Какую нагрузку держит резьба м24 – Прочность болтов, расчет нагрузки

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 гайкиПокрытие болта
оксидированиецинккадмий
оксидирование1,01,00,8
цинк1,151,21,35
кадмий0,850,91,2

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

РезьбаКоэфф. трения3.64.64.8; 5.65.88.810.912.93.64.64.8; 5.65.88.810.912.9
M1.60,11852002503335758109704,556,58,5152125
0,125
17519024031054477092055,57,59,5172429
0,141651802303005307468956,56810182530
M1.80,122023029538068099511505,5681018,52632
0,12520522028036064590510906,579,511,5213036
0,14200215275350625880105077,51012,5133238
M20,1310335420540960135016209,510,513,5
17
314452
0,1252953204005209101280153011,51215,519355060
0,1428530538550088012401490121316,521,5385364
M2.50,1515560700910160022502700202128366389107
0,1254905306658601520214025602325323973102123
0,144755106458301470207024802527344378109131
M30,1790855107013902440
3430
412035384963111157188
0,1257708151020132023203270392042445672128180215
0,14730785985128022503170380044476078137192230
M3.50,1105011401430185032704600552054597596171240290
0,1251000108013601760312043805260636886110196275330
0,14970105013201710302042505100677392119210295395
M40,1
1370
1480185024004230596071408388112144255360430
0,125130014001760228040205660679094102128166290410495
0,141260136017102220390054806580100108137177310440
525
M50,122502410302039206910972011650160170220280500705845
0,12521402300288037406580926011100180200250320575810970
0,14200022302790362063808980108001902102703406158651040
M60,13200340042705550976013700164502,833,84,88,61214,5
0,1253,5324040605270929013050156503,23,44,35,69,91416,5
0,142960135039405120901012650152003,53,74,6610,51518
M80,15877062607830101701790025200302006,87,29,111,7212935
0,12555905960746096901705024000288007,98,310,513,6243440
0,1454205780723093901655023200279008,48,91114,5263643
M100,193509960124501618028500401004810013,514,41823,4425870
0,12589009480118501540027100382004580015,516,62127486781
0,1486409200115001490026300370004440017182229517287
M120,1136001452018150235004150058400700002425314172101121
0,125130001384017300224003960055600668002729364783117140
0,14126001340016800218003840054000648002931395089125150
M140,11870019900249003230057000801009620037405047114160193
0,1251780019000238003090054300764009170043465874132185220
0,14173001840023100300052700741008900046506281141198240
M160,1257002740034300445007830011000013200057607698174245295
0,1252450026100327004250074700105000126000667088115200285340
0,142380025300317004120072600102000122500717695124215305365
M180,131300333004170054200953001340001610007983105135240340405
0,12529800317003970051600909001280001535009195121155275390470
M200,140200428005350069500122500172000206000111120148195340475570
0,1253830040800511066400117000164000197000128135170219390550660
0,14372003960049600664001135001590001915000138146184238420590710
M220,150100534006680086800153000215000258000149160199260455640765
0,12547900510006380082900146000205000246000173183230298530745890
0,1446500496006200080600142000199500239500186198250322570800960
M240,1578006160077100100200176000248000297000191203255330580820980
0,125552005880073600956801680002360002840002202352953826759501140
0,145360057100714009280016350023000027650023525131540872510201220
M270,1760008120010150013190032300032600039100028030037548885512101450
0,12572600774009680012580022100031100037400032534843556699514001680
0,14706007520094100122300215000302000363000350376470610107015101810
M300,19250098800123500160500282000396000475000380405510658116016401970
0,125883009400117500162700269000378000454000445470590763135019002280
0,148570091600114500148800261000367000441000475504635818145020502450
M330,1115000122800153500199500351000949000592000515552690898157022102650
0,1251100001172001465001904003350004720005660006006458001045183025803090
0,141070001140001425001852003260004580005500006456858651110197027703330
M360,11350001440001800002340004120005790006950006657058851145203028503420
0,12512900013760017200022360039400055300066400077582510301340236033103980
0,1412550013400016750021770038200053800064500083088511111435253035604280
M390,116250017350021700028210049500069600083500086092011501495262036804420
0,1251550001656002070002691004730006650007980001000107513401750305042905150
0,141510001608002010002613004600006460007760001080115514401880329046205550

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 (σв = 680 МПа), болтов — сталь 45 термоулучшенная (σв = 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 (σв, бв, г> 1,4) и одинаковых модулях упругости (Еб = Ег) 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 Н*м

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 Н*м

 

 

6/1.0

10

13

16

8/1.25

25

33

40

 

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
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

Отправить ответ

avatar
  Подписаться  
Уведомление о