Прочность болтов: Обозначения, класс прочности и расчет нагрузок для болтов. Справочник ROSTFREI. Петербург +7(812)297-73-38 ПРОТЕХ

Болты ГОСТ 7798, 7805, 15589, DIN 931, 933 с шестигранной головкой и классом прочности 5.8

Наиболее важной характеристикой болтов является класс прочности. Этот показатель отображает степень устойчивости крепежного элемента к деформации, а также к разрыву. Всего установлено 11 классов прочности. Они обозначаются двумя цифрами/числами, между которыми стоит точка. По мере убывания прочностных качеств, последовательность классов выглядит так: 12.9, 10.9, 9.8, 8.8, 6.8, 6.6, 5.8, 5.6, 4.8, 4.6, 3.6. Как видно, прочность болтов класса 5.8 – где-то среднего уровня. Такое свойство позволяет их применять во многих сферах промышленного производства в малонагруженных соединениях.

Конструкция

Болт, выполненный по вышеуказанным нормативным документам, конструктивно представляет собой стержень, содержащий следующие части:

• сегмент с витками резьбы;




• отрезок с гладкой поверхностью;




• головку шестигранной конфигурации, под которой может присутствовать небольшой подголовок;

Основное отличие между отечественными стандартами заключатся в требованиях относительно класса точности производства таких крепежных элементов. В ГОСТе 7805 прописаны нормы производства болтов с высокой точностью – класса «A». Государственный стандарт 7789 устанавливает требования к выпуску болтов с размерами нормальной точности – класса «B». А в ГОСТе 15589 указаны характеристики для болтов, изготовленных в соответствии с требованиями грубого класса точности – «C».

Исполнение

Все три отечественные стандарты устанавливают одинаковые варианты исполнения болтов.

Это – наиболее часто встречающееся исполнение. Такой болт можно смело назвать «классикой» резьбового крепежа 

Особенность – наличие отверстия ближе к концу болта в его резьбовой части. Этот вариант предусматривает также использование корончатых гаек со шплинтами, Его реализация исключает возможность ослабления соединения по причине самораскручивания болта.

В этом исполнении отверстия просверливаются не в стержне, а в смежных гранях головки под острым углом относительно друг друга. Они используются как для шплинтования, так и с целью финишной пломбировки соединения.

В этом варианте на внешней поверхности головки проделывается лунка, в которую наносится маркировка. Ее глубина h не должна превышать 0.,4k, где k –высота головки с подголовком. Соблюдение данного требования призвано сохранить прочность головки болта.

Аналоги стандартов и их отличия

Аналогом ГОСТа 7805 является принятый в западноевропейских странах нормативный документ DIN 931. Однако не все прописанные в них характеристики идентичны.  В первую очередь отличаются требования к классу точности изготовленных крепежных элементов. Выше было сказано, что данным отечественным стандартом нормируется производство болтов с точностью класса «A». В DІN 931 требуется, чтобы:

• с повышенной точностью изготавливались такие крепежные элементы с резьбой от M1.6 до M24;




• болты с резьбой свыше M24 производились с нормальной точностью, соответствующей требованиям класса «B».

Имеют место различия и в значениях размерных характеристик, устанавливаемых данными нормативными документами. В ниже представленном списке в скобках указаны несовпадающие величины параметров из DІN 931.

• Размер резьбы – минимальный M1,6, максимальный M48 (M39).




• Размер «под ключ» — min 3,2 (3,02), max 75 (58,8).




• Высота головки – минимальная 1,1 (0,98), максимальная 30 (25,42).




• Диаметр описанной окружности – min 3,4 (3,41), max 83,9 (55,9).




• Диаметр стержня – минимальный номинальный1,6; максимальный номинальный 48 (39).




• Шаг резьбы – крупный: минимум 0,35, максимум – 5; мелкий: min – 1, max – 3. В стандарте DІN 931 резьба не подразделяется на крупную и мелкую. Ее шаг установлен в пределах от 0,35 до 4.

Ближайшим аналогом ГОСТа 7798 является нормативный документ DIN 933. Произведенные в соответствии с его требованиями болты имеют полную резьбу.

Касательно классов точности между нормами этих стандартов отличия выглядят несколько иначе по сравнению с вышеописанным вариантом. В ГОСТе 7798 устанавливаются технические характеристики болтов, произведенных в соответствии с классом точности «B». А требования DIN 933 выглядят следующим образом:

• болты со стержнем длиной до 150 мм и с резьбой от M1,6 до M24 должны производится с повышенной точностью, то есть класса «A»;




• в отношении изделий с длиной стержня, превышающей 150 мм, и с резьбой от M24 до M 52 действует иное правило. Их размерные характеристики должны соответствовать классу «B», то есть иметь нормальную точность.

Ниже размещен перечень основных параметров болтов, выпускаемых по нормам отечественного ГОСТа 7798 и DІN 933. В скобках указаны значения параметров немецкого нормативного документа, которые отличаются от гостовских.

• Размер резьбы – минимальный M6 (M1,6), максимальный M48 (M52).




• Размер под ключ – min 10 (3,02), max 75 (80).




• Высота головки – минимальная 4 (0,98), максимальная 30 (33,5).




• Диаметр описанной окружности – min10,9 (3,41), max 82,6 (88,25).




• Шаг резьбы: крупный – минимум 1, максимум 5; мелкий – минимум 1, максимум 3. У болтов DІN 933 шаг резьбы min 0,35, max 5.

Технические характеристики болтов по ГОСТ 15589

Основное отличие ГОСТа 15589 от вышеописанных нормативных документов заключается в требовании, чтобы размерные характеристики болтов соответствовали классу точности «C», то есть грубой точности. При этом производители должны соблюдать значения параметров данных изделий, которые указаны в следующей таблице.

Принятые обозначения:

e – диаметр описанной окружности;

L₂ – удаленность оси отверстия от опорной поверхности головки;

d₄ – диаметр просверленного в головке отверстия;

d₃ – диаметр отверстия в резьбовой части стержня;

h_w – высота подголовка;

d_w – диаметр подголовка

k – высота головки

S – размер под ключ.

Заключение

В заключение приведем несколько цифр, касающихся болтов с прочностью, соответствующей требованиям класса 5.8. Их знание позволит создать надежное соединение. Предельная прочность такого крепежа на разрыв составляет 500 Н/мм кв. А предел текучести болтов, произведенных по ГОСТ 15589, ГОСТ 7805 и ГОСТ 7798, зафиксирован на отметке 400 Н/мм кв. Эти числа подлежат обязательному учету в момент закручивания данных деталей при помощи динамометрических ключей.

Please enable JavaScript to view the comments powered by Disqus.comments powered by Disqus

Прочность болтов

Прочность болтов – это наиболее важный параметр при расчете болтового соединения. Класс прочности болтов указывает на их прочность и на предел текучести.

Все болты, с резьбой более М6, должны маркироваться. На головке болта маркируется прочность болтов по ГОСТ или по ISO, а также их исполнение. Если резьба болта или винта больше чем М6, и на головке нет маркировки, то от использования такого болта следует отказаться. Рассмотрим, что обозначает класс прочности болтов и как он обозначается непосредственно на головке.

На картинке изображены три вида маркировки. Прочность болтов 8.8 самая распространенная. Болт класса прочности 10.9, соответственно, более прочный, чем 8.8. Обозначение «Х» на головке болта указывает, что болт каленый, как правило, такое обозначение на карданных болтах. Существуют классы прочности болтов 3.6, 4.6, 4.8, 5.6, 5.8, 6.6, 6.8, 8.8, 9.8, 10.9, 12.9. Точка между цифрами может отсутствовать.

Теперь поговорим о том, что обозначают эти цифры. Первая цифра маркировки равно 0,01 пределу прочности болта на растяжение, чтобы понять предел прочности, делим первую цифру на 0,01 и получаем предел прочности на растяжение в МПа. Вторая цифра равно 0,1 отношения предела текучести болта к пределу прочности на растяжение. Если перемножить цифры, и результат умножить на 10, то получим предел текучести в МПа. Приведем пример расшифровки. Прочность болта 12.9 расшифровывается следующим образом:

12/0,01 = 1200 (МПа) – предел прочности на растяжение.

12х10х9 = 1080 (МПа) – предел текучести.

Болты класса прочности до 5.6 чаще всего используются в мебельном производстве, остальные используются в машиностроении и строительстве. Причем класс прочности 10.9 и 12.9, ввиду высокой цены, используется при сборке особо ответственных узлов.

Помимо болтов со стандартной шестигранной головкой, также используются винты с внутренним шестигранником, болты с фланцем, болты с полукруглой головкой и квадратным подголовником и другие.  Место расположения маркировки у таких болтов отличается от стандартных болтов. Маркировка может наноситься на цилиндрическую поверхность или под головку болта.

На картинке изображены примеры нанесения маркировки на болт с полукруглой головкой (слева) и на болт с внутренним шестигранником (справа).

Существуют и болты, предназначенные для использования в определенных узлах, они могут иметь дополнительные маркировки. Например, болты для строительства мостов могут иметь маркировку «ХЛ», что означает допустимое применение болта при температурах до – 65⁰С. Иногда на головках болтов указывают марку стали, примененную при изготовлении.

На шпильках также указывается класс прочности, наносится он цилиндрическую часть, где отсутствует резьба, но с двумя существенными различиями: 1) На болтах маркировка выступает над поверхностью, на шпильках наоборот – маркировка углубляется в материал. 2) Шпильки маркируются, начинаются с класса прочности 5.6. На диаметрах шпилек, менее М12, иногда маркируют не цифры, а условные знаки, каждый из которых соответствует классу прочности.

Маркировка гаек осуществляется немного по другому принципу. При нанесении маркировки на гайку учитывают отношение ее высоты к диаметру резьбы. По отношению высоты гайки к диаметру, гайки делятся на 5 видов: 1) Низкие Н/d меньше 0,8 2) Нормальные с отношением высоты к диаметру резьбы 0,8 3) Высокие с отношением 1,2 4) Сверхвысокие с отношением 1,5. 5) Сверхнизкие, маркировка на них обычно не наносится.

Для низких гаек существует всего два класса прочности – 04 и 05. Для расчета предела прочности на растяжение откидываем 0 и умножаем на 100. Получаем 400 и 500 МПа соответственно. По полученному значению смотрим, с каким классом прочности болта следует использовать гайку.

Нормальные, высокие и сверхвысокие гайки имеют 7 классов прочности – 4, 5, 6, 8, 9, 10, 12. Аналогично умножаем на 100 и получаем значение предела прочности на растяжение. Таким образом, гайку 8 класса прочности лучше всего использовать с болтом 8.8. Распределение нагрузки в резьбе в таком случаи будет равномерным.

Иногда встречаются и другие маркировки на болтах, но, как правило, бывает это очень редко. Подавляющее большинство болтов маркируется именно по такому принципу.

В следующей статье расскажу, как сделать расчет болта на растяжение, срез и смятие.

Задавайте вопросы, оставляйте комментарии, делитесь впечатлениями от статьи!

Метрический калькулятор марок и прочности болтов

Метрические марки болтов и калькулятор прочности, чтобы показать расчетную прочность, предел прочности на растяжение,
твердость по Виккерсу / Бринеллю,
минимальный разрывной момент и площадь напряжений метрических болтов и винтов из углеродистой стали и сплава
стали 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. Крепеж, соответствующий требованиям ISO 898 используются в приложениях в диапазоне 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 марки 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		—	№
Минимальное напряжение при непропорциональном удлинении 0,2 % [R p0,2_min ]		—	МПа
Напряжение при испытательной нагрузке [S p ]		—
Пробная нагрузка		—	№
Минимальный разрывной крутящий момент [M B_min ]		—	Н. м
Твердость по Виккерсу , F ≥ 98 Н	Мин.	—	ХВ
	Макс.	—
Минимальная твердость по Бринеллю , F = 30 D 2	Мин.	—	ХБВ
	Макс.	—

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), который содержит 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.

Требования к прочности болтов для класса

Вы здесь: Домашняя страница / Изогнутые болты / Требования к прочности болтов по классу

30 сентября 2021 г. By Birmingham Fastener

В этой таблице подробно описаны требования к прочности болтов по классам. Все приведенные ниже спецификации соответствуют стандарту ASTM. Для получения дополнительной информации о крепежных элементах посетите наш Центр обучения крепежным изделиям.

Спецификация	Материал	Номинальный размер (дюймы)	Мин. испытательная нагрузка (тыс.фунтов на кв. дюйм)	Мин. прочность (тыс.фунтов/кв.дюйм)	Минимальная твердость	Максимальная твердость
A307 класс А	Низко- или среднеуглеродистая сталь	от 1/4″ до 4″	–	60	В69	Б100
A307 класс B	Низко- или среднеуглеродистая сталь	от 1/4″ до 4″	–	60 мин. 100 макс.	В69	В95
F1554 Класс 36	Низко- или среднеуглеродистая сталь	от 1/4″ до 4″	–	58 мин. 80 макс.	–	–
F1554 Класс 55	Низко- или среднеуглеродистая сталь	от 1/4″ до 2″ от 2-1/4″ до 2-1/2″ от 2-3/4″ до 3″ от 3-3/4″ до 4″	–	75 мин. 95 макс.	–	–
F1554 Класс 105	Среднеуглеродистая легированная сталь, Q & T	от 1/4″ до 3″	–	125 мин. 150 макс.	–	–
A193/A320 Класс B8	AISI SS304 Нержавеющая сталь	Все включено Без ограничений	–	75	–	В96
A193/A320 Марка B8M	AISI SS316 Нержавеющая сталь	Все включено Без ограничений	–	75	–	В96
F3125 Марка A325 Тип 1	Среднеуглеродистая сталь Q & T	от 1/2″ до 1″	85	120	С25	С34
F3125 Класс A325 Тип 3	Атомная коррозия Стойкая сталь, Q & T	от 1-1/8″ до 1-1/2″	74	105	С19	С30
A449 Тип 1 или 3	Среднеуглеродистая сталь Вопросы и ответы	от 1-1/4″ до 1″ от 1-1/8″ до 1-1/2″ от 1-5/8″ до 3″	85 74 55	120 105 90	С25 С19 В91	С34 С30 В100
A193 Класс B7	Среднеуглеродистая Легированная сталь, Q & T	от 1/4″ до 2-1/2″ от 2-5/8″ до 4″ от 4-1/8″ до 7″	–	125 115 100	–	С35 С35 С35
A193 Марка B7M	ANSI 4140, 4142 или 4145	1/4″ до 2-1/2″	–	125	–	–
A354 Марка BC	Среднеуглеродистая Легированная сталь, Q & T	от 1/4″ до 2-1/2″ от 2-5/8″ до 4″	105 95	125 115	С26 С22	С36 С33
F3125 Марка A490 Тип 1	Среднеуглеродистая Легированная сталь, Q & T	от 1/2″ до 1″	120	150 мин. Published by admin View all posts by admin