Стеллажи всех видов

Болты на срез таблица

Таблицы с разрушающими нагрузками для болтов

Главным оценочным критерием прочности болтового соединения является минимальная разрушающая нагрузка болта, которая в свою очередь зависит от двух основных характеристик крепежа:

1. площади поперечного сечения стержня
2. класса прочности метиза

Что такое класс прочности болта?

Существует 11 классов прочности в диапазоне значений от 3.6 до 12.9. Чем он выше, тем устойчивей болт ко всем видам нагрузок, качественнее сталь, дороже производство и выше себестоимость готового продукта. Чтобы понять разницу между одинаковыми по размеру болтами наименьшего (3.6) и наивысшего (12.9) классов прочности, достаточно понять значение цифр маркировки. Первая цифра отображает 0,01 части предела прочности на растяжение (МПа). Вторая цифра характеризует предел текучести (МПа), который определяется как 0,1 части отношения предела пластической деформации к пределу прочности на растяжение.

Низкопрочный болт класса 3.6 имеет следующие характеристики:

• предел прочности на растяжение = 3/0,01 = 300 МПа;
• предел текучести = (3/0,01)*(6*0,1)=300*0,6 = 180 МПа.

Для высокопрочного болта 12.9 порядок цифр гораздо выше:

• предел прочности на растяжение = 12/0,01 = 1200 МПа;
• предел текучести =" (12/0,01)*(9*0,1) = 1200*0,9 = 1080 МПа.

Именно предел текучести определяет пределы допустимых рабочих нагрузок болтов, после которых происходит разрушение метиза. Как видно из примера, болт 12.9. в 6 раз прочнее болта 3.6.

Чтобы облегчить потребителю выбор нужного размера и класса прочности крепежа, предлагаем систематизированные таблицы с значениями минимальной разрушающей нагрузки в килоньютонах и тоннах.

Разрушающие нагрузки для болтов в килоНьютонах

Диаметр резьбы	Площадь поперечного сечения болта, мм²	Нагрузка на разрыв, в кН
Класс прочности		3. 6	4.6	4.8	5.6	5.8	6.8	8.8	9.8	10.9	12.9
М5	14,2	4,26	5,68	5,68	7,1	7,1	8,52	11,36	12,78	14,2	17,04
М6	20,1	6,03	8,04	8,04	10,05	10,05	12,06	16,08	18,09	20,1	24,12
М7	28,9	8,67	11,56	11,56	14,45	14,45	17,34	23,12	26,01	28,9	34,68
М8	36,6	10,98	14,64	14,64	18,3	18,3	21,96	29,28	32,94	36,6	43,92
М10	58	17,4	23,2	23,2	29	29	34,8	46,4	52,2	58	69,6
М12	84,3	25,29	33,72	33,72	42,15	42,15	50,58	67,44	75,87	84,3	101,16
М14	115	34,5	46	46	57,5	57,5	69	92	103,5	115	138
М16	157	47,1	62,8	62,8	78,5	78,5	94,2	125,6	141,3	157	188,4
М18	192	57,6	76,8	76,8	96	96	115,2	153,6	172,8	192	230,4
М20	245	73,5	98	98	122,5	122,5	147	196	220,5	245	294
М22	303	90,9	121,2	121,2	151,5	151,5	181,8	242,4	272,7	303	363,6
М24	353	105,9	141,2	141,2	176,5	176,5	211,8	282,4	317,7	353	423,6
М27	459	137,7	183,6	183,6	229,5	229,5	275,4	367,2	413,1	459	550,8
М30	561	168,3	224,4	224,4	280,5	280,5	336,6	448,8	504,9	561	673,2
М36	817	245,1	326,8	326,8	408,5	408,5	490,2	653,6	735,3	817	980,4

Разрушающие нагрузки для болтов в тоннах

Диаметр резьбы	Площадь поперечного сечения болта, мм²	Нагрузка на разрыв, в тоннах
Класс прочности		3. 6	4.6	4.8	5.6	5.8	6.8	8.8	9.8	10.9	12.9
М5	1,42	0,426	0,568	0,568	0,71	0,71	0,852	1,136	1,278	1,42	1,704
М6	2,01	0,603	0,804	0,804	1,005	1,005	1,206	1,608	1,809	2,01	2,412
М7	2,89	0,867	1,156	1,156	1,445	1,445	1,734	2,312	2,601	2,89	3,468
М8	3,66	1,098	1,464	1,464	1,83	1,83	2,196	2,928	3,294	3,66	4,392
М10	5,8	1,74	2,32	2,32	2,9	2,9	3,48	4,64	5,22	5,8	6,96
М12	8,433	2,529	3,372	3,372	4,215	4,215	5,058	6,744	7,587	8,43	10,116
М14	11,5	3,45	4,6	4,6	5,75	5,75	6,9	9,2	10,35	11,5	13,8
М16	15,7	4,71	6,28	6,28	7,85	7,85	9,42	12,56	14,13	15,7	18,84
М18	19,2	5,76	7,68	7,68	9,6	9,6	11,52	15,36	17,28	19,2	23,04
М20	24,5	7,35	9,8	9,8	12,25	12,25	14,7	19,6	22,05	24,5	29,4
М22	30,3	9,09	12,12	12,12	15,15	15,15	18,18	24,24	27,27	30,3	36,36
М24	35,3	10,59	14,12	14,12	17,65	17,65	21,18	28,24	31,77	35,3	42,36
М27	45,9	13,77	18,36	18,36	22,95	22,95	27,54	36,72	41,31	45,9	55,08
М30	56,1	16,83	22,44	22,44	28,05	28,05	33,66	44,88	50,49	56,1	67,32
М36	81,7	24,51	32,68	32,68	40,85	40,85	49,02	65,36	73,53	81,7	98,04

При проектировании резьбовых соединений важно добиться оптимального сочетания прочности, типоразмера и стоимости крепежа. Нецелесообразно устанавливать слишком большой или чрезвычайно прочный дорогой болт, который, безусловно, сформирует сверхнадежное и долговечное соединение, но при этом значительно увеличит вес или стоимость крепежного узла. Именно таблица позволяет выбрать изделия, которые наилучшим образом сочетают в себе нужный показатель устойчивости к разрушению, компактный размер и рациональную себестоимость.

Как выбрать болт по таблице?

Зная проектные значения разрушающей нагрузки, воздействующей на крепеж и соединительный узел в целом, можно легко подобрать нужные вариации типоразмера.

Например, для показателя разрушающей нагрузки в 20 кН есть несколько подходящих болтов:

• 20,1 кН – М6 класса прочности 10.9;
• 23,1 кН – М7 класса прочности 8.8;
• 21,9 кН – М8 класса прочности 6.8;
• 23,2 кН – М10 класса прочности 4.6 и 4.8;
• 25,2 кН – М12 класса прочности 3. 6.

Все болтовые стержни с резьбой от М14 уже справляются с заданной нагрузкой независимо от класса прочности. Таким образом, если речь идет о компактном соединении с ограниченным местом под монтаж болтового крепежа, необходимо подбирать метизы повышенного класса прочности с меньшим диаметром, а возможно, и длиной. В противном случае можно задействовать более массивные болты обычной прочности.

Таблица «Разрушающие нагрузки для болтов» может применяться и в обратном порядке, если возникла необходимость уточнить эксплуатационные возможности болтов, имеющихся в наличие. Для этого используется информация в сопроводительной документации к крепежу или маркировка класса прочности на головке болтов и фактический диаметр резьбы стержня.

Расчет нагрузки на болт

Единицей измерения нагрузки является Ньютон (Н), который приблизительно соответствует массе 0,1 кг. Таким образом, 1кН (1000 Н) можно сопоставить массе 100 кг. Если в таблице для крепежного элемента с резьбой М12 и классом прочности 9.8 указана минимальная разрушающая нагрузка 75,87 кН, это означает, что данный метиз способен выдержать статическую нагрузку до 78,87*100 =" 7587 кг или "7,59 тонны.

Для гарантии безопасности монтажа, без сомнения, необходимо соблюдать допустимую нагрузку. Значение предела текучести - это и есть максимально допустимая рабочая нагрузка болта, при превышении которой происходит невосстанавливаемая деформация.

Например болт с классом прочности 9.8 не деформируется безвозвратно при усилии до 720 Н/мм² (~72 кг/мм²), которое составляет примерно 80% от предела прочности. При расчетах нагрузки используют 1/2 или 1/3 от предела текучести, с двукратным или трехкратным запасом прочности соответственно.

Класс прочности гаек

Значение класса прочности у гайки - это min предельная прочность болта, на который накручивается данная гайка и может выдерживать его нагрузку вплоть до min предельной прочности.

Пример: Гайка с классом прочности 8 подойдет для болта 8.8, так как у него min предельная прочность равна 800 н/мм2.

Полезные советы Обновлено: 02.08.2022 17:15:25

Поставить оценку

Успешно отправлено, Спасибо за оценку!

Нажмите, чтобы поставить оценку

Расчет болтового соединения - быстро и точно!

Опубликовано 20 Апр 2013
Рубрика: Механика | 19 комментариев

«Тело болта в соединении должно работать исключительно на растяжение!» — эту аксиому надежно «вложил» тридцать лет назад в мою голову замечательный преподаватель дисциплины «Детали Машин» Виктор Павлович Добровольский. Если болтовое соединение...

...нагружено сдвигающей силой, то ее должна компенсировать сила трения между деталями, возникающая при затяжке. Если сдвигающая сила значительна и превосходит силу трения, то необходимо при проектировании узла применить штифты, шпонки, сухари или  иные элементы, которые должны воспринять на себя сдвиг. Болт в «правильном» с точки зрения инженера-механика соединении никогда не должен работать на смятие и тем более на срез. У проектировщиков-строителей – это не аксиома, а «болт – на срез» — в порядке вещей и обыденность… Но да ладно – болт он и в Африке болт – хоть у механика, хоть у строителя!

Рассмотрим три схемы, изображенные на рисунке.

На левой схеме показано собранное болтовое соединение до затяжки Fo=0 и до приложения внешней нагрузки F=0.

На средней схеме изображено соединение после затяжки – Fo>0; F=0. Обратите внимание, что пакет из соединяемых деталей стал тоньше, он сжался, как пружина, а болт удлинился тоже как пружина и запасся потенциальной энергией.

Болтовое соединение, изображенное на правой схеме, показано  после затяжки и приложения внешней силы (рабочее состояние соединения) — Fo>0; F>0. Болт еще больше удлинился, при этом пакет из деталей стал толще, чем на средней схеме, но тоньше, чем на левой. Если внешняя сила F будет нарастать и достигнет критического значения, то произойдет раскрытие стыка, при этом болт может еще не начать разрушаться.

Запускаем Excel – приступаем к расчету болтового соединения!

Итак, приступим непосредственно к расчетам. На рисунке, расположенном ниже, представлен общий вид листа Excel с программой для расчета болтового соединения.

В левой таблице в бирюзовых и светло-зеленых ячейках записываем исходные данные. В правой таблице в светло-желтых ячейках считываем промежуточные и окончательные результаты расчетов.

Общий список исходных данных содержит двадцать значений.

При наведении курсором мыши на ячейки для записи значений исходных параметров «всплывают» подсказки, разнообразные таблицы, рекомендации позволяющие облегчить определение этих значений. Вам не придется «рыскать» по справочникам или каким-то иным источникам информации. Вся необходимая информация для заполнения таблицы исходных данных – в примечаниях к ячейкам!

Одно важное замечание: при задании усилия в болте от предварительной затяжки в ячейке D23 необходимо контролировать значение в ячейке J29 — оно не должно превышать 80%!

Общий список результатов расчетов содержит двадцать семь значений.

При наведении курсором мыши на ячейки с результатами расчетов, в примечаниях увидите формулы, по которым и был выполнен расчет.

В примере, показанном на рисунках, произведен расчет болтового соединения двух стальных деталей (например, фланцев) толщиной по 80 мм каждая при помощи  высокопрочного болта М24 х 200 ГОСТ22353-77 из стали 40Х  "селект" с использованием шайб 24 ГОСТ22355-77.

В результатах расчета вы видите, что для того, что бы создать усилие в болте от предварительной затяжки 24400 кг (ячейка D23) необходимо на ключе создать момент 114,4 кг х м (ячейка J24)!

Болт разрушится без приложения внешней нагрузки, если создать усилие от предварительной затяжки 31289 кг (ячейка J27).

При создании усилия в болте от предварительной затяжки 28691 кг (ячейка J26) раскрытие стыка и разрушение болта произойдут одновременно при действии максимальной внешней нагрузки величиной 27138 кг (ячейка J30).

И последнее и самое главное — рассмотренное болтовое соединение способно воспринимать внешние нагрузки растягивающего характера до 27138 кг (ячейка J30) из условия нераскрытия стыка.

Ссылка на скачивание файла: raschet-stalnogo-boltovogo-soyedineniya-na-rastyazheniye (xls  1,43 МB).

P. S. (11.03.2017)

В дополнение к теме выкладываю глубоко переработанный и расширенный файл, присланный мне одним из читателей. Серые поля – формулы и константы, бесцветные – для заполнения. Прочие цвета – выделение по смыслу. Начинается с выбора материала. Размещаю ссылку на файл в том виде, в каком мне его любезно прислал Viktor Ganapoler ([email protected]): Schraubenberechnung_VG-ru (xls 1,72MB).

Другие статьи автора блога

На главную

Статьи с близкой тематикой

Отзывы

Ножницы по металлу и ручной инструмент

• Главная /
• Товары /
• Расходные материалы /
• Ножницы по металлу и ручной инструмент

Ножницы по металлу и ручной инструмент

Столовые ножницы по металлу (модель № LS-MS32)

Эти ножницы обеспечивают быструю и чистую резку с помощью лезвий для резки металла. С помощью этих ножниц по металлу можно легко резать алюминий, латунь и другие твердые материалы в производственных условиях. Каждое устройство готово к использованию прямо из коробки, никаких настроек не требуется.
	Особенности: • Немецкий классический дизайн. • Легкий и портативный. • Ручная резка вручную без источника питания. • Лезвие из сплава, прочное и острое. • Сделайте резку быстрой, легкой и удобной. • Прозрачная акриловая пластина для защиты рук. • Доступна линейка 30 см или 12 дюймов. • Идеальная режущая кромка.
Технические характеристики Модель № LS-MS32 Толщина резки металла 0,1 мм ~ 1,0 мм Размер машины 390 х 510 х 160 мм Макс. Ширина реза 310 мм Размер рабочей платформы 510 х 315 мм Вес нетто 21 кг Обрабатываемые материалы Алюминиевый лист, латунный лист, стальной лист, пластиковый лист и т. д.

---

Ручной инструмент для проделывания отверстий и закругления углов

	Ручной инструмент для проделывания отверстий Старший № Модель № Диаметр отверстия Толщина резки металла 1 LS-Th4 3 мм 0,1 мм ~ 0,6 мм 2 LS-TH5 3 мм 0,1 мм ~ 0,6 мм
	Ручной инструмент для закругления углов Старший № Модель № Радиус закругления Толщина резки металла 1 ЛС-ТС3 Р3 0,1 мм ~ 0,6 мм   ЛС-ТС5 Р5 0,1 мм ~ 0,6 мм 2 LS-TC10 Р10 0,1 мм ~ 0,6 мм

Телефон для неотложной помощи
098240 79060

Расходные материалы для лазера

• Слой для лазера
• Лазерная фольга
• Лазерные алюминиевые листы
• Листы для гравировки серии M
• Материалы для сублимации
• Ножницы по металлу и ручной инструмент

Расходные материалы

• Инструменты для фрезерных станков с ЧПУ
• Лезвия и держатели для режущего плоттера

SnapTable PRO Hyper-Lite — ножницы Свенсона

17 995 $ ^.

---

Learn more

• 
  Неорегелия цветок
• 
  Epson принтер цветной
• 
  Вешать одежду на колесиках
• 
  Ежевика растение
• 
  Черные обои на стену в комнате
• 
  Датчик двери
• 
  Как правильно использовать соль в бане
• 
  Посадка озимого лука осенью в подмосковье
• 
  Высота перил на террасе стандарт
• 
  Быстровозводимые конструкции
• 
  Размножение яблони воздушными отводками