем первоначальный крутящий момент при сборке, использованный, когда он не был отвержден, чтобы освободить крепежный элемент путем затягивания или ослабления. Таким образом, крутящий момент можно проверить, удерживая головку болта в неподвижном состоянии и прикладывая крутящий момент к гайке, при этом проверяя отсутствие относительного перемещения между гайкой и болтом. Если динамометрический ключ показывает крутящий момент при сборке, а гайка и болт не сдвинулись относительно друг друга, крепеж все еще затянут.

Шайбы

Если шайба необходима, то в конструкционном болтовом соединении следует рассматривать только один ее тип, а именно плоскую шайбу. Его цель состоит в том, чтобы действовать как увеличенная несущая поверхность либо для головки болта, либо для поверхности гайки. Это использование следует рассматривать только при использовании гайки или болта с недостаточной опорной поверхностью, что приводит к врезанию в поверхность соединения (запрессовке), если не использовалась шайба. Следует избегать встраивания. Это не только повреждает поверхность, но и непредсказуемое напряжение, которое возникает, когда крепеж входит в соединение, уничтожает все наши шансы на достижение надлежащей предварительной нагрузки путем затяжки. Единственная другая цель, которую выполняет плоская шайба, – это действовать как прокладка, чтобы либо расположить резьбу более благоприятно, либо отрегулировать положение корончатой ​​гайки так, чтобы пазы лучше совпадали с отверстием в болте. Использование шайб в качестве прокладок в лучшем случае сомнительно, и его следует по возможности избегать, используя болт правильной длины.

Предотвращение ослабления

Как мы видели, незакрепленные крепления непрочны и быстро приводят к поломке. Лучший способ предотвратить ослабление крепежа — затянуть его достаточно туго, чтобы в соединении было достаточно силы зажима, чтобы предотвратить относительное движение между головкой болта/гайкой и соединением, а также достаточное трение между резьбами, чтобы предотвратить любое относительное движение между нитями. Если застежка новая, чистая, сухая, затянутая в соответствии с техническими характеристиками калиброванным ключом, подходящего размера и используемая в достаточно жестком соединении, она останется затянутой. Конечно, в этом утверждении много «если», а мы, любители бездорожья, живем в лучшем случае в несовершенном мире, поэтому есть несколько методов, помогающих предотвратить ослабление креплений. Что лучше для применения, зависит частично от первопричины ослабления и частично от характеристик запорного устройства. Первопричины расшатывания обычно одна из:

* Перегрузка соединения, вызывающая преодоление усилия зажима и трения в соединении, что приводит к проскальзыванию в соединении, изгибу деталей и, в конечном счете, проскальзыванию головки болта и/или поверхности гайки, что приводит к ослаблению. Виновниками здесь являются крепежные детали меньшего размера, неправильно затянутые крепежные детали и недостаточно жесткие соединения.

* Если части болтового соединения подвергаются различному нагреву и охлаждению или если они изготовлены из разных материалов, подвергающихся одному и тому же термическому циклу, результирующие различия в тепловом расширении и сжатии в соединении могут привести к ослаблению . Эффекты являются кумулятивными и могут сочетаться с другими формами ослабления. Классическим примером является сложность надежного крепления алюминиевых колес к стальным ступицам с помощью стальных проушин и гаек.

* Сильная вибрация в соединении может привести к ослаблению болтов. Опять же, последствия являются кумулятивными и могут сочетаться с другими причинами.

Ниже приведены наиболее эффективные методы борьбы с ослаблением крепления, но ни один из них не заменит правильно затянутую застежку. Есть много других методов, которые не перечислены (такие как расщепленные гайки, звездообразные шайбы, шайбы Белвилля и замковая проволока), просто потому, что они необычны, в значительной степени неэффективны или слишком сложны и дороги для большинства наших применений.

Стопорные гайки

Существует множество типов и марок стопорных гаек (Рисунок 9). Существует также бесчисленное количество запатентованных типов, но в большинстве из них используются некоторые варианты или комбинации следующих основных элементов:

Стопорные гайки с нейлоновым кольцом

Наиболее распространенный тип стопорных гаек, они имеют небольшую нейлоновую вставку в верхней части гайки. , внутренний диаметр которого чуть меньше наибольшего диаметра резьбы болта. Когда болт ввинчивается в нейлоновую область, он вдавливает свои собственные нити в нейлон, и полученная фрикционная связь сопротивляется ослаблению. Нейлоновые стопорные гайки с буртиком можно использовать повторно примерно до 10 раз, но они хороши только при температурах около 250 градусов по Фаренгейту.

Деформированная резьба (эллиптическое смещение) Стопорная гайка

Эта цельнометаллическая стопорная гайка — мой фаворит. Он не имеет практического предела температуры и может использоваться повторно много раз. Верхняя резьба этой гайки деформирована (обычно эллиптической или треугольной формы) так, что она плотно захватывает наружную резьбу болта, создавая очень надежную блокировку, но не повреждая наружную резьбу. Примеры включают гайки Torquenut®, Stover® и Clevloc®.

Корончатая гайка

Корончатая гайка имеет прорези в верхней части и используется с болтом, имеющим одно отверстие на резьбовом конце. При использовании гайка устанавливается и затягивается в соответствии со спецификацией, а затем поворачивается так, чтобы ближайший паз совпадал с отверстием в болте. Затем через прорези и отверстие вставляется шплинт, чтобы зафиксировать гайку на месте. Недостатком этого типа является то, что из-за необходимого зазора между пазами для вставки шплинта трудно достичь точной настройки крутящего момента и одновременно совместить отверстие и пазы. По той же причине шплинт предотвращает отвинчивание гайки, но из-за соответствующих зазоров не удерживает гайку плотно, чтобы предотвратить ее ослабление. Корончатая гайка лучше всего подходит для применений с малым крутящим моментом, например, для удержания колесного подшипника на месте.

Рисунок 9. Слева направо: стопорные гайки с нейлоновым буртиком, корончатые гайки, пружинные стопорные шайбы, фланцевые и нефланцевые стопорные гайки с деформированной резьбой

Пружинные стопорные шайбы

Я упоминаю только это так называемое стопорное устройство в попытке отключить вас навсегда! Я терпеть не могу эти вещи и считаю, что они практически бесполезны. Типичная пружинная шайба изготовлена ​​из слегка трапециевидной проволоки, свернутой в спираль из одного витка. Предполагается, что он работает, действуя как сжатая пружина — предположительно, чтобы увеличить предварительную нагрузку болта и предотвратить ослабление. Однако, если мы объединим наши знания о растяжении и предварительном натяге болта с тем фактом, что разрезная шайба всегда полностью сжимается под любым правильно затянутым болтом, мы можем увидеть, что идея о том, что эта вещь может эффективно способствовать предварительному натягу болта, неверна. нелепый. Единственным другим способом, которым это могло бы помочь, является то, что острые трапециевидные концы слегка впиваются в опорную поверхность болта и поверхность соединения (но только в том случае, если шайба была тверже, чем опорная поверхность болта, что крайне маловероятно). Однако, если мы вспомним подводные камни неточной предварительной нагрузки, вызванной чрезмерным/непредсказуемым трением под головкой болта/гранью гайки, потребляющим слишком большой момент затяжки, мы увидим, что это вряд ли хорошая идея. Не только это, опыт учит нас, что эти чертовы штуки неизменно хлюпают и выгибаются при любом приличном крутящем моменте. Я думаю, что это бесполезный хлам, которого следует избегать на машинах для экстремального бездорожья!

Резьбовые герметики

Последний метод, который следует рассмотреть, — это семейство химических герметиков, таких как Loctite™. Фиксатор резьбы представляет собой анаэробный клей, то есть он наносится на резьбу в жидкой форме, и когда крепежные детали соединяются без доступа кислорода, они отверждаются в твердое, похожее на пластик соединение, «скрепляя» резьбу вместе. Они доступны в широком диапазоне прочности для различных применений, от тех, которые можно разобрать вручную, до тех, которые требуют применения тепловых и электрических инструментов. Следует тщательно следовать указаниям производителя по нанесению, и желательно избегать использования слишком большого количества – обычно достаточно капли или двух. Они обеспечивают отличную устойчивость к ослаблению, но могут быть грязными и дорогими. Они также усложняют затяжку в соответствии со спецификацией, проверку крутящего момента и разборку. Большинство клеев для фиксации резьбы на самом деле создают большее трение в резьбе, чем чистая, сухая резьба, поэтому крутящий момент при сборке необходимо соответствующим образом отрегулировать.

Заключение

Крепежные детали являются важной и неотъемлемой частью каждой из наших машин. Правильное их выполнение имеет решающее значение, поскольку последствия их слишком частых неудач варьируются от смущающих и разочаровывающих до совершенно пугающих. Посмотрим правде в глаза — ничего особенно хорошего не происходит, когда крепеж или болтовые соединения выходят из строя! Как и в случае с любой другой технической темой, мудрый производитель/строитель должен применять эту или любую другую техническую информацию с большой осторожностью, на свой страх и риск и всегда при необходимости обращаться за компетентной профессиональной помощью. Желаю вам больших успехов в ваших усилиях по креплению и берегите себя!

Высокопрочные болты с классом прочности 8 и 10,9

КЛАССЫ 8,8 10,9 Классы прочности 12,9 и 14,9 предусмотрены различными международными стандартами, включая DIN 267 и ISO 898. Символ классов прочности болтов с шестигранной головкой, винтов и шпилек состоит из двух чисел, разделенных знаком десятичная точка. 8.8, 10.9, 12.9, 14.9 и т. д.

Классы свойств болтов с шестигранной головкой, шпилек, стержней с резьбой и винтов состоят из двух чисел, которые могут быть разделены десятичной точкой, например 8.8, 10.9, 12.9 и 14.9. Для расчета номинального предела прочности при растяжении умножьте целое число до запятой на сто ньютонов на квадратный миллиметр.

Разница между

Bolt 8 Grade 8

GR 8 Возможность болта в урожайности (растяжение) = 130 000 фунтов / дюйм x .03349 In2 = 4354 фунтов Минимум
Высокий уровень Tensile 8 Bolt Capiability in Lawsise). / дюйм2 x 0,03349 дюйм2 = 5024 фунта минимум
Болты с шестигранной головкой класса 8 имеют 6 меток на головке.
прочность на растяжение составляет 150 000 фунтов на квадратный дюйм
предел прочности при сдвиге

Болт класса 5

Gr 5  Нагрузочная способность болта с шестигранной головкой при растяжении (растяжение) = 92 000 фунтов/дюйм2 x 0,03349 дюйм2 = 3081 фунт минимумin2 =  4019 фунтов минимум

Болт класса 10.

9

Болты HT класса 10.9 изготавливаются из среднеуглеродистой стали, сплава среднеуглеродистой стали и низкоуглеродистой борсодержащей стали, подвергнутых закалке и отпуску.
Болты DIN 6914 класса 10.9 соответствуют ASTM A324 класса BD и SAE J429,
болты метрического класса 10.9 в широком диапазоне стандартных, грубых и мелких размеров

Из-за нехватки места и времени здесь приведена диаграмма, показывающая минимальные возможности растяжения и сдвига крепежных элементов различных классов в зависимости от их размера.

В международном масштабе механическое напряжение выражается в ньютонах на квадратную площадь, в Н/мм2. Общепринятой практикой за рубежом является использование единицы измерения мегапаскаль (МПа), которая непосредственно соответствует Н/мм2.
Например, 1 200 Н/мм2 = 1 200 МПа

Пример использования болта с шестигранной головкой класса прочности 10,9

• Рассчитана номинальная прочность на растяжение болта 10,9
  10 x 100 = 1000 Н/мм2 (МПа)
• Коэффициент предела текучести 9х 10 = 90%
• Таким образом, предел текучести равен
  . 90% от 1000 = 900 Н/мм2 (МПа)

Болты и шпильки могут поставляться в классах прочности

Класс прочности 3.6	Класс 4.6
Класс 4.8	Класс 5.6
Класс 5.8	Класс 6.8
Класс 8.8	9 класс.8
Класс 10.9	Класс 12.9
Класс 14.9

Гайки Классы прочности

Класс 6	8 класс
Класс 9	10 класс
12 класс	14 класс

Гайки более высокого класса прочности обычно могут использоваться вместо гаек более низкого класса прочности.

* Классы прочности 14. 9 не описаны в стандартах ISO или ANSI.

Класс 8 Спецификация

Класс 8 Тип болта	Анкерный болт, Болт с квадратным подголовком, Болт с буртиком, Болт подвески, Болт с шестигранной головкой / Болт с отводом, Болт с затяжкой, Крепежный болт, Болт отвала, Болт с буртиком, Болт с квадратной головкой, Болт со шпилькой, Болт с Т-образной головкой, Болт с рычажной головкой, U-образный болт
Дюйм	#0000 -3″ (доступны нестандартные размеры)
Метрическая система	М1.6 – М48
Длина	Индивидуальная длина
Марка	Цветные металлы, сорта 12.9, 10.9, 9.8, 8.8, 5.8, 4.6, B7, 2, 5, 8, L9
Материал	Латунь, сплав бронзы/меди, медь, молибден, сталь, закаленная сталь, нержавеющая сталь, суперсплав (инконель, хастеллой, монель), титан, экзотические металлы, другое
Метод	Холодное формование, горячая ковка, формование проволоки
Стандарты крепежа	ASME/ANSI, BS, DIN, ISO, JIS, SAE, прочее
Применение Отрасли и использование	Сельское хозяйство, автомобилестроение, строительство и инфраструктура, энергетика, транспорт
Методы испытаний	ASTM E38, E76 и E354, ASTM E53, E54, E62, E75 и E478, ASTM E34, E101 и E227, ASTM E 120 и E1409.
Конфигурация резьбы	ASME B1.1 2A/3A – дюймовая унифицированная резьба 2B/3B и крупная метрическая резьба B1.13M 6h-6G
Диаметр резьбы	от М6 до М36
Сертификация	Двойная сертификация в соответствии с кодами ASTM и ASME

Запас материалов класса 8

• Болты с шестигранной головкой
• Крыльчатые болты
• Рым-болты
• Болты с внутренним шестигранником
• J Болты
• Болты с потайной головкой
• Шпильки
• Болты с фланцевой головкой
• Анкерные болты
• Кровельные болты
• Болты Torx
• Болт с проушиной с резьбой
• Палубные болты
• Болты с круглой головкой
• Болты с квадратным подголовком
• Резьбовые болты
• Стяжные болты
• U-образные болты
• Болты с шестигранной головкой
• Болт с Т-образной головкой
• Кованые болты с крюком
• Рычажный болт
• Крепежные болты
• Болты подвески
• Болты с полукруглой головкой под торцевой ключ

• Рым-болт с буртиком
• Рым-болт без буртика
• Болты с квадратной головкой
• Болты с проушиной
• Квадратные U-образные болты
• Длинный болт
• Зубчатые фланцевые болты
• Болт с буртиком
• Тяжелые болты с шестигранной головкой
• Болты с шестигранной головкой
• 12-гранные фланцевые болты
• Болты с полукруглой головкой
• Домкратные болты
• Изогнутые болты
• Болт с внутренним шестигранником
• 12-гранные фланцевые болты
• Болты с квадратным подголовком
• Болты подъемника
• Болты подвески
• Болты с шестигранной головкой
• Болты для дерева
• Секс-болты
• Болты с шестигранной головкой для стальных конструкций
• Ступенчатые болты для стальных конструкций

• Болты с шестигранной головкой
• Болты с шестигранной головкой
• Болт с трехгранной головкой
• Защитные болты для защиты от кражи
• Конструкционные болты
• Болт с шестигранной головкой
• Метрические болты
• Болты отвала
• Крепежные болты с квадратной головкой
• Ступенчатые болты
• Болты с шестигранной головкой
• Болт с шестигранной головкой и плоской пружинной шайбой
• Болты с шестигранной головкой ISO 4014
• Болты с шестигранной головкой DIN 6921
• Болты с шестигранной головкой ISO 4016
• DIN 976-1 Шпильки
• Высокопрочные конструкционные болты

Метрическая система

Тип продукта	Метрическая спецификация			Объем
	DIN	ИСО	АНСИ/АСМЭ
УГС	931	4014	Б18. 2.3.1М	Частичная резьба
	933	4017		Полная резьба
	960	8676		Частичная резьба (тонкая)
	961	8765		Частичная резьба (тонкая)
Шестигранные гайки	934	4032	B18.2.4.1M (стиль 1)	Классы 6, 8 и 10
ШКС	912	4762	В18.3.1
БХШКС	Н/Д	7380	Б18.3.4М
FHSCS	Н/Д	7991	В18.3.5

Метрические крепежные детали из нержавеющей стали

Состав стали		Группа сплавов		Класс собственности
		#	Тип стали	#	Минимальная прочность на растяжение в МПа1
А	Аустенитный	1	18-82	50	500 (мягкий)
		2	18-83	70	700 (нагартованная)
		4	316	80	800 (высокая прочность)
Ф	Ферритный	1	430	45	450 (мягкий)
				60	600 (нагартованная)
С	Мартенситный	1	410	50	500 (мягкий)
		4	416,416Se	70	700 (закалка и отпуск)
				1104	1100 (закалка и отпуск)
		3	431	80	800 (закалка и отпуск)
				1205	1200 (закалка и отпуск)
Р6	Дисперсионное твердение	1	630 (17/4)	90	900

• 1 Если это гайка из нержавеющей стали, то этот номер будет указывать на испытательное напряжение гайки, а не на минимальный предел прочности на растяжение.
  
• 2 Особенности зависят от используемой спецификации. Группа сплавов ISO 1 для аустенитных означает 18-8 с добавлением серы для механической обработки. Аустенитный сплав ASTM группы 1 может обозначать 304, 304L, 305, 384 или XM7. По желанию заказчика могут использоваться 303, 303Se или XM1.
  
• 3 Особенности зависят от используемой спецификации. Группа сплавов ISO 2 для аустенитных означает 18-8. Аустенитный сплав ASTM группы 2 будет состоять из 321 или 347.
  
• 4 C1-110 и C4-110 применимы только к метрике ASTM.
  
• 5 C3-120 применяется только к метрике ASTM.
  
• 6 Нержавеющая сталь с дисперсионным отверждением относится только к метрике ASTM.

Механические свойства

Свойство		3,6	4,6	4,8	5,6	5,8	6,8	8,8		10,9	12,9
								<= 16 мм	> 16 мм
Прочность на растяжение Rm в МПа (Н/мм2)	номинальное значение	300	400	400	500	500	600	800	800	1000	1200
	минимум	330	400	420	500	520	600	800	830	1040	1220
Твердость по Виккерсу ХВ=Ф 98Н	минимум	95	120	130	155	160	190	230	255	310	372
	максимум	220	220	220	220	220	250	300	336	382	434
Твердость по Бринеллю ХБ Ф=30Д2	минимум	90	114	124	147	152	181	219	242	295	353
	максимум			209			238	285	319	363	412
Твердость по Роквеллу HR	минимум HRB	52	67	71	79	82	89
	минимум HRC							20	23	31	38
	максимум HRB	95	95	95	95	95
	максимум HRC							30	34	39	44
Твердость поверхности ВН 0,3	максимум							320	356	402	454
Предел текучести Отн. в МПа (Н/мм2)	номинальное значение	180	240	320	300	400	480
	минимум	190	240	340	300	420	480
Предел удлинения 0,2 % 0,2 рупий в МПа (Н/мм2)	номинальное значение							640	640	900	1080
	минимум							640	660	940	1100
Тестовое напряжение Sp	Sp/ReL или 0,2 рупии	0,94	0,94	0,91	0,94	0,91	0,91	0,91	0,91	0,88	0,88
	МПа (Н/мм2)	180	225	310	280	380	440	580	600	830	970
Удлинение после разрушения A5 в %	минимум	25	22	14	20	10	8	12	12	9	8
Минимальная энергия удара надреза в джоулях					25			30	30	20	15
Ударная вязкость головы		Без перелома
Максимальная высота зоны резьбы Не Обезуглероженный E								1/2х2	1/2х2	2/3х2	3/4х2
Максимальная глубина обезуглероживания, гмм								. 015	.015	.015	.015

Механические свойства изделий с головками

Винты с головкой под ключ DIN 912

Класс собственности	12,9
Твердость (HRC)	39-44
Прочность на растяжение (МПа)	1220 мин.
Предел текучести при смещении 0,2% (МПа)	1100 мин.
Удлинение (%)	8 мин.

DIN 7984 Крышки с низкой головкой

Класс прочности	10,9
Твердость (HRC)	32-39
Прочность на растяжение (МПа)	832 мин.

DIN 7991 Винты с потайной головкой под торцевой ключ

Класс прочности	10,9
Твердость (HRC)	32-39
Прочность на растяжение (МПа)	835 мин.

Винты с полукруглой головкой под торцевой ключ ISO 7380

Класс прочности	10,9
Твердость (HRC)	32-39
Прочность на растяжение (МПа)	835 мин.

Винты с буртиком по ISO 7379

Класс прочности	12,9
Твердость (HRC)	39-44
Прочность на растяжение (МПа)	1100 мин.

Установочные винты DIN 916

Класс прочности	45H
Твердость (HRC)	45-53

ASME B18.3 Винты с головкой под торцевой ключ

Диаметр d	д <= 1/2	д > 1/2
Твердость (HRC)	39-44	37-44
Прочность на растяжение (psi)	145 000 мин.	135 000 мин.

ASME B18.3 Крышки с низким напором

Диаметр d	д <= 1/2	д > 1/2
Твердость (HRC)	39-45	37-45
Прочность на растяжение (psi)	180 000 мин.	170 000 мин.
Предел текучести при смещении 0,2% (psi)	153 000 мин.	153 000 мин.
Удлинение (%)	10 мин.	10 мин.

ASME B18.3 Винты с потайной головкой и внутренним шестигранником

Диаметр d	д <= 1/2	д > 1/2
Твердость (HRC)	39-44	37-44
Прочность на растяжение (psi)	145 000 мин.	135 000 мин.

ASME B18.3 Винты с полукруглой головкой под торцевой ключ

Диаметр d	д <= 1/2	д > 1/2
Твердость (HRC)	39-44	37-44
Прочность на растяжение (psi)	145 000 мин.	135 000 мин.

ASME B18.3 Винты с буртиком под торцевой ключ

Твердость (HRC)	39-43
Прочность на растяжение (psi)	140 000 мин.

Установочные винты ASME B18.3

Класс собственности	45Х
Твердость (HRC)	45-53

Механические свойства изделий с шестигранной головкой

Болты с шестигранной головкой ISO 4014 / 4017

Класс собственности	10,9	12,9
Твердость (HRC)	32-39	39-44
Прочность на растяжение (МПа)	1040 мин.	1220 мин.
Предел текучести при смещении 0,2% (МПа)	940 мин.	1100 мин.
Удлинение (%)	9 мин.	8 мин.

Болты с шестигранной головкой ISO 4162

Класс собственности	10,9	12,9
Твердость (HRC)	32-39	39-44
Прочность на растяжение (МПа)	1040 мин.	1220 мин.
Предел текучести при смещении 0,2% (МПа)	940 мин.	1100 мин.
Удлинение (%)	9 мин.	8 мин.

ASME B18. 2.1 Винты с шестигранной головкой

Класс собственности	SAE J429, класс 8
Твердость (HRC)	33-39
Твердость поверхности (30 Н)	58,6 макс.
Прочность на растяжение (psi)	150 000 мин.
Предел текучести при смещении 0,2% (psi)	130 000 мин.
Удлинение (%)	12 мин.

Винты с шестигранной головкой IFI-111

Класс собственности	SAE J429-Класс 8
Твердость (HRC)	33-39
Твердость поверхности (30 Н)	58,6 макс.
Прочность на растяжение (psi)	150 000 мин.
Предел текучести при смещении 0,2% (psi)	130 000 мин.
Удлинение (%)	12 мин.

*Вся информация является строго информативной

Болты класса 8 со склада в Индии – ASME, DIN, AS, BS

Болты класса 8 Покрытия и гальванические покрытия, а также гладкая отделка маслом и закалка доступны в соответствии с требованиями конечного пользователя, такими как цинкование, кадмирование, Покрытие Xylan®, покрытие Dupont Teflon®, покрытие методом горячего цинкования погружением, покрытие Auge Antifrix®, покрытие Sermagard® и покрытие Niwat 1000®.

Доступный стандарт: DIN 934, ISO 4033, ISO 4032, DIN 935, DIN 936, ASME B18.2.2, ASME B18.2.4.6M, DIN 976, DIN 975, DIN 2510, DIN 939, DIN 940, DIN 938

Специализируется на авиационных и аэрокосмических материалах

Метрические марки болтов и калькулятор прочности

Метрические марки болтов и калькулятор прочности твердость по Виккерсу / Бринеллю, минимальный разрывной момент и площадь напряжений метрических болтов и винтов из углеродистой стали и сплава сталь с обозначениями 4. 6, 4.8, 5.8, 8.8, 9.8, 10.9 и 12.9.

– Стандарт устанавливает механические свойства болтов, винтов и шпилек из углеродистой стали и сплава стали при испытании в диапазоне температур окружающей среды от 10 °C до 35 °C. Крепежные изделия, соответствующие требованиям ISO 898, используются в приложениях в диапазоне температур от −50 °C. до +150 °С.

– ISO 898 применяется к болтам, винтам и шпилькам с крупной резьбой от M1,6 до M39 и мелкой резьбой от M8 X 1 до M39 X 3 с треугольной резьбой ISO

Метрические классы болтов и калькулятор прочности:

ВХОДНЫЕ ПАРАМЕТРЫ
Метрическая резьба	M3 x 0,5M4 x 0,7M5 x 0,8M6 x 1M8 x 1M8 x 1,25M10 x 1M10 x 1,25M10 x 1,5M12 x 1,25M12 x 1,5M12 x 1,75M16 x 1,5M16 x 2M20 x 1,5M20 x 2,5M24 x 3M04 2М30 х 3,5М36 х 3М36 х 4
Класс собственности	4. 64.85.65.86.88.89.810.912.9

РЕЗУЛЬТАТЫ
Параметр		Значение
Обозначение		—	—
Класс собственности		—
Резьба серии		—
Площадь номинального напряжения [A s_nom ]		—	мм 2
Минимальная прочность на растяжение [R м_мин ]		—	МПа
Минимальная предельная растягивающая нагрузка		—	N
Минимальное напряжение при непропорциональном удлинении 0,2 % [R p0,2_min ]		—	МПа
Напряжение при контрольной нагрузке [S p ]		—
Пробная нагрузка		—	N
Минимальный разрывной крутящий момент [M B_min ]		—	Нм
Твердость по Виккерсу , F ≥ 98 Н	Мин.	—	ХВ
	Максимум.	—
Минимальная твердость по Бринеллю , F = 30 D 2	Мин.	—	ХБВ
	Максимум.	—

Примечание. Испытание на разрывный момент применяется к болтам и винтам с резьбой менее M3. для которых в ISO 898-1 не указаны разрывные и пробные нагрузки, а также короткие болты и винты номинальным диаметром от 3 мм до 10 мм, которые нельзя подвергнут испытанию на растяжение. Минимальные разрывные моменты действительны для болтов и винты с допусками резьбы 6g, 6f и 6e.

Легированная сталь: Сплав железа (или на основе железа), содержащий заметные концентрации легирующих элементов (кроме C и остаточных количеств Mn, Si, S и P). Эти легирующие элементы обычно добавляют для улучшения механических свойств и коррозионной стойкости.

Испытательная прочность: Установленные нагрузки или, в случае испытательных напряжений, заданные напряжения, которые крепежный элемент должен выдерживать без какой-либо остаточной деформации.

Различные марки болтов и их применение

Мы говорили о классах болтов в некоторых из наших прошлых статей, но, как и во многих других темах в индустрии крепежа, их полное понимание может быть немного сложным. Чтобы дать немного больше информации, мы дали немного больше подробностей о том, какие бывают классы болтов, как они классифицируются и каковы некоторые из их применений ниже. Таким образом, вы, надеюсь, получите лучшее представление о том, какой класс болтов вам нужен для вашего приложения.

Что такое марки болтов?

Марки болтов определяются их конкретным материалом, а также прочностью этого материала. Это помогает определить максимальную нагрузку, которую может выдержать болт. Как правило, в спецификации болта указывается материал (или несколько вариантов материала), а затем перечисляются требования к прочности для этого материала.

Если вы работаете с болтами из углеродистой или легированной стали (которые являются наиболее распространенными), эти требования к прочности определяются требованиями к твердости для этого материала. Чем тверже материал, тем выше прочность. Во многих спецификациях также могут быть требования к пробной нагрузке или прочности на растяжение, но на самом деле это просто подтверждение прочности, указанной в требованиях к твердости.

В целом, классы болтов полезно знать, когда вы решаете, какой тип болта вам нужен для вашего конкретного применения.

3 Системы классов болтов

Для описания классов болтов используются три основные системы: SAE, ISO и ASTM. Хотя каждая из этих систем имеет свои собственные стандарты и соглашения об именах, они обычно следуют одному и тому же правилу для классов болтов — чем выше класс, тем прочнее болт.

SAE

SAE расшифровывается как Общество автомобильных инженеров. Его стандарты являются одними из самых распространенных для дюймовых деталей. САЕ J429является стандартом, разработанным для спецификаций болтов, винтов, шпилек, шпилек и U-образных болтов. Для болтов класс SAE J429 отображается выпуклыми черточками на головке, что указывает на класс и требования к прочности.

Подробнее о классах SAE J429, спецификациях и маркировке головок здесь.

ISO/метрическая система

ISO означает Международную организацию по стандартизации. Его стандарты также обычно называют метрическими стандартами. ISO 898-1 — это стандарт для болтов, винтов и шпилек, изготовленных из углеродистой и легированной стали, и он включает 10 различных классов прочности, которые являются метрическими эквивалентами марок. Для болтов вы можете найти ISO 89Класс собственности 8-1 отображается выпуклыми или заниженными цифрами на голове.

Подробнее о классах свойств ISO, спецификациях и маркировке головок здесь.

ASTM

ASTM означает Американское общество испытаний и материалов. ASTM A307 — это стандарт, разработанный для болтов и шпилек, и он предусматривает два разных класса: класс A и класс B. На головке болта вы найдете класс, указанный как 307A или 307B.

Подробнее о марках, спецификациях и маркировке головок ASTM A307 здесь.

Различные марки болтов и их применение

Теперь давайте перейдем к некоторым конкретным классам болтов и их применению. Но сначала давайте скажем, что существует множество различных классов болтов. Для краткости мы просто обсудим несколько наиболее распространенных классов болтов в каждой из систем, перечисленных выше.

SAE J429

• SAE J429 класс 2 – Для болтов, изготовленных из углеродистой стали с низкой и средней прочностью, это класс SAE J429, который требует наименьшего количества прочности, от 60 000 до 74 000 фунтов на квадратный дюйм. Поэтому эти болты используются для некритических соединений и применений. Подрядчики, проектировщики, OEM-производители и ремонтные бригады используют их, потому что они работают для общих приложений, которые не подвергаются экстремальным нагрузкам или температурам, и они являются наиболее доступными.
• SAE J429, класс 5 – Для болтов, изготовленных из углеродистой или легированной стали средней прочности, этот класс имеет требования к прочности в среднем диапазоне от 105 000 до 120 000 фунтов на квадратный дюйм. Они обычно используются в военной и тяжелой технике, так как способны выдерживать значительные нагрузки.
• SAE J429, класс 8 – Для болтов, изготовленных из углеродистой или легированной стали средней прочности, этот класс обеспечивает наивысший уровень прочности, до 150 000 фунтов на квадратный дюйм. Поэтому он используется в приложениях с самыми суровыми и экстремальными условиями, таких как военные, тяжелое машиностроение и аэрокосмическая техника.

ISO 898-1

• ISO 898-1 Класс прочности 8.8 – Этот класс прочности обеспечивает среднюю прочность и сравним с классом 5 по SAE J429. также очень широко используются в автомобильной промышленности.
• ISO 898-1 Класс прочности 10.9 – Этот класс прочности обеспечивает высокую прочность и сравним с классом 8 SAE J429. Таким образом, болты 10.9 также имеют такие же общие области применения: военные, тяжелое машиностроение и аэрокосмическая промышленность.
• ISO 898-1 Класс прочности 12. 9 – Этот класс прочности предлагает одну из самых высоких доступных прочности. На самом деле, это самые прочные болты, которые мы производим в Wilson-Garner. Они используются в критически важных приложениях, таких как защита деталей двигателя и кожухов двигателя.

ASTM A307

• ASTM A307 класс A – Как и болты из углеродистой стали с низкой и средней прочностью, болты класса A имеют минимальную прочность 60 000 фунтов на квадратный дюйм. Они используются для общих, некритичных приложений и сопоставимы с SAE J429.Болты 2 класса.
• ASTM A307, класс B – Как и болты из углеродистой стали средней прочности, болты класса B обладают немного большей прочностью, от 60 000 до 100 000 фунтов на квадратный дюйм. Они обычно используются во фланцевых соединениях в трубопроводных системах.

СВЯЗАННЫЕ: Нужен специальный болт, винт или шпилька? Уилсон-Гарнер может помочь.

Марки болтов из нержавеющей стали и титана

Следует также отметить, что каждая из перечисленных выше систем и марок болтов предназначена для болтов, изготовленных из углеродистой или легированной стали. Однако существует также много классов болтов для других материалов, таких как нержавеющая сталь или титан.

Например, некоторые марки болтов из нержавеющей стали и титана включают:

Нержавеющая сталь

• 304 — Товарный сорт, 74 000 фунтов на кв. дюйм
• 316 – Морское исполнение, 180 000 фунтов на кв. дюйм

Титан

• Марка 2 — товарный класс, 50 ​​000 фунтов на кв. дюйм
• Класс 5 — высокопрочный, 138 000 фунтов на кв. дюйм

Хотя мы в Wilson-Garner не работаем с этими материалами, мы будем рады попытаться ответить на любые ваши вопросы о них или подсказать вам решение, которое может лучше подойти для вашего приложения.

Не уверены, какой класс болтов подходит для вашего применения? Поговорите с командой Wilson-Garner! Наши специалисты по крепёжным изделиям помогут вам определить наилучшее решение, а затем изготовят детали, соответствующие вашим спецификациям, в ограниченном количестве. Если у вас есть какие-либо вопросы, не стесняйтесь обращаться по телефону или через нашу онлайн-форму обратной связи.

Специальные болты

---

Идентификация болтов с шестигранной головкой, маркировка и таблицы прочности

Идентификационный номер Знак класса	Спецификация	Описание	Материал	Пробная нагрузка	Предел текучести Мин (psi)	Прочность на растяжение Мин. (psi)
	SAE J429 Класс 5 ASTM A449	Болты, винты, шпильки	Среднеуглеродистая сталь	85 000 74 000	92 000 до 81 000	120 000 до 105 000
	SAE J429 Класс 5. 1	Семс	Низко- или среднеуглеродистая сталь	85 000	–	120 000
	SAE J429 Класс 5.2	Болты, Винты, Шпильки	Низкоуглеродистый	85 000	92 000	120 000
	ASTM A325 Тип 1	Высокопрочные болты Конструкционные болты	Средний углерод	85 000 74 000	92 000 до 81 000	120 000 до 105 000
	ASTM A325 Тип 2	Высокопрочные болты Конструкционные болты	Низкоуглеродистый	85 000	92 000	120 000
	ASTM A325 Тип 3	Высокопрочные болты Конструкционные болты	Коррозионностойкий Сталь	85 000 74 000	92 000 81 000	120 000 105 000
	ASTM A354 Марка BB	Болты, шпильки	Легированная сталь	80 000 75 000	83 000 78 000	105 000 100 000
	ASTM A354 Марка BC	Болты, шпильки	Легированная сталь	105 000 95 000	109 000 99 000	125 000 115 000
	SAE J429 Класс 7	Болты, винты	Среднеуглеродистая легированная сталь	105 000	115 000	133 000
	SAE J429 Класс 8	Болты, винты, шпильки	Среднеуглеродистая легированная сталь	120 000	130 000	150 000
	ASTM A354 Марка BD	Болты, винты, шпильки	Легированная сталь	120 000	130 000	150 000
	SAE J429 Класс 8. 1	Шпильки	Среднеуглеродистая сталь	120 000	130 000	150 000
	АСТМ А490	Конструкционные болты	Легированная сталь	120 000	130 000	150 000 до 170 000
	ISO R898 Класс 4.6	Болты, винты, шпильки	Низкая или средняя сталь	33 000	36 000	60 000
	ISO R898 Класс 5. 8	Болты, винты, шпильки	Низкая или средняя сталь	55 000	57 000	74 000
	ISO R898 Класс 8.8	Болты, винты, шпильки	Средняя сталь	85 000	92 000	120 000
	ISO R898 Класс 8.8	Болты, винты, шпильки	Средняя сталь	85 000	92 000	120 000
	ISO R898 Класс 10. 9	Болты, винты, шпильки	Легированная сталь	120 000	130 000	150 000
	ISO R898 Класс 10.9	Болты, винты, шпильки	Легированная сталь	120 000	130 000	150 000
	ASTM A320 Марка B8	Болты, винты, шпильки	AISI 304	–	30 000	75 000
	ASTM A320 Марка B8C	Болты, винты, шпильки	AISI 347	–	30 000	75 000
	ASTM A320 Марка B8T	Болты, винты, шпильки	AISI 321	–	30 000	75 000
	АСТМ А320 Марка B8F	Болты, винты, шпильки	AISI 303 или 303Se	–	30 000	75 000
	ASTM A320 Марка B8F	Болты, винты, шпильки	AISI 316	–	30 000	75 000
	ASTM A320 Марка B8	Болты, винты, шпильки	AISI 304	–	50 000 До 100 000	105 000 Через 125 000
	ASTM A320 Марка B8C	Болты, винты, шпильки	AISI 347	–	50 000 До 100 000	105 000 Через 125 000
	ASTM A320 Марка B8F	Болты, винты, шпильки	AISI 303 или 303Se	–	50 000 До 100 000	105 000 Через 125 000
	ASTM A320 Марка B8M	Болты, винты, шпильки	AISI 316	–	50 000 До 100 000	105 000 Через 125 000
	ASTM A320 Марка B8T	Болты, винты, шпильки	AISI 321	–	50 000 До 100 000	105 000 Через 125 000
	ASTM A193 Марка B8T	Болты, винты, шпильки	AISI 321		30 000	75 000
	ASTM A193 Марка B8	Болты, винты, шпильки	AISI 304	–	50 000 до 100 000	100 000 до 125 000
	ASTM A193 Марка B8C	Болты, винты, шпильки	AISI 347	–	50 000 до 100 000	100 000 до 125 000
	ASTM A193 Марка B8M	Болты, винты, шпильки	AISI 316	–	50 000 90 964 до 95 000	90 000 до 125 000
	ASTM A193 Марка B8T	Болты, винты, шпильки	АИСИ	–	50 000 до 95 000	100 000 до 120 000
	SAE J429 Класс 1	Болты, винты, шпильки	Сталь с низким или средним содержанием углерода	33 000	36 000	60 000
	ASTM A320 Марка L7B	Болты, винты, шпильки, Низкотемпературное применение. Добавить комментарий Отменить ответ Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены * Комментарий * Имя * Email * Сайт Рубрики Винторезные станки Вопросы и ответы Карусельные станки Советы мастера Станок 1М63 Токарные станки Фрезерные станки Разное