Какую нагрузку держит резьба м24: Прочность болтов, расчет нагрузки | ГК ЕВРАЗИЯ

Разрушающие нагрузки болтов — основные технические требования.

РАЗРУШАЮЩИЕ НАГРУЗКИ БОЛТОВ Минимальная разрушающая нагрузка, кН. Класс прочности резьба рабочая площадь попереч. сечения, мм 2   3.6   4.6   4.8 5,6  5,8  6,8  8,8   9.8   10.9  12. 9 М5 14,2 4,69 5,68 5,96 7,1 7,38 8,52 11,35 12,8 14,8 17,3 М6 20,1 6,63 8,04 8,44 10 10,4 12,1 16,1 18,1 20,9 24,5 М7 28,9 9,54 11,6 12,1 14,4 15 17,3 23,1 26 30,1 35,3 М8 36,6 12,1 14,6 15,4 18,3 19 22 29,2 32,9 38,1 44,6 М10 58 19,1 23,2 24,4 29 30,2 34,8 46,4 52,2 60,3 70,8 М12 84,3 27,8 33,7 35,4 42,2 43,8 50,6 67,4 75,9 87,7 103 М14 115 38 46 48,3 57,5 59,8 69 92 104 120 140 М16 157 51,8 62,8 65,9 78,5 81,6 94 125 141 160 192 М18 192 63,4 76,8 80,6 96 99,8 115 159 — 200 234 М20 245 80,8 98 103 122 127 147 203 — 255 299 М22 303 100 121 127 152 158 182 252 — 315 370 М24 353 116 141 148 176 184 212 293 — 367 431 М27 459 152 184 193 230 239 275 381 — 477 560 М30 561 185 224 236 280 292 337 466 — 583 684 М33 694 229 278 292 347 361 416 576 — 722 847 М36 817 270 327 343 408 425 490 678 — 850 997 М39 976 322 390 410 488 508 586 810 — 1020 1200 Класс прочности обозначен двумя числами. Первое число, умноженное на 100, определяет величину минимального сопротивления в Мпа; второе число, умноженное на 10, определяет отношение предела текучести к временному сопротивлению в %; произведение чисел, умноженное на 10, определяет величину предела текучести в МПа.

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:

1. площади поперечного сечения стержня
2. 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	1,42	0,426	0,568	0,568	0,71	0,71	0,852	1,136	1,278	1,42	1,704
М6	2,01	0,603	0,804	0,804	1,005	1,005	1,206	1,608	1,809	2,01	2,412
М7	2,89	0,867	1,156	1,156	1,445	1,445	1,734	2,312	2,601	2,89	3,468
М8	3,66	1,098	1,464	1,464	1,83	1,83	2,196	2,928	3,294	3,66	4,392
М10	5,8	1,74	2,32	2,32	2,9	2,9	3,48	4,64	5,22	5,8	6,96
М12	8,433	2,529	3,372	3,372	4,215	4,215	5,058	6,744	7,587	8,43	10,116
М14	11,5	3,45	4,6	4,6	5,75	5,75	6,9	9,2	10,35	11,5	13,8
М16	15,7	4,71	6,28	6,28	7,85	7,85	9,42	12,56	14,13	15,7	18,84
М18	19,2	5,76	7,68	7,68	9,6	9,6	11,52	15,36	17,28	19,2	23,04
М20	24,5	7,35	9,8	9,8	12,25	12,25	14,7	19,6	22,05	24,5	29,4
М22	30,3	9,09	12,12	12,12	15,15	15,15	18,18	24,24	27,27	30,3	36,36
М24	35,3	10,59	14,12	14,12	17,65	17,65	21,18	28,24	31,77	35,3	42,36
М27	45,9	13,77	18,36	18,36	22,95	22,95	27,54	36,72	41,31	45,9	55,08
М30	56,1	16,83	22,44	22,44	28,05	28,05	33,66	44,88	50,49	56,1	67,32
М36	81,7	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: 02.08.2022 17:15:25

Поставить оценку

Успешно отправлено, Спасибо за оценку!

Нажмите, чтобы поставить оценку

Метрические болты — Минимальные предельные нагрузки на растяжение и испытательные нагрузки

Метрические болты — Крупная резьба

Минимальные предельные нагрузки на растяжение

Для получения полной таблицы с другими классами свойств — поверните экран!

00769696969969969999960014

Thread d (mm)	Pitch P (mm)	Nominal Stress Area A s,nom   (mm 2 )	Property Class
			4. 6	4.8	5.6	5.8	6.8	8.8	9.8	10.9	12.9
			Minimum Ultimate Tensile Load — F m,min (N)
M3	0.50	5.03	2010	2110	2510	2620	3020	4020	4530	5230	6140
M3.5	0.60	6.78	2710	2850	3390	3530	4070	5420	6100	7050	8270
M4	0.70	8.78	3510	3690	4390	4570	5270	7020	7900	9130	10700
M5	0.80	14. 2	5680	5960	7100	7380	8520	11350	12800	14800	17300
M6	1,00	20.1	8040	8440	10000	10400	12100	16100	18100	20900	18100	20900	18100	20900	18100	20900	24500
M7	1.00	28.9	11600	12100	14400	15000	17300	23100	26000	30100	35300
M8	1.25	36.6	14600	15400	18300	9000	22000	29200	32900	38100	32900	38100	32900	38100	0075 44600
M10	1. 50	58.0	23200	24400	29000	30200	34800	46400	52200	60300	70800
M12	1.75	84.3	33700	35400	42200	43800	50600	67400 d)	75200	87700	103000
M14	2.00	115	46000	48300	57500	59800	69000		d)	104000	120000	140000
M16	2,00	157	62800	65900	78500	81600	94000	125000 D)	125000 D)	.0075 141000	163000	1
M18	2. 50	192	76800	80600	96000	99800	115000	159000		200000	234000
M20	2.50	245	98000	103000	122000	127000	147000	203000	00	203000		250000	299000
M22	2.50	303	121000	127000	152000	158000	182000	252000		315000	370000
M24	3.00	353	141000	148000	176000	184000	212000	2		367000	2		367000			367000	0076	431000
M27	3.00	459	184000	1	230000	239000	275000	381000		477000	560000
M30	3. 50	561	224000	236000	280000	2		337000	466000		583000	684000		583000	684000	0076
M33	3.50	694	278000	2		347000	361000	416000	576000		722000	847000
M36	4.00	817	327000	343000	408000	425000	4	678000		850000	997000
M39	4.00	976	3	410000	488000	508000	586000	810000		1020000	1200000

^d) For structural bolting: 70000 N (M12), 95500 Н (M14) и 130000 Н (M16)

• Масса и вес – разница
  

• Калькулятор крутящего момента болта
• Болты США – прочность на растяжение и пробные нагрузки

Пробная нагрузка

Пробная нагрузка определяется как максимальное растягивающее усилие, которое можно приложить к болту и которое не приведет к пластической деформации. Материал должен оставаться в своей области упругости при нагрузке до расчетной нагрузки, обычно между 85-95% предела текучести. Приемлемая нагрузка на зажим обычно составляет 75% пробной нагрузки.

Для полной таблицы с большим количеством классов свойств — поверните экран!

00076

Резьба d (мм)	Полога P (MM)	Область номинальной напряжения A S, NOM (MM 2 )	. СВОБКА 2 ).									5.8	6.8	8.8	9.8	10.9	12.9
			Proof Load — F p   (N)
			M3	0.50	5.03	1130	1560	1410	1910	2210	2920	3270	4180	4880
M3. 5	0.60	6.78	1530	2100	1900	2580	2980	3940	4410	5630	6580
M4	0.70	8.78	1980	2770	2460	3340	3860	5100	5710	7290	8520
M5	0.80	14.2	3200	4400	3980	5400	6250	8230	9230	11800	13800
M6	1,00	20.1	0 4520		20.1	200	20.1	20	0	20.1	0 4520		20.1	0076	6230	5630	7640	8840	11600	13100	16700	19500
M7	1. 00	28.9	6500	8920	8090	11000	12700	16800	18800	24000	28000
M8	1,25	36.6	8240	11400	8240	11400	00	8240	11400		8240	11400		8240	110079	8240	110070076	10200	13900	16100	21200	23800	30400	35500
M10	1.50	58.0	13000	18000	16200	22000	25500	33700	37700	48100	56300
M12	1.75	84.3	19000	26100	23600	32000	37100	48900 d)	54800	70000	81800
M14	2. 00	115	25900	35600	32200	43700	50600	66700 d)	74800	95500	112000
M16	2.00	157	35300	48700	44000	59700	69100		d)	102000	130000	152000
M18	2.50	192	43200	59500	53800	73000	84500	115000		159000	186000
M20	2.50	245	5510075	245	55100		245	55100		245	55100		245	55100		245	55100		245	5100		0076	76000	68600	93100	108000	147000		203000	238000
M22	2. 50	303	68200	93900	84800	115000	133000	182000		252000	294000
M24	3,00 70076	353	79400	109000	79400	109000	98800	134000	155000	212000		2	342000
M27	3.00	459	103000	142000	128000	174000	202000	275000		381000	445000
M30	3,50	561	126000	174000	157000 00076	213000	247000	337000		466000	544000
M33	3.50	694	156000	215000	194000	264000	305000	416000		570000	673000
M36	4. 00	817	184000	253000	229000	310000000076	359000	4		678000	7
M39	4.00	976	220000	303000	273000	371000	429000	586000		810000	947000

^d) Для структурных болтов: 50700 Н (M12), 68800 Н (M14) и 94500 Н (M16)

• 1 мм = 0,039 дюйма
• 1 mm ² = 0.00155 in ²
• 1 N = 0.1020 kg _f = 0.2248 lb _f

• Metric Nuts — Proof Loads

Metric Bolts — Мелкая резьба

Минимальная предельная нагрузка на растяжение

Для просмотра полной таблицы с другими классами свойств — поверните экран!

0

0076

Резьба d (мм)	Pitch P (mm)	Nominal Stress Area A s,nom   (mm 2 )	Property Class
			4. 6	4.8	5.6	5.8	6.8	8.8	9.8	10.9	12.9
			Minimum Ultimate Tensile Load — F m,min   (N)
M8	1.00	39.2	15700	16500	19600	20400	23500	31360	35300	40800	47800
M 10	1.25	61.2	24500	25700	30600	31800	36700	49000	55100	63600	74700
M10
M10
.
M10	0076	1. 00	64.5	25800	27100	32300	33500	38700	51600	58100	67100	78700
M12	1.50	88.1	35200	37000	44100	45800	52900	70500	79300			107000
M12	107000
M12
M12	9000
M12
M12000076	1.25	92.1	36800	38700	46100	47900	55300	73700	82900	95800	112000
M14	1.50	125	50000	52500	62500	65000	75000	100000	112000	130000	152000
M16
M16	0076	1. 50	167	66800	70100	83500	86800	100000	134000	150000	174000	204000
M18	1.50	216	86400		108000	112000	130000	179000		225000	264000
M20
M20
M20
M20
M20	1.50	272	109000	114000	136000	141000	163000	226000		283000	332000
M22	1.50	333	133000	140000	166000 М20076	384	154000	161000	1		200000	230000	319000		399000	469000
M27	2. 00	496	198000	208000	248000	258000	298000	412000		516000	605000
M30	2.00	621	M30	2,00	621 921	0076	248000	261000	310000	323000	373000	515000		646000	758000
M33	2.00	761	304000	320000	380000	396000	457000	632000		7			0
M36	3.00	865	346000		346000			346000		346000		346000		346000		346000		346000	363000	432000	450000	519000	718000		0	1055000
M39	3. 00	1030	412000	433000	515000	536000	618000	855000		1070000	1260000

Пробная нагрузка

Для полной таблицы с большим количеством классов свойств — повернуть экран!

4144140076

Thread d (mm)	Pitch P (mm)	Nominal Stress Area A s,nom   (mm 2 )	Класс недвижимости
			4,6	4,8	5,6	5,8	6,8	8,8	9,8	10,9	12,9
			10.	12,9
100020	12,9
100020	12,9
100020	12,9
	12,9009
100020	. 0030 p   (N)
M8	1.00	39.2	8820	12200	11000	14900	17200	22700	25500	32500	38000
M 10	1.25	61.2	13800	19000	17100	23300	26900	33500	39800	50800	59400
M10	1.00	64.5	14500	20000	18100	24500	28400	37400	41900	53500	62700
M12	1,50	88,1	19800	27300	24700	33500	38800	51100	57300	51100	57300	51100	57300	51100	57300	51100	57300	51100	57300	51100	57300	73100	85500
M12	1. 25	92.1	20700	28600	25800	35000	40500	53400	59900	76300	89300
M14	1,50	125	28100	38800	35000	47500	55000	72500	81200	72500	81200	72500	81200	72500	81200	0075 104000	121000
M16	1.50	167	27600	51800	46800	63500	73500	96900	109000	139000	162000
M18	1.50	216	48600	67000	60500	82100	95000	130000		179000	0076	210000
M20	1. 50	272	61200	84300	76200	103000	120000	163000		226000	264000
M22	1.50	333	74900	103000	93200	126000	146000	200000		276000	323000		276000	323000	0076
M24	2.00	384	86400	119000	108000	146000	169000	230000		319000	372000
M27	2.00	496	112000	154000	139000	188000	218000	98000		412000	481000
M30	2.00	621	140000	1		171000	236000	273000	373000		515000	602000
M33	2. 00	761	171000	236000	213000	289000	335000	457000		632000	738000
M36
M36
M36076	3.00	865	195000	268000	242000	329000	381000	519000		718000	838000
M39	3.00	1030	232000	319000	288000	3		453000	618000		855000	999000

Ultimate Tendile и Formats For Metric Bolts По сложности.0018 ISO 898-1 «Механические свойства крепежных изделий из углеродистой и легированной стали. Часть 1. Болты, винты и шпильки с заданными классами прочности. Резьба с крупным и мелким шагом» .

• Метрические гайки – предельные нагрузки

Метрические гайки и болты |

Ответы на наиболее часто задаваемые вопросы

• Резьба со стандартным и мелким шагом
• Как определить классы прочности гаек и болтов
• Сравнение классов прочности гаек и болтов
• Максимальный момент затяжки
• Почему указанный крутящий момент иногда ниже максимального
Размеры гаечного ключа
• в сравнении с размером резьбы болта/гайки
Размер шестигранного ключа
• в зависимости от размера резьбы болта/гайки
• Правильный размер сверла для нарезания метрической резьбы в отверстиях

Введение: метрические гайки и болты

Это краткое руководство предназначено для того, чтобы дать очень общее представление о метрических гайках и болтах ISO. Оно предназначено для тех, кто занимается техническим обслуживанием установок и машин, и содержит достаточно информации, чтобы обеспечить определение и использование правильных запасных частей.

Немногие детали так важны при сборке современного оборудования, как гайки и болты, которые скрепляют все это вместе, и на первый взгляд кажется, что все метрические болты в основном одинаковы.

На самом деле, конечно, нет ничего более далекого от истины. Существует не менее 5 различных типов резьбы для различных применений и 10 различных стандартных классов прочности, определенных для каждого размера болта. Существует девятнадцать стандартных размеров, известных как «предпочтительные», и десять менее часто используемых (так называемых «непредпочтительных») размеров.

Почти такая же сложная ситуация с метрическими гайками, которые бывают самых разных типов (полные, тонкие, найлок, зубчатые…..) и 5 ​​классов прочности, а также в том же диапазоне размеров.

Разница в прочности между разными сортами весьма существенна: высший стандартный сорт способен выдерживать более чем в три раза большую нагрузку, чем низший сорт.

Если вы отвечаете за ремонт и техническое обслуживание оборудования, особенно если это оборудование задействовано в подъемных операциях или других критически важных для безопасности приложениях, вы должны знать о важности правильной установки нужных деталей. Это краткое руководство предназначено для того, чтобы предоставить вам информацию, необходимую для правильного определения и использования метрических гаек и болтов, наиболее часто встречающихся в установках и машинах.

Отказ от ответственности

Были предприняты все усилия, чтобы
информация, содержащаяся в этом документе, была верной, но не может быть
гарантии и не несет ответственности за ошибки или упущения

Мы всегда благодарны за любые комментарии или критические замечания к нашим техническим публикациям
и будем рады дать совет по всем аспектам технического обслуживания установок и оборудования.

Если у вас есть какие-либо отзывы об этом документе, пожалуйста, свяжитесь с нами:

Thomson Engineering Design Ltd, единицы 2A & 3 Crabtree Road, Cinderford,
Gloucestershire GL14 2yn

Тел: 01594 82 66 11 или Электронная почта: Tecnicvision@thomsondesignuk. com

и FINETERTENTS 93195S

93195 93195 93195 93195 93195 93195 93195 9295 93195 93195 93195 9219

Хотя в стандарте ISO определены различные специальные резьбы, только две из них широко используются в большинстве машин, остальные в основном используются в специальном оборудовании, таком как прецизионные инструменты, оптические инструменты и т. д.

Две резьбы, наиболее часто встречающиеся в установках и машинах, обычно имеют номер
, известный как «стандартный» и «мелкий» шаг.

Шаг резьбы — это расстояние между двумя соседними витками резьбы, которое измеряется в миллиметрах
.

Наиболее распространенные комбинации диаметра и шага резьбы, используемые в машинах и установках, перечислены в таблице ниже:

Размер	Шаг (стандартный)	Шаг (тонкий)
М5	0,8	0,5
М6	1,0	0,75
М8	1,25	1,0
М10	1,5	1,0 или 1,25
M12	1,75	1,5
М16	2,0	1,5
М20	2,5	1,5
M24	3,0	2,0
М30	3,5	2,0

Как определить класс прочности гаек и болтов

За исключением самых низких классов, все метрические гайки и болты имеют идентификационную маркировку, указывающую на их прочность.

На головке каждого болта две цифры, разделенные десятичной точкой, полный список включает десять классов от 3,6 до 14,9но в машинах и машинах обычно встречаются только марки 8.8, 9.8, 10.9 и 12.9. Головка болта также должна иметь код (обычно две или три буквы), указывающий производителя.

Обычно маркировка находится на верхней части головки болта, но иногда и сбоку.

Первая цифра обозначает прочность стали болта на разрыв. В округленном выражении это составляет десятки кг на квадратный миллиметр поперечного сечения болта в секунду.

Например, болт класса прочности 12.9 не сломается, пока на каждый квадратный миллиметр поперечного сечения болта не будет приходиться нагрузка не менее 120 кг. Точно так же болт класса 8.8 не сломается, пока не выдержит нагрузку 80 кг на квадратный миллиметр.

Если болт постепенно нагружается, он вытягивается очень слабо, как пружина, и возвращается к своей первоначальной длине, если нагрузка ослабевает. Однако существует предельная нагрузка, при которой болт больше не пружинит полностью, а вместо этого остается постоянно растянутым, это известно как предел текучести. Второе число на головке болта указывает, какое усилие на разрыв может выдержать болт, прежде чем он начнет растягиваться.

Например, болт класса 12,9 начнет растягиваться, когда нагрузка на болт составит 90% от разрывной нагрузки. Точно так же болт класса 9.8 начнет растягиваться при 80% разрывной нагрузки.

Маркировку класса прочности труднее увидеть на метрических гайках, иногда она указывается в виде числа, иногда в виде узора из точек и в виде линии, где положение линии указывает класс прочности, как стрелки часов.

Если класс указан в виде числа, его можно отштамповать на верхней части гайки или на одной из плоских сторон.

Метки циферблата показаны на иллюстрации (справа). Поставьте точку в двенадцати позициях O-Clock, и линия покажет оценку.

Маркировка класса «циферблат»

Правило состоит в том, что класс гайки всегда должен быть таким же, как класс болта, или на один класс выше, поэтому: болт класса 8. 8 должен быть оснащен классом 8 или классом 9 орех. Болт класса 12.9 должен быть снабжен гайкой класса 12 или 14.

Сравнение различных классов прочности

  Как мы уже говорили на стр. 4, если болт постепенно нагружен, наступает момент, когда он начинает поддаваться (постоянно растягиваться), а если нагрузка продолжает увеличиваться, момент, когда он фактически ломается. При принятии решения о том, какую нагрузку можно безопасно выдержать, стандарты определяют «пробную нагрузку» — обычно 90% нагрузки, необходимой для растяжения болта.

Пробные нагрузки обычно приводятся в ньютонах в таблицах производителей, но здесь мы преобразовали их в кг силы. Пробная нагрузка обычно считается абсолютной максимальной нагрузкой, которую должен выдерживать болт.

На практике производители конструируют свое оборудование так, чтобы болты выдерживали намного меньшую нагрузку, чем испытательная, чтобы обеспечить хороший коэффициент безопасности конструкции.

Пробные нагрузки для болтов со стандартным шагом

Размер	Класс 8.8	Класс 9.8	Класс 10.9	Класс 12.9
М5	820 кг	923 кг	1180 кг	1380 кг
М6	1160 кг	1310 кг	1670 кг	1950 кг
М8	2120 кг	2380 кг	3040 кг	3 550 кг
М10	3370 кг	3770 кг	4810 кг	5630 кг
M12	4890 кг	5480 кг	7000 кг	8 180 кг
М16	9 100 кг	10 200 кг	13 000 кг	15 200 кг
М20	14 700 кг	Н/Д	20 300 кг	23 800 кг
M24	21 200 кг	Н/Д	29 300 кг	34 200 кг
М30	33 700 кг	Н/Д	46 600 кг	54 400 кг

Болты с мелким шагом обычно на 10 % прочнее болтов с крупным шагом, потому что
для изготовления резьбы отрезается меньше металла.

Максимальные моменты затяжки

Максимальные рекомендуемые моменты затяжки, указанные в таблице ниже, предполагают, что резьба слегка смазана маслом. Затягивание болта до указанного крутящего момента должно установить натяжение болта примерно на 85 % от испытательной нагрузки, указанной в таблице на стр. 5, что соответствует 62 % от разрушающей нагрузки.

 

Это максимальные моменты затяжки, рекомендованные в стандартах для болтов различных размеров и марок.

ИСПОЛЬЗУЙТЕ ТОЛЬКО НАСТРОЙКИ КРУТЯЩЕГО МОМЕНТА, ПРИВЕДЕННЫЕ В ТАБЛИЦЕ НИЖЕ, ЕСЛИ ПРОИЗВОДИТЕЛЬ МАШИНЫ НЕ УКАЗАЛ КРУТЯЩИЙ МОМЕНТ.

Для болтов и гаек со стандартным шагом

Размер	Класс 8.8	Класс 9.8	Класс 10.9	Класс 12.9
М5	7,0 Н·м	7,8 Н·м	10,0 Н·м	11,7 Н·м
М6	11,8 Н·м	13,3 Н·м	17,0 Н·м	19,9 Н·м
М8	28,8 Н·м	32,3 Н·м	41,3 Н·м	48,3 Н·м
М10	57,3 Н·м	64,1 Н·м	81,8 Н·м	95,7 Н·м
M12	99,8 Н·м	111,8 Н·м	142,8 Н·м	166,9 Н·м
М16	247,5 Н·м	277,4 Н·м	353,6 Н·м	413,4 Н·м
М20	499,8 Н·м	Н/Д	690,2 Н·м	809,2 Н·м
M24	865,0 Н·м	Н/Д	1 195,4 Н·м	1 395,3 Н·м
М30	1 718,7 Н·м	Н/Д	2 376,6 Н·м	2 774,4 Н·м

Гайки и болты с мелким шагом обычно используются только в особых случаях и
документация производителя по техническому обслуживанию должна указывать требуемый крутящий момент
в каждом случае.
Мелкая резьба часто используется, когда болт ввинчивается в блок из мягкого металла,
например, в алюминиевую отливку, резьба в блоке может быть намного слабее, чем
болт, и почти всегда требуется меньший крутящий момент, чтобы избежать зачистки
потоки.

Почему производители иногда указывают более низкий крутящий момент

Многие факторы влияют на прочность резьбы в компонентах, включая способ изготовления резьбы, качество обработки поверхности и точность формы резьбы .

Прочность резьбового соединения – это прочность самой слабой части, поэтому, например, если высокопрочный болт ввинчивается в более мягкий и пластичный материал, такой как алюминиевый сплав или деталь из низкоуглеродистой стали, то он будет более мягкая часть, определяющая максимальный крутящий момент, который можно безопасно приложить к болту.

Чаще болт должен выдерживать не только растягивающую нагрузку из-за его герметичности, но и боковую или «срезающую» нагрузку. Типичный пример этого показан на рисунках, где две пластины скреплены болтами, а затем подвергнуты нагрузке, которая оказывает срезывающую нагрузку на болт.

Трения между пластинами, вызванного затяжкой болта, может быть достаточно, чтобы остановить фактическое движение пластин, если приложенная нагрузка довольно мала, но обычно, если не установлены штифты для восприятия сдвигающих нагрузок, болты в конечном итоге воспринимают сдвиг стресс, так и напряжение. Сложение этих двух напряжений вместе создает общее напряжение, которое больше, чем напряжение сдвига или напряжение растяжения, поэтому предварительный крутящий момент болта может быть меньше максимального, указанного на стр. 6, чтобы он мог справиться с дополнительным напряжением из-за сдвига. .

Расчеты для этого сценария могут быть довольно сложными, но для справки: уменьшение момента затяжки болта на 10 % позволяет выдерживать до 35 % номинальной нагрузки болта в направлении сдвига без перегрузки болта.

Инженеры-конструкторы должны учитывать все эти факторы и могут принять решение о применении более низкого крутящего момента. Это обычно имеет место в подъемных устройствах, где требуются высокие коэффициенты безопасности.

Всегда обращайтесь к документации по техническому обслуживанию производителей машин, чтобы узнать указанный момент затяжки болтов и гаек, используемых в подъемных устройствах и несущих нагрузках.

Размеры гаечного ключа и шестигранного ключа

Подходящие размеры гаечного ключа и шестигранного ключа приведены в таблице ниже для стандартного диапазона размеров болтов и гаек , используемых в установках и машинах.

Чтобы свести к минимуму риск соскальзывания гаечного ключа и повреждения углов крепежа, рекомендуется по возможности использовать накидные гаечные ключи (или накидной конец комбинированного ключа).

Размер	Гаечный ключ на	Шестигранный ключ
М5	8 мм	4 мм
М6	10 мм	5 мм
М8	13 мм	6 мм
М10	17 мм	8 мм
M12	19 мм	10 мм
М16	24 мм	14 мм
М20	30 мм	17 мм
M24	36 мм	19 мм
М30	46 мм

Размеры сверла для нарезки резьбы и отверстия с зазором

Метрические болты изготавливаются частично меньше их заявленного размера, например, болт M16 обычно имеет диаметр стержня 15,97 мм. Это означает, что 16-миллиметровый болт пройдет через 16-миллиметровое отверстие, но, чтобы учесть несоосность между деталями, обычно просверливают отверстия для болтов немного большего размера. Они известны как зазоры.

Типовые размеры отверстий с зазором указаны в таблице ниже вместе с правильными размерами резьбовых отверстий для каждого размера стандартной и мелкой резьбы.

Размер сверла для нарезания резьбы с метрической резьбой легко рассчитать, поскольку это диаметр болта минус шаг резьбы, например, болт M16 со стандартным шагом имеет шаг 2,0 мм, поэтому размер сверла для нарезания резьбы составляет 16 – 2 = 14 мм. .

В таблице ниже приведены размеры сверл для резьбы, соответствующие шагу резьбы, указанному в таблице на стр. 3.

Размер	Зазорное отверстие	Шаг резьбы (стандартный)	Сверло для нарезания резьбы (стандартный шаг)	Шаг резьбы (мелкий)	Сверло для нарезания резьбы (мелкий шаг)
М5	5,5	0,8	4,2 мм	0,5	4,5 мм
М6	6,5	1,0	5,0 мм	0,75	5,25 мм
М8	9	1,25	6,75 мм	1,0	7 мм
М10	11	1,5	8,5 мм	1,0 или 1,25	9,0 или 8,75 мм
M12	14	1,75	10,25 мм	1,5	10,5 мм
М16	18	2,0	14 мм	1,5	16,5 мм
М20	22	2,5	17,5 мм	1,5	20,5 мм
M24	26	3,0	21 мм	2,0	22 мм
М30	32	3,5	26,5 мм	2,0	28 мм

При нарезании резьбы в отверстии, особенно M10 и меньше, не забывайте постоянно вынимать метчик из отверстия и сдувать стружку, чтобы предотвратить заедание и поломку метчика.

Преобразование крутящего момента в растягивающую нагрузку в болтовом креплении

Когда болт затягивается в резьбу или гайка и болт затягиваются для сжатия двух деталей, крутящий момент, приложенный к узлу, создает растягивающую нагрузку в хвостовике болт.

Фактическое усилие в болте зависит от множества факторов, включая форму резьбы, шаг резьбы, чистоту поверхности резьбы, а также количество и тип смазки на резьбе.

К счастью, в большинстве обычных случаев при использовании метрических болтов со стандартным «крупным» шагом резьбы и с резьбой, слегка смазанной, усилие в болте можно легко рассчитать как:

Сила = 5 x Крутящий момент / Диаметр

Где сила в ньютонах, крутящий момент в ньютон-метрах и диаметр в метрах — следите за этим, иначе ваши результаты будут в 1000 раз неправильными.

В качестве рабочего примера для болта M16, затянутого до 247,5 Нм, усилие составляет:

Усилие = 5 x 247,5 Нм/0,016 м = 77344 Н или 77,3 кН

Обратите внимание, что диаметр болта 16 мм преобразуется в 0,016 м при расчете .

Чтобы преобразовать силу в Ньютонах в килограммы, мы делим на 9.81 (или на 10, если мы торопимся), чтобы дать нагрузку на болт 7884 кгс.

Если резьба сухая, повышенное трение в резьбе приведет к уменьшению усилия
.

Распространенные типы отказов болтовых соединений

Болтовые соединения могут выйти из строя тремя основными способами: срезанием болта, разрушением болта при растяжении и разрушением резьбы.

Разрушение болтов при растяжении, когда болт просто ломается, вызвано перегрузкой соединения или чрезмерной затяжкой болтов при установке. Болт чаще всего выходит из строя там, где резьба встречается с хвостовиком.

Разрушение при сдвиге, когда болт «отрезается ножницами», опять же, чаще всего происходит из-за перегрузки соединения, но это может быть и потому, что болты были перетянуты, используя всю силу болтов, чтобы выдержать напряжение в болте, и не осталось ни одной сдвигающая нагрузка. Разрушения как при растяжении, так и при сдвиге обычно возникают в начале срока службы сборки или ближе к концу срока службы.