Допуски на болты, винты, шпильки и гайки (ISO 4759-1:2000)

Основные типы болтов

В соответствии с ГОСТ 27017-86 «Изделия крепежные. Термины и определения» болтом называется крепежное изделие в форме стержня с наружной резьбой на одном конце, с головкой на другом, образующее соединение при помощи гайки или резьбового отверстия в одном из соединяемых изделий.

Отметим, что похожее определение в стандарте получает и винт: крепежное изделие для образования соединения или фиксации, выполненное в форме стержня с наружной резьбой на одном конце и конструктивным элементом для передачи крутящего момента на другом.

Полной ясности в вопросе, чем отличается болт от винта, нет до сих пор. Например, иногда признаком болта считают неполную резьбу, хотя существуют болты и с полной резьбой. Если резьба выполнена не по всей длине болта, то диаметр гладкой части стержня примерно такой же, как и диаметр резьбы, измеренный на вершинах ее витков. Но бывают и исключения.

Иногда говорят, что болт должен обязательно иметь шестигранную головку. Но, в то же время, болтами называют изделия с полукруглой и потайной головкой. Рассмотрим наиболее популярные варианты болтов, имеющиеся в ассортименте ЦКИ.

Шестигранная головка производится в нескольких модификациях: основная, с опорным выступом, с буртом, с фланцем.

Болты с шестигранной головкой и основной резьбой разделяют на болты с полной (DIN 933) и неполной резьбой (DIN 931) и мелким и сверхмелким шагом резьбы (DIN 960 и DIN 961).

Отдельно могут быть выделены болты с шестигранной головкой с увеличенным размером под ключ для высоконагруженных предварительно напряженных резьбовых соединений стальных конструкций DIN 6914.

Болты с уменьшенным размером под ключ отличаются разнообразием исполнений.

Наряду с шестигранными головками болты могут иметь полукруглую головку:

И потайную головку:

К таким болтам устойчиво применяется определение «мебельный». Отчасти это объясняется тем, что некоторые из них широко применяются при производстве мебели. При этом усы и подголовки препятствуют проворачиванию изделия при сборке.

Примерами болтов называемых по назначению являются «откидной» и «приварной».

У откидного болта DIN 444 вместо привычной головки расположена втулка со сквозным отверстием – её еще называют кольцом. Как правило, втулка сидит на оси и болт вращается вокруг нее. Толщина кольца и длина резьбы в конструкции могут варьироваться.

Приварной болт вообще мало похож на болт. На месте головы у него расположен маленький цилиндрический выступ. Часто это изделие называют ещё шпилька приварная.

Именно он обеспечивает стыковую сварку болта и основания. Вместо цилиндра с резьбой привариваться могут и другие внешние элементы.

Под формальное наименование «болт» попадают также болты анкерные и призонные.

Анкерные болты предназначены для замуровывания в бетон. Их стержень имеет резьбу на одном конце – том, который выходит наружу. Форма другого конца может быть разной.

Его задача – обеспечить максимальное сопротивление вырыву анкера из основания. Поэтому второму концу придают расширяющуюся форму. При установке болта эта часть опускается в шурф и заливается бетоном.

Призонный болт – это болт, диаметр гладкой части стержня которого обеспечивает его установку по посадке без зазора в точно обработанное отверстие. Для этого резьбовая часть исполняется заведомо меньшего диаметра.

«Призонный» болт DIN 609 — это искаженное «прецизионный», то есть высокой точности. Также в качестве призонных применяются «Болты с шестигранной уменьшенной головкой класса точности А для отверстий из-под развертки. ГОСТ 7817-80».

Болты башмачные

Болт башмачный входит в группу крепежа резьбового типа. Его основное предназначение – закрепление башмаков звеньев гусениц (траков) такой спецтехники, как бульдозеры, тракторы и т.д. Отличается этот болт полусферическим наружным торцом шляпки.

Нормируют производство крепежа данного типа требования Государственного стандарта № 11647, принятого в 1975 году. Он устанавливает один вариант изготовления болтов башмачных.

Значения характеристик, отображенных на чертеже, размещены в табличной форме. Единица измерения, как и прежде – миллиметры.

В таблице приняты такие обозначения:

Болты для фиксации компонентов верхнего строения пути

Существует несколько типов болтов, используемых при создании ВСП (аббревиатура словосочетания Верхнее Строение Пути). Коротко рассмотрим особенности лишь традиционно популярных – болтов стыковых.

Вместе с двухголовыми накладками они применяются для реализации надежного, прочного соединения рельсов Ж/Д-пути таких типоразмеров, как Р75, Р38, Р65, Р43 Р50. Производство данных крепежных элементов регламентируют положения ГОСТа 11530-2022. Данный нормативный документ устанавливает два варианта изготовления стыковых болтов.

Отличаются они не только высотой подголовка. Разнится также диапазон изменения параметра «L». В табличной форме представлены численные значения рабочих параметров болтов стыковых, которые отображены на выше размещенных чертежах.

Значения характеристик в таблице отображены в миллиметрах.

Болты дорожные

Производятся болты дорожные с четким соблюдением норм, прописанных в ГОСТе 7802-81. Их конструктивными элементами являются:

Государственный стандарт 7802, принятый в 1982 году, устанавливает одно исполнение болтов дорожных.

Численные значения параметров, указанных на чертеже, представлены в таблице. Единица измерения – миллиметры.

Дорожные болты широко применяются в мебельной индустрии. С их помощью осуществляется сборка предметов гарнитура, выполненных из дерева либо продуктов его переработки. Другой актуальный вариант – сборка мягкой мебели.

Болты лемешные

Болты лемешные используются при производстве сельскохозяйственной техники, в частности, механизмов, посредством которых осуществляется предпосевная обработка грунта – плугов. К этому оборудованию с помощью крепежа данного вида крепятся острые наконечники – лемехи. Отсюда, собственно, и происходит название болтов – лемешные. Они состоят из следующих элементов:

Подголовок квадратной конфигурации обеспечивает безупречную состыковку осей болта и сквозного отверстия в элементе конструкции. Фиксация соединения предполагает предварительное продевание плоской шайбы на выступающую часть ножки с последующим навинчиванием гайки.

Производятся болты лемешные с обязательным соблюдением положений ГОСТа 7786-81 в одном исполнении.

В табличной форме указаны значения рабочих параметров данных соединительных деталей, отображенных на чертеже.

Диапазон изменения длины болта такой: 20,0 мм≤l≤200,0 мм. Если говорить в целом, точность изготовления лемешного крепежа должна удовлетворять требованиям класса «С» – грубой точности. В ГОСТе 7786-81 также содержатся требования к прочностным показателям этих изделий: классы 8.8; 5.8; 5.6; 4.8; 4.6 и 3.6. Материалом изготовления болтов лемешных служит сталь таких марок:

Болты норийные

Норией называется оборудование, посредством которого осуществляется подъем сыпучих веществ и жидкостей как в вертикальном, так и в наклонном положении. Свое название – норийные – болты получили благодаря основной сфере применения – закрепление на конвейерной ленте транспортировочных ковшей.

Регламентирует процесс производства норийных болтов общепринятый немецкий стандарт DІN 15237. Им утверждено одно исполнение рассматриваемых крепежных деталей.

Численные значения рабочих параметров норийных болтов, соответствующих требованиям DІN 15237, указаны в табличной форме.

Для повышения срока службы эти изделия могут оцинковываться.

Как выполняется натяжение болтов?

Усилие при натяжении ВПБ может регулироваться несколькими способами. Мы приводим их ниже:

1. По числу ударов гайковерта.
2. По осевому натяжению крепежного изделия.
3. По углу поворота гайки.
4. По моменту закручивания.

Здесь нужно знать, что вне зависимости от варианта затяжки высокопрочного крепежа обязательно необходимо использовать стяжные болты. На начальном этапе натяжения головку ВПБ следует придерживать. Сам процесс выполняется от самого жесткого участка соединения либо от его середины.

Порядок натяжения соединения динамометрическим ключом таков:

• производится стягивание пакета стяжными изделиями;
• все болты (в том числе и стяжные) затягиваются на заданное усилие;
• пробки выбиваются, на их место монтируются ВПБ.

После этого установленный крепеж затягивается до отказа ключом. Болты М24 часто натягиваются посредством гайковерта, который тарируется по повороту гайки на определенный угол. Такой инструмент позволяет получить момент закручивания не ниже 1600 Нм. Тарировку приспособления для болтов М24 осуществляют перед началом выполнения работ.

Описанный гайковерт может снабжаться сменными конусными головками. Они имеют повышенный вес. За счет этого удается снижать потери мощности от скручивания. Большой вес головок – это не единственная их особенность. Кроме того, их обязательно подвергают термообработке. Причем выполняется она так, чтобы сменные приспособления имели твердость по шкале HRC в пределах 35–45 единиц.

Болты М24 могут затягиваться не одним ключом, а сразу двумя. Такая методика дает возможность получать максимально точный момент закручивания. Используется она достаточно часто. В данном случае первым ключом (его называют малым) создают момент закручивания не более 200 Нм.

После этого берут второй инструмент (большой). И уже этим ключом выполняют финальную затяжку. Он обеспечивает момент закручивания на уровне 1600 Нм. Натяжение высокопрочных болтов М20, М16, М30 и так далее (всех, кроме М24) осуществляют в большинстве случаев с ориентиром на осевое усилие. Операция выполняется электрическим либо пневматическим ключом. Его обязательно тарируют перед сборкой металлоконструкции.

Можно выполнять натяжение ВПБ М20 и других размеров, корректируя усилие на момент закручивания. Методика достаточно сложная. Для ее реализации нужно высчитать момент закручивания и постоянно измерять его при затяжке болта динамометрическим ключом. Последний способ натяжения предполагает применение ударного электрического гайковерта.

Этот инструмент применяется для болтов М24 и М20. Методика проста. Все смонтированные крепежные изделия затягиваются указанным ключом посредством нанесения на гайки трех ударов (единичных). После этого производится затяжка болтов тем же способом. Но теперь уже наносится столько ударов, сколько требуется для получения в стержнях высокопрочного крепежа заданного осевого натяжения. Их число обычно находится в пределах 14–18.

Как расшифровывается маркировка?

Первая цифра (перед точкой). Характеризует предельную прочность крепежа на растяжение. Показывает 0,01 от ее значения, выраженного в МПа.

Пример. Для болта 4.6 предел прочности составляет 4 : 0,01 = 400 МПа.

Вторая цифра (после точки). Показывает десятую долю отношения величин характеристик – предел текучести к пределу прочности стали.

В данном случае (4.6) – 400 х 0,6 = 240 МПа. Эта характеристика показывает предельную нагрузку. Превышение ее значения приводит к невосстанавливаемой деформации болта, по сути, его изгибу (излому).

Рекомендация – при выборе крепежной детали необходимо учитывать ее запас прочности. В зависимости от места установки превышение значения должно быть не менее чем в 2, а то и 3 раза.

Класс точности болты, гайки, а, в, с высокопрочный крепеж

Крепеж изготовливают грубой, нормальной и повышенной точности или классов точности С, В и А соответственно.Каждый класс точности имеет свои допуска изготовления.

Для нерасчетных монтажных соединений следует применять крепеж класса точности С, а для соединений, воспринимающих расчетные усилия — крепеж класса точности В и А.

Класс точности болтов, гаек А,В,С высокопрочный крепеж:

Классификация

На рынке крепежа подразделение болтов на классы осуществляется по следующим критериям:

Но чаще всего классификация болтов осуществляется по критерию «сфера предназначения». Ниже представлены лишь наиболее востребованные типы такого крепежа.

Классификация винтов

Рассмотрим теперь винты, имеющиеся в ассортименте ЦКИ. Самая большая группа из них – винты общего назначения. Это с ними мы встречаемся ежедневно в быту и на производстве. Все они имеют стержень с полной резьбой (хотя бывают и исключения) и головки различной формы. На головках имеются шлицы или углубления под ключ разного типа.

Другая большая группа винтов – винты установочные. Название пошло от их назначения. В своем большинстве они предназначены для точной установки и фиксации деталей в механизмах. Для этого на своих концах они имеют различные выступы или углубления.

По ГОСТ 12414-94 (ISO 4753:1999): «Концы болтов, винтов и шпилек. Размеры» предусматриваются следующие концы установочных винтов:

Привод крутящего момента осуществляется следующими элементами:

В сводной таблице представлены реально существующие, наиболее распространённые сочетания головок и концов установочных винтов с указанием стандарта DIN.

Крепеж класс точности а

Болты, гайки класса точности А устанавливают в отверстия, которые просверлены на проектный диаметр в собранных элементах и их диаметр больше диаметра стержня болта на 0,25 — 0,30 мм, а сами болты имеют только минусовой допуск на диаметр стержня. Такие болты и гайки изготовляют точением и поэтому имеют высокую стоимость.

• Реализация металлоизделий оптом и в розницу;
• Безналичный расчет, путем перевода денежных средств с банковского счета;
• Возможность отсрочки платежей;
• Бесплатные консультации наших специалистов;
• Оказываем услуги упаковки товара по требованиям заказчика;
• Готовы произвести продукцию любой сложности на заказ по чертежам заказчика.

Условия доставки:

• Доставка продукции осуществляется со склада из наличия;
• При необходимости мы можем предоставить услугу ответхранения;
• Готовы предоставить скидку на доставку согласно условиям партнерских программ транспортных компаний;
• Возможность самовывоза товаров со складов.

Гарантии:

• Вся продукция сертифицирована, отпускается после технологического контроля;
• Метизы, крепеж, канаты, сетка, проволока, электроды и другая металлопродукция соответствуют ГОСТ и ТУ;
• Возможность возврата товара в соответствии с законодательством Российской Федерации;

Доставка по РФ: Москва, Санкт-Петербург, Архангельск, Астрахань, Барнаул, Белгород, Брянск, Владимир, Волгоград, Вологда, Воронеж, Екатеринбург, Иваново, Ижевск, Йошкар-Ола, Казань, Калуга, Киров, Кострома, Краснодар, Курган, Курск, Липецк, Омск, Оренбург, Пенза, Пермь, Псков, Ростов-на-Дону, Рязань, Самара, Саранск, Саратов, Севастополь, Симферополь, Смоленск, Ставрополь, Тамбов, Тверь, Томск, Тула, Тюмень, Ульяновск, Уфа, Челябинск, Ярославль и др.

Представленная на данном сайте информация содержит каталог справочной информации о более 3000 наименованиях металлоизделий, носит информационный, ознакомительный характер, может быть применена в разных областях деятельности предприятий.

Крепеж класс точности в

Болты, гайки класса точности В устанавливают в отверстия, диаметр которых на 1- 1,5 мм больше диаметра стержня болта. Поэтому такие соединения менее деформативны по сравнению с соединениями на болтах класса точности С и требуют более высокой точности при образовании отверстий в соединяемых элементах конструкций.

Крепеж класс точности с

Болты, гайки класса точности С ставят в отверстия, диаметр которых на 2…3 мм больше диаметра стержня болта. При этом достигается легкость постановки болтов в отверстия с некоторым несовпадением стенок отверстий смежных соединяемых элементов конструкции.

При приложении к такому соединению внешнего усилия имеют место значительные перемещения, обусловленные разностью в диаметрах болта и отверстия, а также неодновременностью вступления в работу всех болтов соединения. По этой причине болты класса точности С ставятся конструктивно без расчетов.

Маркировка на головке болтов и гаек

Как метрические, так и дюймовые болты могут быть идентифицированы путем осмотра головки. Для начала, расстояние между лысками головки метрического болта измеряется в мм, тогда как у дюймового — в дюймах (тоже самое применимо и для определения гаек). Соответственно, стандартный дюймовый ключ не подойдет для использования с метрическим крепежом, и наоборот также.

Кроме того, на головках большей части дюймовых болтов обычно имеются радиальные зарубки (на метрических тоже применяется такая маркировка, но реже), которые определяют максимальное допустимое усилие затягивания болта (класс прочности). Чем больше количество зарубок, тем выше класс прочности (на автомобилях обычно применяются болты со степенью прочности от 0 до 5 зарубок).

Класс прочности метрических болтов определяется цифровым кодом (подробнее об этом мы писали в этой статье ). Цифры кода обычно отливаются, как и для дюймовых, на головке болта (на автомобилях обычно применяются болты классов прочности 8.8, 10.9, и 12.9).

Механические свойства

Чтобы правильно подобрать крепеж, нужно не только ориентироваться на класс прочности, но и знать, какие характеристики за ним скрываются. От этого зависит назначение метиза. Например, болты низкой прочности класса до 6.6 подойдут для монтажа козырька надо крыльцом.

В таблице ниже мы приведем класс прочности болтов. Расшифровка терминов до таблицы поможет вам сориентироваться в свойствах крепежа по ГОСТ 1759.4-87 (ИСО 898/1-78).

• Временное сопротивление – это предел прочности болта, максимальная сила, которая может быть к нему приложена. При достижении критического параметра крепеж разрушится. Это действует для любого вида механической силы: сжатия, изгиба, скручивания, растяжения.
• Твердость по Виккерсу – это отношение нагрузки вдавливания четырехгранной алмазной пирамиды противоположным углом к площади поверхности того предмета, на который воздействует сила. Простыми словами, это значение определяет, насколько устойчив болт к деформации от удара/соприкосновения с другим предметом.
• Предел текучести – это максимальная рабочая нагрузка на болт. Если будет достигнута, начнется необратимая деформация без увеличения нагрузки (можно сказать, саморазрушение). При расчетах нагрузки следует выбирать болты, которые превышают необходимые требования вдвое.

Механические свойства болтов в зависимости от класса прочности

Зная класс прочности, можно рассчитать среднее временное сопротивление самостоятельно. Для этого умножьте первую цифру класса прочности на 100. Например, для болта 6.6 это значение будет 600. Также можно рассчитать предел текучести, умножив временное сопротивление на вторую цифру класса прочности и поделив полученный результат на 10. Для того же болта 6.6 это будет выглядеть так: 600×6÷10 = 360.

Обозначение болтов, наносимое при маркировке

На все болты, кроме цилиндрических с отверстием для шестигранного ключа, маркировку наносят сверху на головке. Цилиндрические изделия маркируются на торцевой стороне. Обозначение болтов наносится в виде углубленных в головку символов или выпуклых знаков.

• Две цифры на головке болта обозначают класс прочности изделия. Данная величина имеет огромное значение. От нее зависит, сможет ли соединение выдержать ту нагрузку, которая необходима в данном случае. Существует 11 классов прочности, их обозначают двумя символами с точкой между ними. Первое обозначение характеризует прочность болта, а второе — текучесть материала, из которого он произведен. На крупных промышленных объектах, в авто- и авиамоделировании данному показателю уделяется особое внимание. Несоответствие символам маркировки может стать причиной поломок и создания аварийных ситуаций на объекте. Обозначение высокопрочного болта начинается от маркировки 8.8 до 12.9.
• Маркировка производителя — клеймо с условным обозначением производителя, которое обозначает, что перед выходом с производства деталь прошла все обязательные проверки качества и отвечает параметрам, нанесенным на деталь. Отсутствие клейма производителя возможно, но может быть признаком того, что деталь не соответствует стандартам качества.
• Обозначение резьбы. Обязательным является нанесение информации на головку болта с левой резьбой. Оно обозначается в виде стрелки. Соединения с правой резьбой отдельно не маркируются.
• Буквы на головке. Данные символы могут обозначать металл, из которого был изготовлен болт, и класс стали. Обозначение А2 и А4 наносятся на болты, произведенные из устойчивых к химическим веществам и воздуху материалов. Подчеркивание обозначает то, что деталь была произведена из марсианской стали с низким содержанием углерода.

Отличительные особенности

Описание болтов, содержащееся в вышеупомянутом Государственном стандарте, во многом совпадает с определением винтов: тот же резьбовой стержень и та же шляпка. Правда, последняя там указана не явно, а завуалированно: это – элемент конструкции винта, служащий для передачи момента вращающего усилия.

Теперь несколько слов о резьбе. Витки могут наноситься на весь стержень болта, либо на его часть. Последний вариант чаще всего предполагает идентичность диаметра гладкого сегмента стержня с внешним диаметром резьбы. Впрочем, и здесь встречаются исключения

Правила затягивания бвп

Натяжение высокопрочных болтов производится в два этапа:

1. Совмещают отверстия деталей под высокопрочные болты и фиксируют положение частей конструкции с помощью монтажных пробок.
2. На первом этапе вставляют болтовой крепеж, вынимают пробки. Далее с помощью гайковертов, болтовой крепеж затягивают только до 50-90%. В начале натяжения головку крепежа необходимо придерживать от прокручивания. В случае невозможности устранить прокручивание элемент заменяют.
3. На втором этапе закрепление производится полностью, с помощью динамометрических ключей. Натяжение болтов проводят после контроля соответствия геометрии всей конструкции относительно стандартов и правил, проверки плотности стяжки конструкции.

Технология производства болтов

Наиболее распространенная технология производства болтов представлена на рисунке ниже.

Заключение

Классифицировать болтовое соединение можно по критерию «устойчивость к сдвигу». В соответствии с ним крепеж бывает трех видов. Первый – черновой: в качестве сырья используется высокоуглеродистая сталь, технология производства – штамповка, применяется в малоответственных конструкциях с небольшой внешней нагрузкой.

Второй вид – чистовой: производится из стали легированной, используется в ответственных узлах, подверженных воздействию повышенных нагрузок. Крепеж третьего вида – получистовой: в отличие от чистового его головка штампуется, но механически не обрабатывается; он нашел самое широкое распространение.