Прочность болтов таблица: Таблицы с разрушающими нагрузками для болтов

alexxlab | 05.06.2023 | 0 | Разное

Содержание

Таблицы с разрушающими нагрузками для болтов

Главным оценочным критерием прочности болтового соединения является минимальная разрушающая нагрузка болта, которая в свою очередь зависит от двух основных характеристик крепежа:

площади поперечного сечения стержня
класса прочности метиза

Что такое класс прочности болта?

Существует 11 классов прочности в диапазоне значений от 3.6 до 12.9. Чем он выше, тем устойчивей болт ко всем видам нагрузок, качественнее сталь, дороже производство и выше себестоимость готового продукта. Чтобы понять разницу между одинаковыми по размеру болтами наименьшего (3.6) и наивысшего (12.9) классов прочности, достаточно понять значение цифр маркировки. Первая цифра отображает 0,01 части предела прочности на растяжение (МПа). Вторая цифра характеризует предел текучести (МПа), который определяется как 0,1 части отношения предела пластической деформации к пределу прочности на растяжение.

Низкопрочный болт

класса 3.6 имеет следующие характеристики:

предел прочности на растяжение = 3/0,01 = 300 МПа;
предел текучести = (3/0,01)*(6*0,1)=300*0,6 = 180 МПа.

Для высокопрочного болта 12.9 порядок цифр гораздо выше:

предел прочности на растяжение = 12/0,01 = 1200 МПа;
предел текучести =” (12/0,01)*(9*0,1) = 1200*0,9 = 1080 МПа.

Именно предел текучести определяет пределы допустимых рабочих нагрузок болтов, после которых происходит разрушение метиза. Как видно из примера, болт 12.9. в 6 раз прочнее болта 3.6.

Чтобы облегчить потребителю выбор нужного размера и класса прочности крепежа, предлагаем систематизированные таблицы с значениями минимальной разрушающей нагрузки в килоньютонах и тоннах.

Разрушающие нагрузки для болтов в килоНьютонах

Диаметр резьбы	Площадь поперечного сечения болта, мм²	Нагрузка на разрыв, в кН
Класс прочности		3. 6	4.6	4.8	5.6	5.8	6.8	8.8	9.8	10.9	12.9
М5	14,2	4,26	5,68	5,68	7,1	7,1	8,52	11,36	12,78	14,2	17,04
М6	20,1	6,03	8,04	8,04	10,05	10,05	12,06	16,08	18,09	20,1	24,12
М7	28,9	8,67	11,56	11,56	14,45	14,45	17,34	23,12	26,01	28,9	34,68
М8	36,6	10,98	14,64	14,64	18,3	18,3	21,96	29,28	32,94	36,6	43,92
М10	58	17,4	23,2	23,2	29	29	34,8	46,4	52,2	58	69,6
М12	84,3	25,29	33,72	33,72	42,15	42,15	50,58	67,44	75,87	84,3	101,16
М14	115	34,5	46	46	57,5	57,5	69	92	103,5	115	138
М16	157	47,1	62,8	62,8	78,5	78,5	94,2	125,6	141,3	157	188,4
М18	192	57,6	76,8	76,8	96	96	115,2	153,6	172,8	192	230,4
М20	245	73,5	98	98	122,5	122,5	147	196	220,5	245	294
М22	303	90,9	121,2	121,2	151,5	151,5	181,8	242,4	272,7	303	363,6
М24	353	105,9	141,2	141,2	176,5	176,5	211,8	282,4	317,7	353	423,6
М27	459	137,7	183,6	183,6	229,5	229,5	275,4	367,2	413,1	459	550,8
М30	561	168,3	224,4	224,4	280,5	280,5	336,6	448,8	504,9	561	673,2
М36	817	245,1	326,8	326,8	408,5	408,5	490,2	653,6	735,3	817	980,4

Разрушающие нагрузки для болтов в тоннах

Диаметр резьбы	Площадь поперечного сечения болта, мм²	Нагрузка на разрыв, в тоннах
Класс прочности		3. 6	4.6	4.8	5.6	5.8	6.8	8.8	9.8	10.9	12.9
М5	14,2	0,426	0,568	0,568	0,71	0,71	0,852	1,136	1,278	1,42	1,704
М6	20,1	0,603	0,804	0,804	1,005	1,005	1,206	1,608	1,809	2,01	2,412
М7	28,9	0,867	1,156	1,156	1,445	1,445	1,734	2,312	2,601	2,89	3,468
М8	36,6	1,098	1,464	1,464	1,83	1,83	2,196	2,928	3,294	3,66	4,392
М10	58	1,74	2,32	2,32	2,9	2,9	3,48	4,64	5,22	5,8	6,96
М12	84,3	2,529	3,372	3,372	4,215	4,215	5,058	6,744	7,587	8,43	10,116
М14	115	3,45	4,6	4,6	5,75	5,75	6,9	9,2	10,35	11,5	13,8
М16	157	4,71	6,28	6,28	7,85	7,85	9,42	12,56	14,13	15,7	18,84
М18	192	5,76	7,68	7,68	9,6	9,6	11,52	15,36	17,28	19,2	23,04
М20	245	7,35	9,8	9,8	12,25	12,25	14,7	19,6	22,05	24,5	29,4
М22	303	9,09	12,12	12,12	15,15	15,15	18,18	24,24	27,27	30,3	36,36
М24	353	10,59	14,12	14,12	17,65	17,65	21,18	28,24	31,77	35,3	42,36
М27	459	13,77	18,36	18,36	22,95	22,95	27,54	36,72	41,31	45,9	55,08
М30	561	16,83	22,44	22,44	28,05	28,05	33,66	44,88	50,49	56,1	67,32
М36	817	24,51	32,68	32,68	40,85	40,85	49,02	65,36	73,53	81,7	98,04

При проектировании резьбовых соединений важно добиться оптимального сочетания прочности, типоразмера и стоимости крепежа. Нецелесообразно устанавливать слишком большой или чрезвычайно прочный дорогой болт, который, безусловно, сформирует сверхнадежное и долговечное соединение, но при этом значительно увеличит вес или стоимость крепежного узла. Именно таблица позволяет выбрать изделия, которые наилучшим образом сочетают в себе нужный показатель устойчивости к разрушению, компактный размер и рациональную себестоимость.

Как выбрать болт по таблице?

Зная проектные значения разрушающей нагрузки, воздействующей на крепеж и соединительный узел в целом, можно легко подобрать нужные вариации типоразмера.

Например, для показателя разрушающей нагрузки в 20 кН есть несколько подходящих болтов:

20,1 кН – М6 класса прочности 10.9;
23,1 кН – М7 класса прочности 8.8;
21,9 кН – М8 класса прочности 6.8;
23,2 кН – М10 класса прочности 4.6 и 4.8;
25,2 кН – М12 класса прочности 3. 6.

Все болтовые стержни с резьбой от М14 уже справляются с заданной нагрузкой независимо от класса прочности. Таким образом, если речь идет о компактном соединении с ограниченным местом под монтаж болтового крепежа, необходимо подбирать метизы повышенного класса прочности с меньшим диаметром, а возможно, и длиной. В противном случае можно задействовать более массивные болты обычной прочности.

Таблица «Разрушающие нагрузки для болтов» может применяться и в обратном порядке, если возникла необходимость уточнить эксплуатационные возможности болтов, имеющихся в наличие. Для этого используется информация в сопроводительной документации к крепежу или маркировка класса прочности на головке болтов и фактический диаметр резьбы стержня.

Расчет нагрузки на болт

Единицей измерения нагрузки является Ньютон (Н), который приблизительно соответствует массе 0,1 кг. Таким образом, 1кН (1000 Н) можно сопоставить массе 100 кг. Если в таблице для крепежного элемента с резьбой М12 и классом прочности 9.8 указана минимальная разрушающая нагрузка 75,87 кН, это означает, что данный метиз способен выдержать статическую нагрузку до 78,87*100 =” 7587 кг или “7,59 тонны.

Для гарантии безопасности монтажа, без сомнения, необходимо соблюдать допустимую нагрузку. Значение предела текучести – это и есть максимально допустимая рабочая нагрузка болта, при превышении которой происходит невосстанавливаемая деформация.

Например болт с классом прочности 9.8 не деформируется безвозвратно при усилии до 720 Н/мм² (~72 кг/мм²), которое составляет примерно 80% от предела прочности. При расчетах нагрузки используют 1/2 или 1/3 от предела текучести, с двукратным или трехкратным запасом прочности соответственно.

Класс прочности гаек

Значение класса прочности у гайки – это min предельная прочность болта, на который накручивается данная гайка и может выдерживать его нагрузку вплоть до min предельной прочности.

Пример: Гайка с классом прочности 8 подойдет для болта 8.8, так как у него min предельная прочность равна 800 н/мм2.

Полезные советы Обновлено: 04.05.2023 12:08:14

Поставить оценку

Успешно отправлено, Спасибо за оценку!

Нажмите, чтобы поставить оценку

Классы прочности 8.8, 10.9, 12.9 DIN и ГОСТ болтов, винтов, шпилек и гаек

Главная»Полезная информация»Классы прочности DIN и ГОСТ болтов, винтов, шпилек и гаек

Классами прочности обозначаются механические и физические характеристики металлических крепёжных изделий, болтов, винтов, шпилек и гаек из углеродистых и легированных сталей, с треугольной метрической крупной и мелкой резьбой.

Классы прочности болтов, винтов, шпилек

Болты, винты, шпильки разделяются на несколько классов по прочности: 4.6; 4.8; 5.6; 5.8; 6.8; 8.8; 9.8; 10.9; 12. 9.
Символы классов состоят из двух чисел, разделённых точкой. Первое число состоит из одной или двух цифр, обозначающих 1/100 от номинального предела прочности в мегапаскалях (МПа=Н/мм²). Второе число с правой стороны от точки равно умноженному на 10 отношению номинального значения предела текучести к номинальному значению предела прочности на растяжение (коэффициент предела текучести).

Например, болты с номинальным пределом прочности на растяжение 800 МПа и коэффициентом предела текучести 0,8, обозначаются классом прочности 8.8.

Произведение значения номинального предела прочности и коэффициента предела текучести даёт номинальный предел текучести в мегапаскалях (МПа).

Классы прочности, материалы, характеристики и области применения болтов, винтов, шпилек
Класс прочности	Материалы	Характеристики	Области применения
4.8 5.8	Углеродистая сталь с добавками и без	Относительно невысокая прочность на разрыв. Крепёж класса прочности 5.8 выдерживает нагрузки на 20% больше, чем класса прочности 4.8	Широко применяется во всех отраслях для малонагруженных соединений
8.8	Углеродистая сталь с добавками и без, закалённая и отпущенная	Выдерживает в два раза большее разрушающую нагрузку по сравнению с классом прочности 4.8	Рекомендуется для применения в ответственных механизмах и конструкциях
8.8	Легированная сталь, закалённая и отпущенная
10.9 12.9	Углеродистая сталь с добавками, закалённая и отпущенная	Выдерживает разрушающее воздействие в 2.7 раза больше по сравнению с классом прочности 4.8	Позволяет применять крепёж меньшего размера при тех же нагрузках; сократить металлоемкость крепежа и снизить цену на 30-40%. Незаменим в механизмах, требующих частой сборки-разборки, грузоподъемных машинах и ответственных конструкциях
10.9 12.9	Легированная сталь, закалённая и отпущенная

Стандарты болтов ГОСТ и DIN по классам прочности
Класс прочности болтов	DIN	ГОСТ
5. 8	DIN 931 DIN 933	ГОСТ 7805-70 ГОСТ 7808-70 ГОСТ 7795-70 ГОСТ 7796-70 ГОСТ 7798-70 ГОСТ 15589-70
6.8	DIN 931 DIN 933	ГОСТ 7805-70
8.8	DIN 931 DIN 933	ГОСТ 7805-70 ГОСТ 7808-70 ГОСТ 7795-70 ГОСТ 7796-70 ГОСТ 7798-70 ГОСТ 22353-77
10.9	DIN 931 DIN 933	ГОСТ 22353-77 ГОСТ Р 52644-2006
12.9	DIN 931 DIN 933	ГОСТ Р 52643-2006 ГОСТ Р 52644-2006

Классы прочности гаек

Классы прочности гаек обозначаются одним числом: 4, 5, 6, 8, 9, 10, 12. Число обозначает 1/100 от номинального предела прочности болта в мегапаскалях (МПа), к которому подходит данная гайка в резьбовом соединении. Таким образом, для болта класса прочности 8.8 должна применяться гайка с классом прочности 8.

Стандарты гаек ГОСТ и DIN по классам прочности
Класс прочности гаек	DIN	ГОСТ
5	DIN 934	ГОСТ 5915-70 ГОСТ 5927-70
8	DIN 934	ГОСТ 5915-70 ГОСТ 5927-70
10	DIN 934	ГОСТ 22354-77 ГОСТ Р52645-2006

Внимание! Класс прочности гаек маркируется только начиная с 8 класса прочности!

Класс прочности шайб

Для указания класса прочности плоских шайб используется величина твёрдости. Твёрдость шайб измеряется в различных единицах: по Виккерсу, по Роквеллу и по Бринеллю.

Условные обозначения твёрдости шайб:
HV – твердость, определенная по методу Виккерса;
HRC – твердость по методу Роквелла;
HRB – твердость по методу Бринелля.

Методы определения твёрдости шайб описаны в соответствующих стандартах ГОСТ.

Вы можете заказать и купить крепёж различной прочности оптом по договорным ценам в Торговом Доме Нева в Санкт-Петербурге.

Болты

US – Прочность на растяжение и пробные нагрузки

Прочность на растяжение и пробные нагрузки Болты SAE.

Рекламные ссылки

Испытательная нагрузка — максимальное растягивающее усилие, которое может быть приложено к болту и не приведет к пластической деформации
Нагрузка при зажиме — равна 75% пробной нагрузки

американских болтов – Крупная резьба

Испытательная нагрузка

Номинальный размер болта (дюймы)	Марка
	2	5	8	Ламалой
	Пробная нагрузка (900 фунтов) 25 _f )
1/4	1750	2700	3800	4600
5/16	2900	4450	6300	7600 90 055
3/8	4250	6600	9300	11250
7/16	5850	9050	12800	15400
1/2	7800	12100	17000	20600
16 сентября	10000	15500	21800	26400
5/8	12400	27100	32750
3/4	18400	28400	40100	48500
7/8	15200 9005 5	39300	55400	67000
1	20000	51500	72700	87900
1 1/8	25200	56500		110700
1 1/4	32000	71700	116300	140500
1 3/8	38100	85500	138600	167500
1 1/2	46400	104000	168600	203700

Зажимная нагрузка

Номинальный размер болта (дюймы)	Марка сплава
	2	5	8	Lamalloy
	Зажимная нагрузка (lb _f )
1/4	1313	2025	2850	3450
5/16	2175	3338	4725	5700
3/8	3188	4950	6975	8438
7 /16	4388	6788	9600	11550
1/2	5850	9075	12750	15450
9/16 9 0055	7500	11625	16350	19800
5/8	9300	20325	24563
3/4	13800	21300	30075 900 55	36375
7/8	11400	29475	41550	50250
1	15000	38625	54525 9 0055	65925
1 1/8	18900	42375	68700	83025 9005 5
1 1 /4	24000	53775	87225	105375
1 3/8	2857 5	64125	103950	125625
1 1/2	34800	78000	126450	152775

Метрические болты — минимальные предельные растягивающие и контрольные нагрузки

США болты — мелкая резьба

Контрольная нагрузка

Номинальный размер болта (дюймы)	Марка сплава
	2	5	8
	Пробная нагрузка (lb)
1/4	2000	3100	4350	5280
5/16	3200	4900	6950	8410
3 /8	4800	7450	10500	12730
7/16	6550 900 55	10100	14200	17200
1/2	8800	13600	19200	23200
9/16	11200 9005 5	17300	24400	29450
5/8	14100	21800	37100
3/4	20500	31700	44800	54100
16800	43300	61100	73800
1	21900	56400	79600	96200
1 1/8	28200	63350	102700	124100
1 1/4	35400	79400	128800	155600
1 3/8	43400	97300	157800	1
1 1/2	52200	117000	189700	229200

Нагрузка зажима

Номинальный размер болта (дюймы)	Марка
	2	5	8	Ламаль Лоу
	Нагрузка на зажим (фунты)
1/4	1500	2325	3263	3960
5/16	2400	3675	5213	6308
3/8	360 0	5588	7875	9548
7/16	4913	7575	12900
1/2	6600	10200	14400	1740 0
9/16	8400	12975	18300	22088
5/8	10575	16350	23025	27825 9005 5
3/4	15375	23775	33600	40575
7/8	12600	32475	45825	55350
1	16425	42300	59700	72150
1 1/8	21150	47513	77025	93075
1 1/4	26550	96600	116700
1 3/8	32550	72975	143025
1 1/2	39150	87750	142275	171900

Класс 2 — Низкоуглеродистая сталь — испытательная нагрузка до 3/4 дюйма 55000 фунтов на кв. дюйм, минимальная прочность на растяжение 74000 psi – 3/4″ – 1/1/2″ пробная нагрузка 33000 psi, минимальная прочность на растяжение 66000 psi
Класс 5 — Среднеуглеродистая сталь, закаленная и отпущенная — до 1 дюйма, контрольная нагрузка 85000 фунтов на кв. дюйм — 1 дюйм — 1/1/2 дюйма, контрольная нагрузка 74000 фунтов на кв. дюйм, минимальный предел прочности на растяжение 105000 фунтов на кв. Легированная сталь со средним содержанием углерода, закаленная и отпущенная — до 1 1/2 дюйма, контрольная нагрузка 120000 фунтов на кв. дюйм, минимальная прочность на растяжение 150000 фунтов на кв. дюйм 145000 фунтов на квадратный дюйм, минимальная прочность на растяжение 180000 фунтов на квадратный дюйм
1 psi = 6,9 кПа

Рекламные ссылки

Связанные темы

Связанные документы

Engineering ToolBox – Расширение SketchUp – 3D-моделирование онлайн!

Добавляйте стандартные и настраиваемые параметрические компоненты, такие как балки с полками, пиломатериалы, трубопроводы, лестницы и т. д., в свою модель Sketchup с помощью Engineering ToolBox — расширения SketchUp, которое можно использовать с потрясающими, интересными и бесплатными приложениями SketchUp Make и SketchUp Pro. .Добавьте расширение Engineering ToolBox в свой SketchUp из хранилища расширений SketchUp Pro Sketchup!

Перевести

О Engineering ToolBox!

Мы не собираем информацию от наших пользователей. В нашем архиве сохраняются только электронные письма и ответы. Файлы cookie используются только в браузере для улучшения взаимодействия с пользователем.

Некоторые из наших калькуляторов и приложений позволяют сохранять данные приложения на локальном компьютере. Эти приложения будут — из-за ограничений браузера — отправлять данные между вашим браузером и нашим сервером. Мы не сохраняем эти данные.

Google использует файлы cookie для показа нашей рекламы и обработки статистики посетителей. Пожалуйста, прочитайте Конфиденциальность и условия Google для получения дополнительной информации о том, как вы можете контролировать показ рекламы и собираемую информацию.

AddThis использует файлы cookie для обработки ссылок на социальные сети. Пожалуйста, прочитайте AddThis Privacy для получения дополнительной информации.

Реклама в ToolBox

Если вы хотите продвигать свои товары или услуги в Engineering ToolBox – используйте Google Adwords. Вы можете настроить таргетинг на Engineering ToolBox с помощью управляемых мест размещения AdWords.

Citation

Эту страницу можно цитировать как

Engineering ToolBox, (2018). Болты США – Прочность на растяжение и пробные нагрузки . [онлайн] Доступно по адресу: https://www.engineeringtoolbox.com/us-bolts-tensile-proof-load-d_2066.html [дата обращения, мес. год].

Изменить дату доступа.

Таблица допустимых нагрузок на болты класса 8.8

Связанные ресурсы: аппаратное обеспечение

Таблица допустимых нагрузок на болты класса 8.8

См. пояснительные примечания, приведенные ниже в таблице. БС 5950-1: 2000 BS 4190: 2001

Грузоподъемность болтов. Обычные болты без предварительного натяга. Класс 8.8 Болты на. S355

Диаметр из Болт	Растяжение Стресс Район А _т	Напряжение Вместимость		Ножницы Вместимость		Несущая способность в кН (минимум P _bb и P _bs ) Расстояние до конца равно 2 диаметрам болта Толщина в мм материала, прошедшего через
		Номинальный 0,8 А _т р _т	Точный А _т р _т	Одноместный Сдвиг	Двойной Сдвиг

мм	мм ²	кН	кН	кН	кН	5	6	7	8	9	10	12	15	20	25	30
12	84,3	37,8	47,2	31,6	63,2	33,0	39,6	46,2	52,8	59,4	66,0	79,2	99,0	132	165	198
16	157	70,3	87,9	58,9	118	44,0	52,8	61,6	70,4	79,2	88,0	106	132	176	220	264
20	245	110	137	91,9	184	55,0	66,0	77,0	88,0	99,0	110	132	165	220	275	330
22	303	136	170	114	227	60,5	72,6	84,7	96,8	109	121	145	182	242	303	363
24	353	158	198	132	265	66,0	79,2	92,4	106	119	132	158	198	264	330	396
27	459	206	257	172	344	74,3	89,1	104	119	134	149	178	223	297	371	446
30	561	251	314	210	421	82,5	99,0	116	132	149	165	198	248	330	413	495

Обычные болты без предварительного натяга

Значения, выделенные жирным шрифтом, меньше предела прочности болта на одиночный сдвиг.
Значения, выделенные курсивом, превышают удвоенную способность болта к сдвигу.
Значения подшипников предполагают стандартные отверстия с зазором.
Если используются слишком большие или короткие прорези, значения подшипников следует умножить на 0,7.
Если используются длинные щелевые или почковидные отверстия, значения подшипников следует умножить на 0,5.
При необходимости необходимо уменьшить способность к сдвигу для больших набивок, больших длин захвата и длинных соединений.

Площадь растягивающего напряжения (A _t ) получена из стандартов

Прочность болта на растяжение определяется по формуле:

P _nom = 0,8p _t A _т Номинальная

П _t = p _t A _t Exact

Где:

p _t — прочность болта на растяжение.

Прочность болта на сдвиг определяется как

P _S = p _s A _s

где:

p _s – прочность на сдвиг болта
A _s — площадь сдвига болта.

В таблице As принято равным At .

Прочность на сдвиг, указанная в таблицах, должна быть уменьшена для больших уплотнений, больших длин захвата, почковидных пазов или длинных соединений, когда это применимо.

Связанный

Инженерные основы проектирования и анализа резьбовых крепежных изделий — требуется премиум-членство
Расчет крутящего момента при сборке по ISO 68 и ISO 724
Комбинированное удлинение резьбы и корпуса болта при предварительном натяге. Формула и калькулятор. Закручивая или поворачивая резьбу болта, мы пытаемся контролировать процесс затяжки за счет сил, приложенных к гайке, или движения гайки.

TOP HEADLINES