Классы прочности крепежных изделий. Прочность болтов на разрыв таблица
Прочность болтов, расчет нагрузки
Расчет нагрузки на болт
Головка болта имеет следующие маркировки:
- Обозначение изготавливающего завода (JX, THE, L, WT, и др.)
- Степень выносливости.
- Маркируется только левая резьба против часовой стрелки. Правая никак не обозначается.
Винт можно отличить от болта именно за отсутствие шлицев.
Чтобы распознать изделия из углеродистой стали стоит обратить внимание на особые обозначения - прочность болтов: 8.8, 10.9, 12.9 и другие.
Это значит, что данный вид креплений отличается высокой степенью выносливости металла.
Первое обозначение – это 1/100 от общей прочности, которая измеряется в МПа.
В том варианте, когда 8.8 первая 8 обозначает 8 х 100 = 800 МПа = 800 Н/мм2 = 80 кгс/мм2.
Следующая цифра будет обозначать текучесть по отношению к прочности. Она насчитывается как 8 х 8 х 10 = 640 Н/мм2.
Текучесть материала
Практическое значение текучести иногда незаслуженно недооценивается.
Именно этот параметр определяет максимальную нагрузку, которую может выдержать метиз.
Чтобы максимально точно определить нагрузку стоит понимать значение специальной терминологии:
Предел прочности на разрыв – это максимальная нагрузка, увеличение которой приводит к полному разрушению, то есть к напряжению, которое разрушает.
Предел текучести – это вид нагрузки, при увеличении которой происходит деформация, не поддающаяся исправлениям.
Примеры текучести материала
Примером может послужить обычная кухонная вилка. Изогнув ее в одном направлении можно получить совершенно другой предмет, значит нарушилась ее текучесть, что привело к деформации.
Материал при этом только деформировался, но не сломался, что свидетельствует о великой степени упругости стали.
Вывод: максимальная прочность намного выше текучести, что продемонстрировано на примере.
Другое кухонное оборудование, например нож, сломается при попытках изменить его форму.
Вывод: у ножа одинаковая сила текучести и прочности, такое изделие можно назвать хрупким, несмотря на то, что оно изготовлено из стали.
Аналогичным практическим примером может послужить вкручивание гайки: сам болт увеличивает длину только после определенного действия над ним. При неблагоприятном исходе эксперимента может состояться срыв резьбы на креплении. Тогда уже можно сказать, что резьба сошла.
Можно просмотреть тематический ролик, который покажет способ испытания болтов.
Процент удлинения - это среднестатистический показатель, который демонстрирует длину деформированной детали еще до начало поломки. Новички могут называть такого рода болты гибкими, имея ввиду именно способность к удлинению.
Техническая терминология на этот счет довольно простая: относительное удлинение - это не что иное, как процент увеличения образца по сравнению с первоначальным размером.
Твердость материала
Твёрдость по Бринеллю – это характеристика, которая позволяет определить твёрдость материала.
Крепежи из нержавеющий стали тоже оснащены специальной маркировкой на верхушке крепления.
Вид стали А2 или А4 и предел прочности - 50, 70, 80,примером может прослужить: А2-70, А4-80. На крепления, которые имеют четко выраженную резьбу наноситься цветная маркировка для A2 – зеленым цветом, для A4 – красным. Значение для предела текучести не указывается.
Например, значение 70 – самое стандартное и демонстрирует максимальную прочность крепежа из нержавеющей стали.
Максимальная текучесть для нержавеющих метизов и гаечных изделий зачастую всего лишь справочное значение.
Текучесть в данном случае будет составлять 250 Н/мм2 для A2-70 и около 300 Н/мм2 для A4-80.
Приблизительное увеличение при этом будет не больше чем 40%. Иными словами данный вид стали отменно меняет форму перед тем, как произойдёт непоправимая деформация.
Отечественные методы измерения по ГОСТУ не позволят уделить должное внимание максимально допустимым нагрузкам на болты. Именно потому нержавеющий болт повергается риску сойти с резьбы при не высоких нагрузках.
Пример чтобы максимально точно рассчитать нагрузку на материал, используя классификацию прочности:
Крепление М12 с прочностью 8.8 размером d2 = 10,7мм и максимально продолжительностью сечения 89,87мм2. В этом случае максимально допустимая степень нагрузки будет: (8*8*10)*89,87 ;0) = 57520 Ньютон.
Таблица нагрузок для болтов из углеродистой и из нержавеющей стали.
| ST-4.6 | ST-8.8 | А2-70 | А4-80 | |||||||
| РЕЗЬБА | d2, мм | Площадь по 62, тт2 | Макс. нагрузка, Ньютон | Рабочая нагрузка, кг | Макс. нагрузка, Ньютон | Рабочая нагрузка, кг | Макс. нагрузка, Ньютон | Рабочая нагрузка, кг | Макс. нагрузка, Ньютон | Рабочая нагрузка, кг |
| М1 | 0,8 | 0,5 | 121 | 0 | 322 | 10 | 126 | 0 | 151 | 0 |
| М2 | 1,7 | 2,27 | 544 | 20 | 1 452 | 70 | 567 | 20 | 681 | 30 |
| М3 | 2,6 | 5,31 | 1 274 | 60 | 3 396 | 160 | 1 327 | 60 | 1 592 | 70 |
| М4 | 3,5 | 9,62 | 2 308 | 110 | 6 154 | 300 | 2 404 | 120 | 2 885 | 140 |
| М5 | 4,4 | 15,2 | 3 647 | 180 | 9 726 | 480 | 3 799 | 180 | 4 559 | 220 |
| М6 | 5,3 | 22,05 | 5 292 | 260 | 14 112 | 700 | 5 513 | 270 | 6 615 | 330 |
| 7,1 | 39,57 | 9 497 | 470 | 25 326 | 1 260 | 9 893 | 490 | 11 872 | 590 | |
| М10 | 8,9 | 62,18 | 14 923 | 740 | 39 795 | 1 980 | 15 545 | 770 | 18 654 | 930 |
| М12 | 10,7 | 89,87 | 21 570 | 1 070 | 57 520 | 2 870 | 22 469 | 1 120 | 26 962 | 1 340 |
| М14 | 12,6 | 124,63 | 29 910 | 1 490 | 79 761 | 3 980 | 31 157 | 1 550 | 37 388 | 1 860 |
| М16 | 14,6 | 167,33 | 40159 | 2 000 | 107 092 | 5 350 | 41 833 | 2 090 | 50199 | 2 500 |
| М20 | 18,3 | 262,89 | 63 093 | 3 150 | 168 249 | 8 410 | 65 722 | 3 280 | 78 867 | 3 940 |
| М24 | 21,9 | 376,49 | 90 359 | 4 510 | 240 956 | 12 040 | 94 123 | 4 700 | 112 948 | 5 640 |
| М27 | 24,9 | 486,71 | 116 810 | 5 840 | 311 493 | 15 570 | 121 677 | 6 080 | 146 012 | 7 300 |
| М30 | 27,6 | 597,98 | 143 516 | 7170 | 382 708 | 19130 | 149 495 | 7 470 | 179 394 | 8 960 |
Вашему вниманию представлена дополненная таблица максимальных нагрузок на нержавеющие материалы и высокопрочные соединения.
Чтобы дополнительно быть уверенным в безопасности нагрузки, можно без зазрения совести разделять нагрузку в Ньютонах на тридцать.
| РЕЗЬБА | Нержавейка А2-50 | d2, мм | Площадь d2, мм2 | Предел текучести, МПа | Макс. нагрузка, Ньютон | Рабочая нагружа, кг | |
| М1 | 0,8 | 0,50 | 200 | 100 | 0 | ||
| М2 | 1.7 | 2,27 | 200 | 454 | 20 | ||
| М3 | 2,6 | 5,31 | 200 | 1 061 | 50 | ||
| М4 | 3,5 | 9,62 | 200 | 1 923 | 90 | ||
| М5 | 4,4 | 15,20 | 200 | 3 040 | 150 | ||
| Мб | 5,3 | 22,05 | 200 | 4 410 | 220 | ||
| М8 | 7,1 | 39,57 | 200 | 7 914 | 390 | ||
| М10 | 8,9 | 62,18 | 200 | 12 436 | 620 | ||
| М12 | 10,7 | 89,87 | 200 | 17 975 | 890 | ||
| М14 | 12,6 | 124,63 | 200 | 24 925 | 1 240 | ||
| М16 | 14,6 | 167,33 | 200 | 33 466 | 1 670 | ||
| М20 | 18,3 | 262,89 | 200 | 52 578 | 2 620 | ||
| М24 | 21,9 | 376,49 | 200 | 75 299 | 3 760 | ||
| М27 | 24,9 | 486,71 | 200 | 97 342 | 4 860 | ||
| МЗО | 27,6 | 597,98 | 200 | 119 596 | 5 970 | ||
| РЕЗЬБА | Нержавейка А2-70 | 62,мм | Площадь d2, мм2 | Предел текучести, МПа | Макс. нагрузка, Ньютон | Рабочая нагружа, кг | |
| М1 | 0,8 | 0,50 | 250 | 126 | 0 | ||
| М2 | 1,7 | 2,27 | 250 | 567 | 20 | ||
| М3 | 2,6 | 5,31 | 250 | 1 327 | 60 | ||
| М4 | 3,5 | 9,62 | 250 | 2 404 | 120 | ||
| М5 | 4,4 | 15,20 | 250 | 3 799 | 180 | ||
| Мб | 5,3 | 22,05 | 250 | 5 513 | 270 | ||
| М8 | 7,1 | 39,57 | 250 | 9 893 | 490 | ||
| М10 | 8,9 | 62,18 | 250 | 15 545 | 770 | ||
| М12 | 10,7 | 89,87 | 250 | 22 469 | 1 120 | ||
| М14 | 12,6 | 124,63 | 250 | 31 157 | 1 550 | ||
| М16 | 14,6 | 167,33 | 250 | 41 833 | 2 090 | ||
| М20 | 18,3 | 262,89 | 250 | 65 722 | 3 280 | ||
| М24 | 21,9 | 376,49 | 250 | 94 123 | 4 700 | ||
| М27 | 24,9 | 486,71 | 250 | 121 677 | 6 080 | ||
| МЗО | 27,6 | 597,98 | 250 | 149 495 | 7 470 | ||
| РЕЗЬБА | Нержавейка А4-80 | 12, мм | Площадь d2, мм2 | Предел текучести, МПа | Макс. нагрузка, Ньютон | Рабочая нагружа, кг | |
| М 1 | 0,8 | 0,50 | 300 | 151 | 0 | ||
| М2 | 1,7 | 2,27 | 300 | 681 | 30 | ||
| М3 | 2,6 | 5,31 | 300 | 1 592 | 70 | ||
| М 4 | 3,5 | 9,62 | 300 | 2 885 | 140 | ||
| М 5 | 4,4 | 15,20 | 300 | 4 559 | 220 | ||
| Мб | 5,3 | 22,05 | 300 | 6 615 | 330 | ||
| М 8 | 7,1 | 39,57 | 300 | 11 872 | 590 | ||
| М10 | 8,9 | 62,18 | 300 | 18 654 | 930 | ||
| М12 | 10,7 | 89,87 | 300 | 26 962 | 1 340 | ||
| М14 | 12,6 | 124,63 | 300 | 37 388 | 1 860 | ||
| М16 | 14,6 | 167,33 | 300 | 50199 | 2 500 | ||
| М20 | 18,3 | 262,89 | 300 | 78 867 | 3 940 | ||
| М24 | 21,9 | 376,49 | 300 | 112 948 | 5 640 | ||
| М27 | 24,9 | 486,71 | 300 | 146 012 | 7 300 | ||
| МЗО | 27,6 | 597,98 | 300 | 179 394 | 8 960 | ||
Полнезные статьи:
- Виды болтов
- О шурупах и саморезах
- Монтаж анкеров
- Виды саморезов
- Прочность болтов
eurasiakrep.ru
Болт предел прочности на растяжение таблица – Telegraph
Болт предел прочности на растяжение таблицаКлассы прочности болтов: маркировка, классификация, ГОСТ 7798-70
=== Скачать файл ===
Начальная страница Контакты в Санкт-Петербурге Карта сайта. Нержавеющий крепеж, такелаж и дельные вещи в Санкт-Петербурге www. В марте года сайту rostfrei. Виды болтов и гаек. Обозначения, класс прочности и расчет нагрузок для болтов. Крепеж свыше 12 мм не подлежит сертификации. Винты отличаются от болтов отсутствием маркировки. Для изделий из углеродистой стали, класс прочности обозначают двумя цифрами через точку. Значение предела текучести имеет важное практическое значение, поскольку это и есть максимальная рабочая нагрузка болта. Поясним значения некоторых терминов: Предел прочности на разрыв - величина нагрузки, при превышении которой происходит разрушение - 'наибольшее разрушающее напряжение'. Предел текучести - величина нагрузки, при превышении которой наступает невосстанавливаемая деформация или изгиб. Например, попробуйте согнуть 'от руки' обычную стальную вилку или кусок металлической проволоки. Как только она начнет деформироваться, это будет означать, что вы превысили предел текучести ee материала или предел упругости при изгибе. Поскольку вилка не сломалась, а только погнулась, то предел ее прочности больше предела текучести. Напротив, нож скорей всего сломается при определенном усилии. Его предел прочности равен пределу текучести. В этом случае говорят, что ножи 'хрупкие'. Японские самурайские мечи - пример классического сочетания материалов с различными характеристиками прочности. Некоторые их виды снаружи сделаны из твердой закаленной стали, а внутри выполнены из упругой, позволяющей мечу не ломаться при боковых изгибающих нагрузках. Такое строение называется 'кобу-си' или, иначе, 'пол-кулака', то есть 'горсть' и при соответствующей длине катаны является очень эффективным решением для боевого клинка. В худшем случае может произойти срыв резьбы на болте или гайке. Тогда говорят - резьба 'срезалась'. Вот тут есть небольшой ролик с испытанием болтов на разрыв, наглядно демонстрирующий протекающие процессы. Процент удлинения - это средняя величина удлинения деформируемой детали до её поломки или разрыва. В бытовом плане некоторые виды некачественных болтов называют 'пластилиновыми' подразумевая именно термин процент удлинения. Технический термин - ' относительное удлинение ' показывает относительное в процентах приращение длины образца после разрыва к его первоначальной длине. Твёрдость по Бринеллю - величина, характеризующая твeрдость материала. Твердость - способность металла противостоять проникновению в него другого, более твердого тела. Метод Бpиннеля применяется для измерения твердости сырых или слабо закалённых металлов. Для крепежа из нержавеющей стали также наносится маркировка на головке болта. Класс стали - А2 или А4 и предел прочности - 50, 70, 80, например: На шпильки с резьбой наносится цветовая маркировка с торца: Значение для предела текучести не указывается. Значение 70 — является стандартным пределом прочности нержавеющего крепежа и принимается в расчет пока явно не указано 50 или В сравнении с углеродистыми сталями относительное удлинение для ST В результате сравнения значений из ГОСТа и таблицы размеров метрической резьбы из справочника фирмы FABORY , становится ясно, что это d2 — pitch diameter. Иногда его называют Коэффициентом запаса, соответственно два или три. Примеры расчета нагрузки по классу прочности материала и резьбе: Болт М12 с классом прочности 8. Тогда максимальная нагрузка составит: В сокращенном виде этот материал изложен на последней странице крепежного каталога. Дополнительные таблицы, сделанные еще перед выходом статьи в году и добавленные Добавлены сведения для нержавейки A и высокопрочных ST Коэффициент запаса равен двум. Можно перестраховаться и смело делить на тридцать нагрузку в Ньютонах. Кстати, на такелаже именно так и делают, только делят нагрузку на сорок, то есть принимают запас равным четырем.
Где памятник высоцкому
Устав ао 2016 образец
Карты уно печать
ГОСТ Р 52627-2006 (ИСО 898-1:1999) Болты, винты и шпильки. Механические свойства и методы испытаний
Стихи для детей про королеву
Какие витамины колоть
Сколько стоит утюг в эльдорадо
Где площадь ленина
Можно ли обмануть гинеколога
Прочность болтов
Сонник волны голубые
Где можно выделать шкурки кроликов
Как отрегулировать клапана на газ 52
Ульяновск анапа поезд расписание
Димтв димитровград 28.06 новости
Нарисовать дерево ладошками
Выучить таблицу на 9
Классы прочности крепежных изделий
Влияние развода родителей на ребенка
Картотека арбитражных дел оренбургского арбитражного суда
Шезлонг для детей
Норматив электроэнергиина общедомовые нужды
Концепция инновационной деятельности
telegra.ph
Информация о крепеже - Евразия Креп
Информация по открытию магазина
Компания «Евразия Креп» оказывает профессиональную помощь и поддержку клиентам для грамотной организации розничной торговли.
За время нашей работы, была организованна торговая сеть в таких городах и регионах, как: Санкт-Петербург и Лен.область, Омск, Новосибирск и Якутск!
Ознакомьтесь с нашей партнерской информацией!
Подробнее >>>
Виды болтов
Болт используется во многих отраслях производства для скрепления различных элементов.
Каждый вид болта разрабатывался для решения определенной задачи. В данной статье рассмотрим подробное устройство, назначение и разновидности элементов болта.
Подробнее >>>
О шурупах и саморезах
До того, как шурупы-саморезы поступили в продажу, процесс крепления обычными шурупами был очень трудоемким.
Появление саморезов упростило задачу и временные затраты на монтаж данным крепежом.
Мы расскажем как происходил крепеж до и после появления болта-самореза.
Подробнее >>>
Монтаж анкеров
Не секрет что анкер используется для монтажа тяжелых конструкций. Именно правильная техника монтажа обеспечит максимальную долговечность креплению. Подробнее о способах крепления анкеров читайте в нашей статье!
Подробнее >>>
Прочность болтов
Вашему вниманию представлена статья об измерении прочности болтов. Понятие "прочность" включает в себя несколько основных параметров, подробнее читайте в статье.
Подробнее >>>
Таблица соответствия DIN-ГОСТ
Сравнение стандартов Немецкого института DIN и государственных стандартов РФ ГОСТ.
Подробнее >>>
Дюбели, виды и особенности
Статья о видах и особенностях дюбелей. От правильности выбора крепежа зависит результат работы!
Подробнее >>>
Отличия пластин крепежных и соединительных
В данной статье мы подробно рассмотрим и сравним крепежную и соединительную пластину. Также, рассмотрим общие принципы крепления деревянных конструкций. Подробнее в статье.
Подробнее >>>
Заклепки для вентилируемых фасадов
В данной статье расскажем о видах вытяжных заклепок, материалах и стандартах изготовления. Также кратко посчитаем, на чем можно экономить, а на чем себе дороже.
Подробнее >>>
Монтаж саморезов, советы профессионалов
Можно просто закрутить один саморез отверткой. А если нужно закрутить сто саморезов, качественно ,ровно и без срыва шлица? Все это читайте в нашей статье!
Подробнее >>>
Виды саморезов
Саморезы – нужная вещь в постройке любого здания. Без них не обойтись и при строительстве элитного особняка и при постройке обычного дачного домика. В данной статье вы получите полную информацию о саморезах и монтаже крепежа.
Подробнее >>>
Саморезы для гипсокартона
Речь пойдет об одном из самых популярных материалов - гипсокартоне и специальном крепеже. Монтаж гипсокартонных листов имеет множество тонкостей о которых мы расскажем в данной статье.
Подробнее >>>
Изготовление болтов
Производство крепежа как и другие области производства, динамично развиваются и вводят новые технологии. Подробности, читайте в нашей статье!
Подробнее >>>
Изготовление пластикового крепежа и специфика использования
Что вы знаете о полиамидном крепеже? Чем он лучше металлического крепежа? Ответ на все вопросы в нашей статье!
Подробнее >>>
Покрытия крепежных изделий
В данной статье мы подробно разберем все виды покрытий крепежа. Важно понимать, что для определенных условий эксплуатации крепежа используется конкретное покрытие. Подробнее в нашей статье!
Подробнее >>>
Самоконтрящаяся гайка
Когда крепеж находится под воздействием постоянных вибраций, рано или поздно данное крепление ослабнет и конструкция просто развалится. Как предотвратить развинчивание? Читайте в нашей статье.
Подробнее >>>
Нейлоновый дюбель: основная информация и сфера применения
Идеальный крепеж - каким он должен быть? Прочным, не боятся влаги и конечно же доступным. Мы кратко рассмотрим основные плюсы и области применения данного крепежа.
Подробнее >>>
Мир перфорированного крепежа
Перфорированный крепеж прежде всего поражает своим ассортиментом. И это не с проста, ведь для крепления строп, колонн, балок под определенным углом и нагрузкой - необходим свой вид крепежа. Подробнее читайте в статье!
Подробнее >>>
Cтопорная шайба, зачем и почему?
Когда на крепление элементов воздействует постоянная вибрация и большая нагрузка - используются стопорные шайбы. Мы расскажем о крепеже, способах монтажа и демонтажа, а также о стандартах изготовления.
Подробнее >>>
Гвозди строительные: конструкция и размеры
Данный крепеж известен всем, но знаете ли вы, как изготавливаются гвозди? Какой металл используется для производства, и какие нагрузки может выдержать гвоздь? Читайте в нашей статье.
Подробнее >>>
О скрытом крепеже, краткое руководство
Суть скрытого крепежа предельна ясна - после монтажа крепеж становится, не видим из вне. Каждый вид скрытого крепежа имеет узкую сферу применения. Какую? Читайте в статье!
Подробнее >>>
Гвоздевая пластина (GP)
Рассмотрим особенности нержавеющего крепежа для монтажа деревянных конструкций.
Подробнее >>>
Современные крепежные изделия
Современный крепеж - высокое качество по доступной цене.
Подробнее >>>
Специализированный крепеж
Специализированный крепеж — грамотный выбор
Подробнее >>>
Нержавеющий крепеж
Нержавеющий крепеж – надежность и долговечность
Подробнее >>>
© Евразия Креп 2018 Разработано на ВЫСОТЕМы перезвоним!
Оставьте заявку и наш специалист перезвонит в течении 5-ти минут
Сообщение!
Оставьте свое сообщение и наш специалист ответит на него в ближайшее время
Подписка на рассылку!
На сайте eurasiakrep.ru используются файлы cookies, позволяющие улучшить Ваше взаимодействие с сайтом. Если после прочтения данного сообщения, Вы продолжаете работу на нашем сайте, это значит, что Вы не возражаете против использования данной технологии. Подробная информация в Политике конфиденциальности нашего сайта.eurasiakrep.ru
Классы прочности крепежных изделий
Классы прочности обозначаются двумя числами, разделенными между собой точкой.
Крепежные изделия с наружной метрической резьбой — болты, винты, шпильки и прочие — подразделяют по прочности на 11 классов: 3.6; 4.6; 4.8; 5.6; 5.8; 6.6; 6.8; 8.8; 9.8; 10.9; 12.9.
Первое число характеризует предел прочности на разрыв (умноженное на 100, определяет номинальное временное сопротивление в Н/мм²). Так у класса прочности 8.8 первое число означает, что предел прочности на разрыв будет не менее 800 Н/мм². Если нагрузка на болт равна или превышает вышеуказанное значение, происходит разрыв крепежного элемента.
Второе число — это умноженное на 10 отношение минимального предела текучести (напряжения, при котором уже начинается пластическая деформация) к пределу прочности. У класса прочности 8.8 второе число означает, что у изделия, относящегося к этому классу, минимальный предел текучести будет равен 8х8х10=640(Н/мм²).
Например, у двух болтов с классами прочности 4.6 и 4.8 минимальный предел прочности будет одинаков – 400 Н/мм², а вот пластическая деформация разная. У первого болта минимальный предел текучести будет 400х0,6=240(Н/мм²), а у второго — 400х0,8= 320(Н/мм²). То есть при достижении нагрузки на болты в 250 (Н/мм) у первого болта, в отличие от второго, начнется необратимая деформация формы и структуры его материала. Иначе говоря, болт начинет «течь».
Если согнуть руками обычную стальную вилку, она начнет деформироваться. Это означает, что нагрузка на вилку превысила предел текучести ee материала. Вилка не сломалась, а только погнулась, то есть предел ее прочности больше предела текучести. У кухонных ножей предел прочности равен пределу текучести, то есть ножи «хрупкие».
Гайки изготовленные из углеродистой стали, также подразделяют по прочности на 6 классов: 4, 5, 6, 8, 10, 12. Класс прочности маркируется одним числом - это уменьшенное в 100 раз минимальное значение предела прочности болта, с которым можно использовать гайку, что бы она полностью выдержала нагрузку. Например, гайку с классом прочности 10 можно использовать в паре с болтом, у которого минимальный предел прочности равен 1000 Н/мм², т.е. с болтом класса прочности 10.9.
Разрушающие нагрузки для болтов:
|
Резьба |
Рабочая площадь поперечного сечения мм2 |
Класс прочности |
|||||||||
|
3,6 |
4,6 |
4,8 |
5,6 |
5,8 |
6,8 |
8,8 |
9,8 |
10,9 |
12,9 |
||
|
Минимальная разрушающая нагрузка, кН |
|||||||||||
|
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 |
2,1 |
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 |
Источник: ГОСТ 1759.4-87
alfabolt.ru
Расчет резьбовых соединений на прочность.
Расчет резьбовых соединений на прочность
Критерии работоспособности резьбы и причины отказа
Для изготовления стандартных крепежных деталей общего назначения применяют низко- и среднеуглеродистые стали - Ст10, Ст20, Ст35 и др. Стальные винты, болты и шпильки изготовляют из материалов 12 классов прочности, которые обозначают двумя числами: первое число, умноженное на 100, равно пределу прочности материала; если первое число умножить на второе и на 10, получим предел текучести материала. Например, 4,6: σв = 400 МПа, σт = 240 МПа.
Для ответственных деталей используют легированные стали 40Х, 30ХГСА. Для повышения коррозионной стойкости резьбовые детали оксидируют, омедняют, оцинковывают.
Повышение прочности крепежных резьбовых соединений достигается не только применением соответствующих материалов для деталей, но и за счет правильного подбора резьбы (крупная, мелкая, многозаходная и т. д.), а также за счет рациональной конструкции деталей (выполнение галтелей в зонах концентрации напряжений, правильный размер головки болта или гайки и т. п.).
Причины выхода из строя резьбовых соединенийВ зависимости от характера нагружения и способа сборки деталей резьбовых соединений их делят на соединения без предварительной затяжки и с предварительной затяжкой. Основные критерии работоспособности резьбовых соединений определяют на основе анализа причин выхода из строя крепежных деталей. Выход из строя (отказ) винтов, болтов, шпилек происходит вследствие:
- смятия, износа, среза резьбы (рис. 1, а).
- разрушения головки (рис. 1, б);
- разрыва стержня по резьбе или переходному сечению под головкой болта (рис. 1, в);
Гайки чаще всего выходят из строя по причине смятия, среза или износа резьбы или разрушения (износа) боковых граней.
Исходя из перечисленных причин отказа, можно сделать вывод, что основным критерием работоспособности резьбовых крепежных соединений, по которому производят расчеты, является прочность стержня на растяжение (т. е. основной критерий работоспособности). При этом стержень крепежной детали по понятиям сопромата условно играет роль балки (бруса), имеющего минимальное поперечное сечение во впадинах резьбы. Это сечение и считается при расчетах резьбовых соединений наиболее опасным, его диаметр является внутренним диаметром резьбового соединения.
Разрушение болтов под головкой имеет место из-за наличия концентраторов напряжений в зоне перехода от стержня к головке. В стандартных крепежных изделиях этот недостаток устраняют с помощью галтелей (плавного перехода между сечениями), значительно уменьшающих концентрацию напряжений. По этой причине расчеты болтов на прочность по этому критерию, как правило, не производят.
В некоторых конструкциях (где крепежные детали нагружены поперечной силой) производят расчет стержней болтов, шпилек и винтов на срез и смятие.
Примеры расчетов резьбовых соединений для разных случаев крепления деталей и связанных с этим характером нагрузок приведены ниже.
***
Расчет одиночных болтов при постоянной нагрузке
Расчет незатянутого болта при действии осевой силыСтержень незатянутого и продольно нагруженного болта (винта, шпильки) работает только на растяжение. Пример конструкции такого крепежного соединения приведен на рисунке 1, г. Подобные нагрузки испытывают крюки грузоподъемных машин и механизмов, поскольку они не закрепляются жестко в блоках и суппортах, что позволяет грузозахватным органам вращаться вокруг оси.
Рассматривая стержень болта, как продольно нагруженный круглый брус диаметром d, определим действующие в его сечениях напряжения, вызываемые продольной силой F:
σр = F/A = 4F/πd2 (здесь А = πd2/4 - площадь сечения болта),
откуда можно определить минимальный диаметр болта, способный выдержать допускаемое напряжение. Проектировочный расчет для незатянутого резьбового соединения выполняют по формуле:
dр≥ √{4F/π[σр]},
где: d0 – минимальный расчетный диаметр болта; F – внешняя осевая (продольная) сила.
Расчет затянутого болта, нагруженного внешней растягивающей силойДля обеспечения плотности стыка и жесткости соединения болты (винты, шпильки) затягивают. В затянутом резьбовом соединении полная нагрузка на болт составляет:
Fδ = F0 + χF,
где: F0 – сила предварительной затяжки; χ – коэффициент внешней нагрузки, учитывающий, какая часть внешней нагрузки при совместной деформации болта и деталей стыка приходится на болт; χ = 0,2…0,3 – при соединении деталей без прокладки, χ = 0,4…0,5 – при соединении деталей с упругой прокладкой (резина, картон и т. п.).
Затянутый болт растянут и скручен за счет трения в резьбе и под головкой болта. Эквивалентное напряжение в стержне по гипотезе видоизменения определяется по формуле:
σэ = √(σр2 + 3τк2).
Для метрической резьбы σэ = 1,3σр. Расчет болта при совместном действии растяжения и кручения сводится к расчету на растяжение по увеличенной растягивающей силе.
***
Расчет болтов для крепления крышекРасчет на прочность болтов для крепления крышек цилиндров, находящихся после затяжки под давлением, может быть произведен по формуле, учитывающей полную нагрузку (с учетом кручения) на болт:
Fδ = F0 + χF,
где: F0 – сила предварительной затяжки болта, рассчитывается из условия нераскрытия стыка; F – часть внешней силы из расчета на один болт; F = FΣ/z, где z – число болтов в соединении.
Расчетный диаметр болта определяют по формуле:
dр≥ √{4F/π[σр]},
где: [σр] = σт / [s]; σт – предел текучести материала; [s] – коэффициент запаса прочности, учитывающий условия работы соединения, материал и диаметр резьбы. В начале расчета величина [s] задается ориентировочно, после расчета уточняется.
Расчет болта под действием поперечной силыРассмотрим случай расчета на прочность болта (шпильки, винта), установленного без зазора в соединяемые детали сквозь отверстие из-под развертки. Болт нагружен поперечной силой, пытающейся сдвинуть соединяемые детали по контактирующим поверхностям, т. е. стержень болта работает на срез и смятие.
Условие прочности на срез определяется зависимостью:
dc = √{4Fr /π[τср]}.
Проверочный расчет на смятие осуществляется по формуле:
σсм = Fr /dсδ ≤ [σсм].
Расчет болта, установленного в отверстие с зазором и нагруженного поперечной силой, производится с учетом силы трения, препятствующей сдвигу деталей под действием внешней силы. Сила трения возникает из-за необходимой затяжки такого резьбового соединения. Затянутый болт работает на растяжение и скручен за счет трения в резьбе.
Потребная затяжка определяется по зависимостям:
Fзат≥ Fr / if; Fзат = КFr / if,
где: i – число плоскостей трения; К – коэффициент запаса сцепления (К = 1,3…1,5). На рисунке 3, б число плоскостей трения i = 2.
Влияние скручивания болта при затяжке учитывают, увеличивая расчетную нагрузку на 30%:
Fрасч = 1,3Fзат
Расчетный диаметр болта:
dр≥ √{4Fr/π[σр]} = 1,3√{ КFr / if[σр]}.
Для предохранения стержней болтов от поперечных нагрузок в конструкциях узлов применяют различные устройства, воспринимающие часть этих нагрузок. Различные конструктивные решения таких устройств приведены на рисунке 4 (в - втулка, г, е - шпоночная вставка, д - фасонная выточка, ж - усиление стержня болта).
Формулы для проверочного расчета болтовПроверочные формулы для болтов (шпилек, винтов) в зависимости от вида нагружения стержня:
- болт растянут и скручен: σэ = √(σр2 + 3τк2) ≤ [σр];
- болт работает на сдвиг: τс = Fr/Ас≤ [τс].
***
Способы стопорения резьбовых соединений
k-a-t.ru
