Какую нагрузку держит резьба м24 – Прочность болтов, расчет нагрузки

Содержание

Предельная нагрузка и максимальный крутящий момент для болтов разных классов прочности

Наряду со сварными, болтовые соединения являются самыми распространёнными в конструкциях, машинах и агрегатах. При использовании болтовых резьбовых соединений для достижения наибольшей надёжности и прочности необходимо максимально плотно затянуть болт и одновременно избежать повреждения самого болта. В таком случае резьбовое соединение прослужит максимально долго и эффективно.

Максимальная неразрушающая нагрузка на болт называется «максимальной предельной нагрузкой»; измеряется в Ньютонах (Н). Максимальное усилие затяжки болта называется «максимальным крутящим моментом» и измеряется в Ньютонах на сантиметр (Н•см). На эти величины влияют разные факторы, но в первую очередь класс прочности болта, затем покрытие, нанесённое на болт и гайку, наличие смазки в резьбовом соединении. В зависимости от того обезжирен ли болт перед сборкой и затяжкой или присутствует смазка, в резьбовом соединении при затяжке возникает различная сила трения, влияющая на предельный крутящий момент затяжки. При использовании смазок базовое значение максимального крутящего момента умножают на коэффициент от 0,1 до 0,3 (в зависимости от вида смазки).

Сила трения уменьшается и при наличии покрытия болта или гайки (фосфатирование, оксидирование, оцинкование, кадмирование). Величины коэффициентов на которые необходимо умножить базовую величину крутящего момента, в зависимости от комбинации покрытий болта и гайки, приведены в таблице:

Покрытие гайки	Покрытие болта
Покрытие гайки	оксидирование	цинк	кадмий
оксидирование	1,0	1,0	0,8
цинк	1,15	1,2	1,35
кадмий	0,85	0,9	1,2

В следующей таблице приведены предельные максимальные нагрузки и максимальные крутящие моменты для болтов с шестигранной головкой по DIN 933, ГОСТ Р 50793-95 (ГОСТ 7798-70, ГОСТ 7805-70) с метрической резьбой от М1,6 до М39 (данная таблица является справочной и не может служить основанием для проведения расчётов на прочность резьбовых соединений, а также в отношении ответственных резьбовых соединений. В ответственных соединениях необходимо обязательное применение поправочных коэффициентов, касающихся покрытия и смазки болтов и гаек — прим. автора).

Данные из таблицы можно применять для соединений общего назначения и малоответственных болтовых резьбовых соединений с крупным шагом резьбы. Для соединений с мелким шагом резьбы максимальный крутящий момент и момент затяжки болта необходимо определять экспериментально. Это же касается и моментов для болтов, работающих в особых условиях: в качестве стопоров, в пружинящих конструкциях, в комбинации с пружинами и пружинными шайбами, в комбинации с деталями из цветных металлов и сплавов, для регулировочных болтов.

*Максимальная предельная нагрузка, Н* *для классов прочности по ISO 898/1*									Максимальный крутящий момент, Н•см для классов прочности по ISO 898/1
Резьба	Коэфф. трения	3.6	4.6	4.8; 5.6	5.8	8.8	10.9	12.9	3.6	4.6	4.8; 5.6	5.8	8.8	10.9	12.9
M1.6	0,1	185	200	250	333	575	810	970	4,5	5	6,5	8,5	15	21	25
	0,125	175	190	240	310	544	770	920	5	5,5	7,5	9,5	17	24	29
	0,14	165	180	230	300	530	746	895	6,5	6	8	10	18	25	30
M1.8	0,1	220	230	295	380	680	995	1150	5,5	6	8	10	18,5	26	32
	0,125	205	220	280	360	645	905	1090	6,5	7	9,5	11,5	21	30	36
	0,14	200	215	275	350	625	880	1050	7	7,5	10	12,5	13	32	38
M2	0,1	310	335	420	540	960	1350	1620	9,5	10,5	13,5	17	31	44	52
	0,125	295	320	400	520	910	1280	1530	11,5	12	15,5	19	35	50	60
	0,14	285	305	385	500	880	1240	1490	12	13	16,5	21,5	38	53	64
M2.5	0,1	515	560	700	910	1600	2250	2700	20	21	28	36	63	89	107
	0,125	490	530	665	860	1520	2140	2560	23	25	32	39	73	102	123
	0,14	475	510	645	830	1470	2070	2480	25	27	34	43	78	109	131
M3	0,1	790	855	1070	1390	2440	3430	4120	35	38	49	63	111	157	188
	0,125	770	815	1020	1320	2320	3270	3920	42	44	56	72	128	180	215
	0,14	730	785	985	1280	2250	3170	3800	44	47	60	78	137	192	230
M3.5	0,1	1050	1140	1430	1850	3270	4600	5520	54	59	75	96	171	240	290
	0,125	1000	1080	1360	1760	3120	4380	5260	63	68	86	110	196	275	330
	0,14	970	1050	1320	1710	3020	4250	5100	67	73	92	119	210	295	395
M4	0,1	1370	1480	1850	2400	4230	5960	7140	83	88	112	144	255	360	430
	0,125	1300	1400	1760	2280	4020	5660	6790	94	102	128	166	290	410	495
	0,14	1260	1360	1710	2220	3900	5480	6580	100	108	137	177	310	440	525
M5	0,1	2250	2410	3020	3920	6910	9720	11650	160	170	220	280	500	705	845
	0,125	2140	2300	2880	3740	6580	9260	11100	180	200	250	320	575	810	970
	0,14	2000	2230	2790	3620	6380	8980	10800	190	210	270	340	615	865	1040
M6	0,1	3200	3400	4270	5550	9760	13700	16450	2,8	3	3,8	4,8	8,6	12	14,5
	0,125	3,5	3240	4060	5270	9290	13050	15650	3,2	3,4	4,3	5,6	9,9	14	16,5
	0,14	2960	1350	3940	5120	9010	12650	15200	3,5	3,7	4,6	6	10,5	15	18
M8	0,1	58770	6260	7830	10170	17900	25200	30200	6,8	7,2	9,1	11,7	21	29	35
	0,125	5590	5960	7460	9690	17050	24000	28800	7,9	8,3	10,5	13,6	24	34	40
	0,14	5420	5780	7230	9390	16550	23200	27900	8,4	8,9	11	14,5	26	36	43
M10	0,1	9350	9960	12450	16180	28500	40100	48100	13,5	14,4	18	23,4	42	58	70
	0,125	8900	9480	11850	15400	27100	38200	45800	15,5	16,6	21	27	48	67	81
	0,14	8640	9200	11500	14900	26300	37000	44400	17	18	22	29	51	72	87
M12	0,1	13600	14520	18150	23500	41500	58400	70000	24	25	31	41	72	101	121
	0,125	13000	13840	17300	22400	39600	55600	66800	27	29	36	47	83	117	140
	0,14	12600	13400	16800	21800	38400	54000	64800	29	31	39	50	89	125	150
M14	0,1	18700	19900	24900	32300	57000	80100	96200	37	40	50	47	114	160	193
	0,125	17800	19000	23800	30900	54300	76400	91700	43	46	58	74	132	185	220
	0,14	17300	18400	23100	3000	52700	74100	89000	46	50	62	81	141	198	240
M16	0,1	25700	27400	34300	44500	78300	110000	132000	57	60	76	98	174	245	295
	0,125	24500	26100	32700	42500	74700	105000	126000	66	70	88	115	200	285	340
	0,14	23800	25300	31700	41200	72600	102000	122500	71	76	95	124	215	305	365
M18	0,1	31300	33300	41700	54200	95300	134000	161000	79	83	105	135	240	340	405
M18	0,125	29800	31700	39700	51600	90900	128000	153500	91	95	121	155	275	390	470
M20	0,1	40200	42800	53500	69500	122500	172000	206000	111	120	148	195	340	475	570
	0,125	38300	40800	5110	66400	117000	164000	197000	128	135	170	219	390	550	660
	0,14	37200	39600	49600	66400	113500	159000	1915000	138	146	184	238	420	590	710
M22	0,1	50100	53400	66800	86800	153000	215000	258000	149	160	199	260	455	640	765
	0,125	47900	51000	63800	82900	146000	205000	246000	173	183	230	298	530	745	890
	0,14	46500	49600	62000	80600	142000	199500	239500	186	198	250	322	570	800	960
M24	0,1	57800	61600	77100	100200	176000	248000	297000	191	203	255	330	580	820	980
	0,125	55200	58800	73600	95680	168000	236000	284000	220	235	295	382	675	950	1140
	0,14	53600	57100	71400	92800	163500	230000	276500	235	251	315	408	725	1020	1220
M27	0,1	76000	81200	101500	131900	323000	326000	391000	280	300	375	488	855	1210	1450
	0,125	72600	77400	96800	125800	221000	311000	374000	325	348	435	566	995	1400	1680
	0,14	70600	75200	94100	122300	215000	302000	363000	350	376	470	610	1070	1510	1810
M30	0,1	92500	98800	123500	160500	282000	396000	475000	380	405	510	658	1160	1640	1970
	0,125	88300	9400	117500	162700	269000	378000	454000	445	470	590	763	1350	1900	2280
	0,14	85700	91600	114500	148800	261000	367000	441000	475	504	635	818	1450	2050	2450
M33	0,1	115000	122800	153500	199500	351000	949000	592000	515	552	690	898	1570	2210	2650
	0,125	110000	117200	146500	190400	335000	472000	566000	600	645	800	1045	1830	2580	3090
	0,14	107000	114000	142500	185200	326000	458000	550000	645	685	865	1110	1970	2770	3330
M36	0,1	135000	144000	180000	234000	412000	579000	695000	665	705	885	1145	2030	2850	3420
	0,125	129000	137600	172000	223600	394000	553000	664000	775	825	1030	1340	2360	3310	3980
	0,14	125500	134000	167500	217700	382000	538000	645000	830	885	1111	1435	2530	3560	4280
M39	0,1	162500	173500	217000	282100	495000	696000	835000	860	920	1150	1495	2620	3680	4420
	0,125	155000	165600	207000	269100	473000	665000	798000	1000	1075	1340	1750	3050	4290	5150
	0,14	151000	160800	201000	261300	460000	646000	776000	1080	1155	1440	1880	3290	4620	5550

oootantal.prom.ua

Прочность витков резьбы гаек и шпилек для фланцевых соединений | Трубопроводы

Разрушение витков резьбы — довольно распространенный вид поломок крепежных изделий. Основными конструктивными параметрами, определяющими прочность витков, являются диаметр d и шаг резьбы Р, радиус впадины резьбы R, высота гайки Н (длина свинчивания), соотношение механических характеристик материалов болта (шпильки) и гайки (корпуса). В меньшей степени влияют поперечные размеры гайки (размер под ключ).

Влияние конструктивных параметров резьбы на ее прочность

Рис. 1. Зависимость минимальной разрывающей
силы от относительной длины свинчивания гайки

Результаты испытаний резьбовых соединений при осевых растягивающих нагрузках показывают, что при недостаточной высоте гайки происходит поломка соединения вследствие разрушения резьбы. Для повышения несущей способности резьбы увеличивают высоту гайки (длину свинчивания соединения). На рис. 1 приведена типичная зависимость силы, разрушающей соединение, от длины свинчивания. Светлыми точками на кривых обозначено разрушение резьбы, темными — обрыв стержня по резьбовой части вне корпуса. Материал гаек — сталь 45 нормализованная (σ_в = 680 МПа), болтов — сталь 45 термоулучшенная (σ_в = 950 МПа). Кривые 1 получены при испытании соединений с диаметром резьбы d = 32 мм, кривые 2 — d = 24 мм, кривые 3 — d = 18 мм, кривые 4 — d = 12 мм, кривая 5 — d = 6 мм.

Влияние диаметра резьбы

Установлено, что с увеличением диаметра резьбы (при неизменных шаге и высоте гайки) несущая способность соединения, оцениваемая по нагрузке, разрушающей резьбу, возрастает либо пропорционально диаметру (для соединений стальных шпилек с корпусными деталями из алюминиевых и магниевых сплавов, либо нелинейно (для стальных соединений). В последнем случае интенсивность повышения несущей способности резьбы снижается при больших диаметрах, однако несущественно, и в практических расчётах можно считать, что прочность резьбы увеличивается пропорционально ее диаметру.

Влияние шага резьбы

Уменьшение шага резьбы (см. рис. 1) при неизменных наружном диаметре и высоте гайки снижает прочность соединения, так как для мелкой резьбы труднее в пределах одного класса точности обеспечить перекрытие витков, одинаковое с крупной резьбой. Кроме того, радиальные деформации тела гайки при нагружении также сильнее сказываются на несущей способности соединений с мелкой резьбой. Снижение прочности соединения при уменьшении шага резьбы было обнаружено позднее.

Соотношение прочности материала гайки и болта

Степень влияния шага резьбы на прочность соединения в значительной мере зависит от материалов резьбовых деталей трубопроводов. При существенном различии пределов прочности материалов болта и гайки (σ_{в, б}/σ_{в, г}> 1,4) и одинаковых модулях упругости (Е_б = Е_г) прочность резьбы с увеличени

www.12821-80.ru

Разрывное усилие болта

Калькулятор разрывного усилия болта

Болты

На головку болта наносится следующая маркировка:

клеймо завода изготовителя (CW, NH, JD, JX, THE, L, WT и др.)
класс прочности (3.6 — 14.9)
стрелка против часовой стрелки (если левая резьба)

Класс прочности для изделий из углеродистых сталей обозначают двумя цифрами через точку — 3.6; 4.6; 4.8; 5.6; 5.8; 6.6; 6.8; 8.8; 9.8; 10.9; 12.9; 14.9.

Первая цифра обозначает предел прочности на разрыв (1/100 Н/мм²; ~1/10 кг/мм²). Например один квадратный миллиметр болта с классом прочности 9.8 на разрыв выдержит 900 Н (~90 кг).

Вторая цифра обозначает процентное отношение предела текучести к пределу прочности на разрыв (1/10%). Например болт с классом прочности 9.8 не деформируется безвозвратно при усилии до 720 Н/мм² (~72 кг/мм²), 80% от предела прочности.

Значение предела текучести — это максимально допустимая рабочая нагрузка болта, при превышении которой происходит невосстанавливаемая деформация. При расчётах нагрузки используют 1/2 или 1/3 от предела текучести, с двукратным или трёхкратным запасом прочности соответсвенно.

По действующей международной классификации к высокопрочным болтам относятся изделия, временное сопротивление которых больше или равно 800 Н/мм² (~80 кг/мм²). Соответсвенно начиная с 8.8 для болтов и 8 для гаек.

Гайки

На гайки с высотой равной или более 0,8d наносится обозначение наибольшего класса прочности болтов, с которыми они могут использоваться. Например гайку с маркировкой 8 можно использовать с болтами с классом прочности 8.8 и менее, гайку с маркировкой 10 с болтами 10.9 и менее.

avtolitr.ru

Практические и предельные моменты затяжки болтов и гаек с метрической резьбой

Думаю, только реально «работающие руками» люди могут понять насколько важно точно знать практические и предельные моменты затяжки болтов и гаек из углеродистой стали с метрической резьбой.

Ведь еще неизвестно что лучше: «недотянуть» соединение, или «сорвать резьбу».

Ну что же… Эта проблема решаема, ведь к счастью, есть справочники, в которых все написано. И сейчас мы рассмотрим какие моменты затяжки для метрических болтов и гаек являются практическими, а какие — предельными

Практические моменты затяжки (М5-М39) классов прочности 4.6, 5.8, 4.6, 5.8, 8.8, 10.9, 12.9 для метрических болтов и гаек из углеродистой стали

При затяжке болта до практического момента затяжки, у него остается запас прочности, достаточный для того, чтобы болт гарантированно не «потек».

Разумеется, совершенно не обязательно в каждом случае затягивать все соединения до этих значений.

Скорее наоборот. В подавляющем большинстве случаев, дотянув до этих значений, вы можете получить ряд побочных проблем. Например, порвете, продавите или выдавите сделанную из более мягкого материала прокладку. И тем самым только испортите прочность соединения.

Тем не менее, приведенные в таблице практические моменты затяжки для метрических болтов и гаек из углеродистой стали являются допустимыми. А уровень нагрузки на соединение при этом соответствует ориентировочно 60-70% предела текучести.

Резьба/шаг мм	Класс прочности болтов
	4.6	5.8	8.8	10.9	12.9
	*момент затяжки Нм**
5/0.8	2,1	3,5	5,5	7,8	9,3
6/1.0	3,6	5,9	9,4	13,4	16,3
8/1.25	8,5	14,4	23,0	31,7	38,4
10/1.5	16,3	27,8	45,1	62,4	75,8
12/1.75	28,8	49,0	77,8	109,4	130,6
14/2.0	46,1	76,8	122,9	173,8	208,3
16/2.0	71,0	118,1	189,1	265,9	319,7
18/2.5	98,9	165,1	264,0	370,6	444,5
20/2.5	138,2	230,4	369,6	519,4	623,0
22/2.5	186,2	311,0	497,3	698,9	839,0
24/3.0	239,0	399,4	638,4	897,6	1075,2
27/3.0	345,6	576,0	922,6	1296,0	1555,2
30/3.5	472,3	786,2	1257,6	1766,4	2121,6
33/3.5	636,5	1056,0	1699,2	2380,8	2860,8
36/4.0	820,8	1363,2	2188,8	3081,6	3696,0
39/4.0	1056,0	1756,8	2820,2	3955,2	4742,4

Предельные моменты затяжки (М6-М42) классов прочности 8.8, 10.9, 12.9 для метрических болтов и гаек из углеродистой стали

А вот приведенные в настоящей таблице моменты затяжки болтов и гаек уже являются предельными. Или максимально допустимыми.

При превышении данных значений, Вы практически наверняка испортите соединение. Что называется — «сорвете резьбу». Своими собственными руками.

Резьба/шаг мм	Класс прочности болта
	8.8	10.9	12.9
	*предельный момент затяжки Нм**

6/1.0

8/1.25

10/1.5	50	66	80
12/1.75	85	110	140

14/2.0	130	180	210
16/2.0	200	280	330
18/2.5	280	380	460
20/2.5	400	540	650
22/2.5	530	740	880
24/3.0	670	940	1130
27/3.0	1000	1400	1650
30/3.5	1330	1800	2200
33/3.5	1780	2450	3000
36/4.0	2300	3200	3850
39/4.0	3000	4200	5050
42/4,5	3700	5200	6250

pro-krepezh.ru

Шаг для основной и мелкой резьбы / ЦКИ

Резьба	Шаг резьбы Р, мм
	Основная резьба М	Мелкая резьба М
	Основная резьба М	мелкая	мелкая 2	супермелкая
M1	0.25	(0.2)	—	—
M1.2	0.25	(0.2)	—	—
M1.4	0.3	(0.2)	—	—
M1.6	0.35	(0.2)	—	—
M1.8	0.35	(0.2)	—	—
M2	0.4	(0.25)	—	—
M2.2	0.45	(0.25)	—	—
M2.5	0.45	(0.35)	—	—
M3	0.5	(0.35)	—	—
M3.5	0.6	(0.35)	—	—
M4	0.7	0.5	—	—
M5	0.8	0.5	—	—
M6	1.0	0.75	0.5	—
M8	1.25	1.0	0.75	0.5
M10	1.5	1.25	1.0	0.75
M12	1.75	1.5	1.25	1.0
M14	2.0	1.5	1.25	1.0
M16	2.0	1.5	—	1.0
M18	2.5	2.0	1.5	1.0
M20	2.5	2.0	1.5	1.0
M22	2.5	2.0	1.5	1.0
M24	3.0	2.0	1.5	1.0
M27	3.0	2.0	1.5	(1.0)
M30	3.5	2.0	1.5	(1.0)
M33	3.5	2.0	1.5	—
M36	4.0	3.0	2.0	1.5
M39	4.0	3.0	2.0	1.5
M42	4.5	(4.0) 3.0	2.0	1.5
M45	4.5	(4.0) 3.0	2.0	1.5
M48	5.0	(4.0) 3.0	2.0	1.5
M52	5.0	(4.0) 3.0	2.0	1.5
M56	5.5	4.0	3.0 (2.0)	1.5
M60	5.5	4.0	3.0 (2.0)	1.5
M64	6.0	4.0	3.0	2.0 (1.5)
M68	6.0	4.0	3.0	2.0 (1.5)

cki-com.ru

Какую нагрузку выдерживает на срез 16-мм болт?

Зависит от конкретной задачи и временного сопротивления стали из которой сделан болт. Если болт сжимает две проушины, а между ними зажата серьга, а временное сопротвление допустим 300 Мн\ м2,тогда допустимая нагрузка на срез вашего болта диаметром 16 мм составит . 2х3,14х300х0,016х0,016х9807/4=11824 кг Фактически 12 тонн

В возбужденном состоянии))??. хи-хи… ну часа полтора.. не дольше..)))

В соединениях на болтах с неконтролируемой силой затяжки гайки грубой, нормальной и повышенной точности, силы стягивания пакета болтами, а следовательно, и развивающиеся силы трения между соединяемыми элементами при действии сдвигающих сил на соединение неопределенны и в большинстве случаев недостаточны для полного восприятия этих сдвигающих сил. Просто говоря, нагрузка расчитывается исходя из различных характеристик. Если у вас простое статичное соединение возьмите за основу около 120-150 кг на один болт. Более точно расчитаете сами <a rel=»nofollow» href=»http://metalkon.narod.ru/guide/workbolt.htm» target=»_blank» >прочитав здесь</a>

Для болтов с метрической резьбой из стали 35 диаметром 16 мм: (взяла из таблицы) неконтролируемая затяжка, нагрузка без учета усилия затяжки -1200 кгс контролируемая затяжка, точный учет нагрузок, включая усилие затяжки -4000 кгс А вообще напряжение среза рассчитывается по очень простой формуле T=F/A (Н/мм2), где F -сила, А-площадь <img src=»//content.foto.my.mail.ru/mail/candisweet/_answers/i-698.jpg» >

У болтов по мимо сечения М16 есть еще класс по прочности

да там оч простой расчет, токо я уже не помню как. А тетрадки по металлоконструкциям лень идти искать. У сун-хун-чая боюсь ошибка с единицами измерения. 12 тонн это наверно многовато. С тонной двести кило я пожалуй бы еще соглашусь—хотя это пальцем в небо, надо расчет. у девочки рачет похоже верный (насколько я помню) . сделал все-таки расчет F= A *T (тау или сигма) . A—площадь==2*10 ^ ( -4) метра квадратных F==2*10 ^(-4) *300*10 ^6 ньютонн на метр квадратный ==6 *10^4 ньютонн ==6000кг. ==6 тонн.

С точки зрения элементарной нагрузки на вышеизложенный болт, его срез выдержит не более одного надреза на любой из предложенных областей! Таким образом, предлагаемый объект не представляет собой ничего, кроме …перспективы оказаться в куче.. . активного мелаллолома!

touch.otvet.mail.ru