Таблица моментов затяжки болтов динамометрическим ключом по гост – Таблица затяжки болтов динамометрическим ключом

Таблица затяжки болтов динамометрическим ключом

Чтобы увеличить прочность и срок эксплуатации резьбовых соединений, а также повысить их сопротивление различным внешним факторам необходимо правильно закрутить крепежные элементы, рассчитав усилие завинчивания. Каждое соединение имеет свою определенную степень затяжки в зависимости от посадочного места. Момент затяжки рассчитывается в зависимости от температурного режима,  свойства материала и нагрузки, которая будет оказываться на резьбовое соединение.

К примеру, под воздействием температурных показателей металл начинает расширяться, а под воздействием вибрации на элемент оказывается дополнительная нагрузка. Соответственно, для минимизации воздействующих факторов, болты необходимо закручивать с расчетом правильного усилия. Предлагаем ознакомиться с таблицей силы затяжки болтов, а также методами и инструментами выполнения работ.

Что такое затяжное усилие и как его узнать?

Моментом затяжки называют показатель усилия, который необходимо приложить для резьбовых соединений в процессе их завинчивания. Если крепеж был закручен с прикладыванием небольшого усилия, чем это было нужно, то при воздействии различных механических факторов резьбовое соединение может не выдержать, теряется герметичность скрепленных деталей, что влечет за собой тяжелые последствия. Так же и при чрезмерном усилии, резьбовое соединение или скрепляемые детали могут попросту разрушиться, что приведет к срыву резьбы или появлению трещин в конструкционных элементах.

Каждый размер и класс прочности резьбовых соединений имеет определенный момент затяжки при работе с динамометрическим ключом, который указывается в специальной таблице. При этом обозначение класса прочности изделия располагается на его головке.

Маркировка и класс прочности деталей

Цифровое обозначение параметра прочности метрического болта указано на головке, и представлено в виде двух цифр через точку, к примеру: 4.6, 5.8 и так далее.

1. Цифра до точки обозначает номинальный размер прочности предельного разрыва, рассчитывается как 1/100, и ее измерение осуществляется в МПа. К примеру, если на изделии указана маркировка — 9.2, то значение первого числа будет составлять 9*100=900 МПа.
2. Цифра после точки является предельной текучестью по отношению к прочности, после расчета число необходимо умножить на 10, как указано в примере: 1*8*10=80 МПа.

Обозначение класса прочности метрических болтов

Предельная текучесть представляет собой максимальную нагрузку на конструкцию болта. Элементы, которые выполняются из нержавеющих видов стали, имеют обозначение непосредственно самого вида стали (А2, А4), и только после этого указывается предельная прочность.

К примеру, А2-50. Значение в подобной маркировке обозначает 1/10 прочностного предела углеродистой стали. При этом, изделия, для изготовления которых используется углеродистая сталь, имеют класс прочности – 2.

Обозначение прочности для дюймовых болтов отмечается насечками на его головке.

Обозначение класса прочности дюймовых болтов

В чем измеряется затяжное усилие?

Основная величина измерения усилия затяжки болтов – Паскаль (Па). Международная система «СИ» предполагает, что данной единицей измеряется как давление, так и механическое напряжение. Соответственно, Паскаль равен значению давления, которое вызывается силой равной одному Ньютону и равномерным образом распределяется на плоскости размером в 1 м2.

Чтобы понять как можно конвертировать одну единицу измерения в другую, посмотрим пример:

• 1 Паскаль = 1 Нютону/м2;
• 1 МПаскаль = 1 Ньютону/мм2;
• 1 Ньютон/мм2 = 10 кгс/см2.

Значения усилий затяжки для различных типов болтов (таблица)

Для более удобного и точного восприятия представлена таблица затяжки болтов динамометрическим ключом.

Резьба	Класс прочности, Нм								Головка, мм
	3.6	4.6	5.8	6.8	8.8	9.8	10.9	12.9
М5	1.71	2.28	3.8	4.56	6.09	6.85	8.56	10.3	8
М6	2.94	3.92	6.54	7.85	10.5	11.8	14.7	17.7	10
М8	7.11	9.48	15.8	19	25.3	28.4	35.5	42.7	13
М10	14.3	19.1	31.8	38.1	50.8	57.2	71.5	85.8	17
М12	24.4	32.6	54.3	65.1	86.9	97.7	122	147	19
М14	39	52	86.6	104	139	156	195	234	22
М16	59.9	79.9	133	160	213	240	299	359	24
М18	82.5	110	183	220	293	330	413	495	27
М20	117	156	260	312	416	468	585	702	30
М22	158	211	352	422	563	634	792	950	32
М24	202	270	449	539	719	809	1011	1213	36

Также представим таблицу момента затяжки для дюймовых видов резьб по стандарту, который применяется в Соединенных Штатах.

Дюймы	Нм	Фунт
1/4	12±3	9±2
5/16	25±6	18±4.5
3/8	47±9	35±7
7/16	70±15	50±11
1/2	105±20	75±15
9/16	160±30	120±20
5/8	215±40	160±30
3/4	370±50	275±37
7/8	620±80	460±60

Значения усилий затяжки для ленточного хомута с червячным зажимом

Ниже приведенная таблица содержит ряд данных про первоначальную установку ленточных хомутов на новом шланге, а также про повторную затяжку уже обжатых шлангов.

Размер хомута	Нм	Фунт/Дюйм
16мм — 0,625 дюйма	7,5±0,5	65±5
13,5мм — 0,531 дюйма	4,5±0,5	40±5
8мм — 0,312 дюйма	0,9±0,2	8±2
Усилие затяжки для повторных стяжек
16мм	4,5±0,5	40±5
13,5мм	3,0±0,5	25±5
8мм	0,7±0,2	6±2

Определение момента затяжки

Динамометрическим ключом

Подбор этого инструмента должен осуществляться так, чтобы затяжной момент на крепежном элементе был на 20-30% меньше, нежели значение максимального момента на используемом ключе. Если попытаться превысить допустимый лимит, то инструмент может легко сломаться.

Затяжное усилие и марка материала должны присутствовать на каждом изделии, способы расшифровки маркировки описаны выше.

Чтобы выполнить вторичную протяжку болтов, следует придерживаться следующих рекомендаций:

1. Точно знать значение необходимого затяжного усилия.
2. Выполняя контрольную проверку затяжки, необходимо выставлять усилие и проверять по кругу каждый крепежный элемент.
3. Запрещается пользоваться динамометрическим ключом как обычным, его не стоит использовать для закрутки деталей, гаек и болтов, чтобы получить лишь примерное усилие. Его стоит использовать для выполнения контрольной протяжки.
4. У динамометрического ключа должен быть запас для измерения момента усилия.

Без использования динамометрического ключа

Чтобы выполнить проверку нам понадобится наличие:

• накидного или рожкового ключа;
• пружинного кантера или весов, с пределом не менее 30 кг;
• таблицы, которая содержит сведения об усилии затяжки болтов и гаек.

Момент затяжки является усилием, которое необходимо приложить на рычаг размером в 1 метр. К примеру, требуется выполнить затяжку гайки рассчитав для этого усилие в 2 кГс/м:

1. Нам потребуется узнать какой длины ключ. Например, длина составляет 20 см или 0,2 метра.
2. Разделить единицу на наше полученное значение: 1/0,2 = 5.
3. Умножить полученный результат: 5*2кГс/м = 10 кг.

Далее на практическом опыте крепим к ключу крючок и присоединяем его к весам. Выполняем натяжку к нужному значению (которое мы получили в ходе расчетов) и начинаем постепенно закручивать/проверять. Применение такого кустарного метода все же лучше, нежели закручивать болты на «глаз». Погрешность будет присутствовать в любом случае, однако с увеличением усилия она будет уменьшаться. Все зависит от того, какого качества весы. Однако для проведения серьезных и профессиональных работ лучше обзавестись специальным динамометрическим ключом.

pro-instrymenti.ru

РД 37.001.131-89 Затяжка резьбовых соединений. Нормы затяжки и технические требования, РД от 12 декабря 1989 года №37.001.131-89

РД 37.001.131-89

Группа Г13

Дата введения 1990-07-01

УТВЕРЖДЕН начальником научно-технического отдела Минавтосельхозмаша 12 декабря 1989 г.

РАЗРАБОТАН Конструкторско-технологическим институтом холодновысадочного и пружинного производства (КТИавтометиз)

ИСПОЛНИТЕЛИ В.В.Корчагин, Н.А.Нестерова, В.А.Антонов, С.Ю.Холодова, А.А.Овчинников, С.А.Иванова


Настоящий руководящий документ устанавливает максимальные и минимальные крутящие моменты резьбовых соединений (болт, шпилька, гайка) изделий основного производства с цилиндрической метрической резьбой номинальным диаметром от 3 до 24 мм в зависимости от шага резьбы, класса прочности крепежных деталей по ГОСТ 1759.0-87* и класса соединения, а также технические требования к затяжке резьбовых соединений.
_______________
* На территории Российской Федерации документ не действует. Действуют ГОСТ Р ИСО 8992-2011, ГОСТ Р ИСО 898-1-2011, ГОСТ Р 52628-2006, здесь и далее по тексту. — Примечание изготовителя базы данных.

В руководящем документе приведены крутящие моменты затяжки (далее по тексту — моменты затяжки) резьбовых соединений без покрытия и смазки, с цинковым покрытием хроматированным без смазки, а также крутящие моменты затяжки гаек самостопорящихся с цинковым покрытием хроматированным и твердой смазкой.

Руководящий документ не распространяется на затяжку резьбовых соединений винтами.

1. Классы резьбовых соединений

1.1. По степени ответственности резьбовые соединения делятся на классы, приведенные в табл.1

Таблица 1

Обозначение класса резьбового соединения	Наименование класса резьбового соединения
I	Особо ответственные
II	Ответственные
III	Общего назначения

1.2. Классы резьбовых соединений определяются заданными величинами максимального и минимального моментов затяжки и отличаются объемом их контроля. Отклонение от номинального момента затяжки указано в справочном приложении I.

1.3. Классы конкретных резьбовых соединений определяются разработчиком конструкции, если нет особых указаний в нормативно-технической документации.

2. Нормы затяжки резьбовых соединений

2.1. Максимальный и минимальный моменты затяжки резьбового соединения без смазки выбираются в зависимости от класса прочности, шага резьбы, покрытия крепежных деталей и класса резьбового соединения по табл.2, 3, 4, 5, кроме резьбовых соединений, перечисленных в п.2.5.

Крутящие моменты затяжки резьбовых соединений с крупным шагом резьбы без покрытия, без смазки, Н·м (кгс·м)

Таблица 2

Резь- ба	Диаметр опорной поверх- ности, мм	Класс прочности по ГОСТ 1759.0-87
		Болт
		5.8			6.8				8.8				10.9			12.9
		Гайка
		5		6					8				10			12
		макси- маль- ный	мини- маль- ный для III клас- са	макси- маль- ный		минимальный для классов соединений			макси- маль- ный	минимальный для классов соединений			макси- маль- ный	минималь- ный для классов соединений		макси- маль- ный	минималь- ный для классов соединений
						I	II	III		I	II	III		I	II		I	II
М3	5,5	0,91 (0,09)	0,57 (0,06)	1,06 (0,11)		0,96 (0,10)	0,86 (0,09)	0,66 (0,07)	1,41 (0,14)	1,27 (0,13)	1,14 (0,12)	0,87 (0,09)	2,01 (0,20)	1,81 (0,19)	1,62 (0,17)	2,33 (0,24)	2,11 (0,22)	1,90 (0,19)
М4	7	2,12 (0,22)	1,31 (0,13)	2,45 (0,25)		2,21 (0,23)	2,00 (0,20)	1,51 (0,15)	3,23 (0,33)	2,93 (0,30)	2,62 (0,27)	2,00 (0,20)	4,62 (0,47)	4,20 (0,43)	3,73 (0,38)	5,40 (0,55)	4,90 (0,50)	4,40 (0,45)
М5	8	4,1 (0,40)	2,5 (0,25)	4,8 (0,50)		4,3 (0,45)	3,9 (0,40)	2,9 (0,30)	6,3 (0,65)	5,7 (0,60)	5,1 (0,50)	3,9 (0,40)	9,0 (0,90)	8,1 (0,85)	7,3 (0,75)	10,5 (1,05)	9,5 (0,95)	8,5 (0,85)
М6	10	7,1 (0,70)	4,4 (0,45)	8,2 (0,85)		7,4 (0,75)	6,6 (0,70)	5,1 (0,50)	10,8 (1,10)	9,7 (1,00)	8,7 (0,90)	6,7 (0,70)	15,5 (1,60)	14,0 (1,45)	12,6 (1,30)	18,1 (1,85)	16,4 (1,65)	14,7 (1,50)
М8	12-13	17,0 (1,7)	10,6 (1,1)	19,8 (2,0)		17,9 (1,8)	16,0 (1,6)	12,2 (1,3)	26,0 (2,7)	23,5 (2,4)	21,1 (2,2)	16,1 (1,6)	37,3 (3,8)	33,7 (3,4)	30,2 (3,1)	43,5 (4,4)	39,4 (4,0)	35,3 (3,6)
М10	14-16	33,3 (3,4)	20,6 (2,1)	38,6 (3,9)		35,0 (3,6)	31,3 (3,2)	23,9 (2,4)	51,0 (5,2)	46,2 (4,7)	41,3 (4,2)	31,6 (3,2)	72,9 (7,4)	65,9 (6,7)	59,0 (6,0)	85,3 (8,7)	77,1 (7,9)	69,0 (7,0)
М12	16-18	58 (6,0)	36 (3,5)	67 (7,0)		61 (6,5)	54 (5,5)	41 (4,0)	88 (9,0)	80 (8,0)	71 (7,0)	55 (5,5)	126 (13,0)	114 (11,5)	102 (10,5)	147 (15,0)	133 (13,5)	119 (12,0)
М14	18-21	91 (9,5)	57 (6,0)	106 (11,0)		96 (10,0)	86 (9,0)	66 (7,0)	139 (14,0)	126 (13,0)	113 (11,5)	86 (9,0)	200 (20,5)	181 (18,5)	162 (16,5)	234 (24,0)	212 (21,5)	190 (19,5)
М16	21-24	140 (14)	85 (9)	165 (17)		145 (15)	130 (13)	100 (10)	215 (22)	195 (20)	175 (18)	135 (14)	305 (31)	275 (28)	250 (25)	360 (37)	325 (33)	290 (30)
М18	24-27	195 (20)	120 (12)	225 (23)		205 (21)	180 (19)	140 (14)	305 (31)	275 (28)	250 (25)	190 (19)	425 (43)	385 (39)	345 (35)	495 (51)	450 (46)	400 (41)
М20	27-30	270 (28)	170 (17)	320 (32)		290 (29)	260 (26)	200 (20)	430 (44)	390 (40)	350 (36)	270 (27)	600 (61)	540 (55)	480 (49)	700 (71)	630 (64)	570 (58)
М22	30-34	370 (37)	230 (23)	430 (44)		390 (40)	350 (36)	270 (28)	590 (60)	530 (54)	480 (49)	360 (37)	810 (83)	740 (76)	660 (67)	950 (97)	860 (88)	770 (79)
М24	34-36	470 (48)	290 (30)	540 (55)		490 (50)	440 (45)	340 (34)	740 (76)	670 (69)	600 (61)	390 (40)	1030 (105)	930 (95)	830 (85)	1200 (122)	1090 (111)	970 (99)

Крутящие моменты затяжки резьбовых соединений с мелким шагом резьбы без покрытия, без смазки, Н·м (кгс·м)

Таблица 3

Резь- ба	Диаметр опорной поверх- ности, мм	Класс прочности по ГОСТ 1759.0-87
		Болт
		5.8		6.8				8.8				10.9			12.9
		Гайка
		5		6				8				10			12
		макси- маль- ный	мини- маль- ный для III клас- са	макси- маль- ный	минимальный для классов соединений			макси- маль- ный	минимальный для классов соединений			макси- маль- ный	минималь- ный для классов соединений		макси- маль- ный	минималь- ный для классов соединений
					I	II	III		I	II	III		I	II		I	II
М8х1	12-13	18,0 (1,8)	11,1 (1,1)	20,7 (2,1)	18,7 (1,9)	16,7 (1,7)	12,8 (1,3)	27,4 (2,8)	24,8 (2,5)	22,2 (2,3)	17,0 (1,7)	39,2 (4,0)	35,4 (3,6)	31,7 (3,2)	45,8 (4,7)	41,4 (4,2)	37,1 (3,8)
М10х1,25	14-16	34,8 (3,6)	21,5 (2,2)	40,2 (4,1)	36,4 (3,7)	32,6 (3,3)	24,9 (2,5)	53,0 (5,4)	48,0 (5,0)	42,9 (4,4)	32,8 (3,3)	75,8 (7,7)	68,6 (7,0)	61,4 (6,3)	88,7 (9,1)	80,3 (8,2)	71,8 (7,3)
М12х1,25	16-18	59 (6,0)	37 (4,0)

docs.cntd.ru

таблица данных, как определить момент затяжки

Определенная степень закрутки резьбовых элементов выполняется с целью увеличения срока службы, прочности и повышению сопротивления различным влияющим факторам. Для каждого крепежного элемента есть определенная степень затяжки на каждом посадочном месте, рассчитывается она на основе нагрузок, температурных режимов и свойств материалов.

Вконтакте

Facebook

Twitter

Google+

Мой мир

Например, при воздействии температуры металлу свойственно расширяться, при условии влияния вибрации — крепеж получает дополнительную нагрузку, и чтобы минимизировать ее, закручивать нужно с правильным усилием. Рассмотрим силу затяжки болтов, таблицы, методы и инструменты для проведения работ

Маркировка деталей

Этот параметр указывается на головке болта. Для деталей, выполненных на основе углеродистой стали с классом прочности — 2, указываются цифры через точку, например: 3.5, 4.8 и т. д.

Первая цифра указывает 1/100 номинального размера прочностного предела на разрыв, измеряется в МПа. Например, если на головке болта, указано — 10.1, то первое число означает 10*100 = 1000 МПа.

Вторая цифра — отношение пределов текучести к прочности, умножается на 10, по вышеуказанному примеру — 1*10*10= 100 МПа.

Предел текучести — это максимальная нагрузка на болт. Для элементов, выполненных из нержавеющей стали, наносится тип стали А2 или А4, и далее предел прочности. Например: А4—40. Число в данной маркировке характеризует 1/10 предела прочности углеродистой стали.

Единицы измерения

Основной величиной является Паскаль, единица измерения давления, механического напряжения, согласно международной системе «СИ». Паскаль равняется давлению, вызванному силой в один ньютон, равномерно распределяющейся по плоской к ней поверхности с площадью в один квадратный метр.

Рассмотрим, как конвертируются единицы измерения:

• 1 Па = 1Н/м2.
• 1 МПа = 1 н/мм2.
• 1 н/мм2 = 10кгс/см2.

Моменты затяжки резьбовых соединений

Ниже приведена таблица затяжки болтов динамометрическим ключом.

Прочность болта, в Нм
Размер резьбы	8.8	10.9	12.9
М6	10	13	16
М8	25	33	40
М10	50	66	80
М12	85	110	140
М14	130	180	210
М16	200	280	330
М18	280	380	460
М20	400	540	650

Таблица усилия затяжки болтов для дюймовой резьбы стандарта США для крепежных деталей SAE класса 5 и выше.

Дюймы	Нм	фунт
¼	12±3	9±2
5/16	25±6	18±4,5
3/8	47±9	35±7
7/16	70±15	50±11
½	105±20	75±15
9/16	160±30	120±20
5/8	215±40	160±30
¾	370±50	275±37
7/8	620±80	460±60

1 ньютон метр (Нм) равняется 0,1кГм.

ISO -Международный стандарт.

Моменты затяжки ленточных хомутов с червячным зажимом

В нижеуказанной таблицеприведены данные для первоначальной установки на новом шланге, а также для повторной затяжки уже обжатого шланга.

Размер хомута	Нм	фунт / дюйм
16мм — 0,625 дюйма	7,5±0,5	65±5
13,5мм — 0,531 дюйма	4,5±0,5	40±5
8мм — 0,312 дюйма	0,9±0,2	8±2
Момент затяжки для повторной стяжки
16мм	4,5±0,5	40±5
13,5мм	3,0±0,5	25±5
8мм	0,7±0,2	6±2

Как определить момент затяжки

• С помощью динамометрического ключа.

Этот инструмент должен быть подобран таким образом, чтобы момент затяжки крепежного элемента был на 20−30% меньше, чем максимальный момент на вашем ключе. При попытке превысить предел, ключ быстро выйдет из строя.

Усилие на затяжку и тип стали указывается на каждом болте, как расшифровывать маркировку описывалось выше. Для вторичной протяжки болтов нужно учитывать несколько правил:

1. Всегда знать точное необходимое усилие для затяжки.
2. При контрольной проверке затяжки стоит выставить усилие и проверить в круговом порядке все крепежные элементы.
3. Запрещено использовать динамометрический ключ как обычный, им нельзя производить закрутку деталей, гайку или закручивать болт до примерного усилия, контрольная протяжка производится динамометрическим ключом.
4. Динамометрический ключ должен быть с запасом.

• Без динамометрического ключа.

Для этого потребуется:

• Ключ накидной или рожковый.
• Пружинный кантер или весы, с пределом в 30 кг.
• Таблица, в которой указывается усилие затяжки болтов и момент затяжки гаек.

Момент затяжки — это усилие, приложенное на рычаг размерами в 1 метр. Например, нам требуется затянуть гайку с усилием 2 кГс/м:

1. Измеряем длину нашего накидного ключа, она, к примеру, составила 0,20 метра.
2. Делим 1 на 0,20 получаем цифру 5.
3. Умножаем полученные результаты, 5 на 2кГс/м и получаем в итоге 10 кг.

Переходя к практике, берем наш ключ и весы, прикрепляем крючок к ключу и производим затяжку до нужного веса, согласно описанного выше расчета. Но даже такой способ в итоге окажется лучше, чем тянуть от «руки — на глаз», с погрешностью, чем выше усилие, тем она меньше. Это будет зависеть от качества весов, но лучше все-таки приобрести специальный ключ.

Вконтакте

Facebook

Twitter

Google+

Мой мир

instrument.guru

Таблица затяжки болтов динамометрическим ключом

P.S. Поскольку запись в Бортжурнале её владелец может удалить в любой момент, а для меня указанная информация представляет ценность, то публикую её у себя в Бортжурнале.

Моменты затяжки болтов для двигателя 2.4 литра

Моменты затяжки двигателя

Моменты затяжки тормоза

Суппорт дискового тормоза передних колёс
Производитель BOSCH 30 Nm на скобе тормоза
Производитель NISSIN 50 Nm на скобе тормоза
Суппорт дискового тормоза задних колёс
Производитель NISSIN 23 Nm
Производитель BOSCH 30 Nm
Кронштейн суппорта дискового тормоза задних колёс
Производитель NISSIN 108 Nm
Производитель BOSCH 55 Nm
Кронштейн суппорта дискового тормоза передних колёс
Производитель BOSCH 108 Nm
Производитель NISSIN 137 Nm
Воздушный клапан
Производитель BOSCH 9,8 Nm
Производитель NISSIN 9 Nm

Моменты затяжки для коробки передач

Выжимной цилиндр
M6 9,8 Nm
M8 22 Nm
Фланцевое соединение коробки передач с двигателем 64 Nm
Фланцевое соединение раздаточной коробки на коробке передач 44 Nm Смазать маслом контактные поверхности.
Держатель коробки перемены передач
сверху 74 Nm на картере КПП
Приводной вал
спереди, Центральная гайка 328 Nm Использовать новую(ые) гайку(и).
сзади, Центральная гайка 245 Nm
Промежуточный подшипник ведущего вала 39 Nm
Карданный вал
на коробке передач, M10 72 Nm
Использовать новый винт(ы).
Дифференциал, M8 32 Nm
Резьбовая пробка маслосливного отверстия дифференциала 47 Nm Заменить уплотнительное(ые) кольцо(а).

Моменты затяжки на задней ходовой части

Амортизационная стойка заднего мостасверху 74 Nm Использовать новый(ые) винт(ы) и новую(ые) гайку(и). снизу 93 Nm
Подшипниковая опора стабилизатора заднего моста 22 Nm
Передний верхний поперечный рычаг подвески заднего моста 93 Nm Использовать новый винт(ы).
Задний верхний поперечный рычаг подвески заднего моста 93 Nm Использовать новый винт(ы).
Крепление колеса 108 Nm
Ступица/подшипник ступицы заднего колеса 98,1 Nm
Стойка стабилизатора заднего моста на стабилизаторе 39 Nm Использовать новую(ые) гайку(и).
Амортизатор заднего моста 29 Nm Использовать новую(ые) гайку(и).

Момент затяжки болтов: расчет, проверка, определение максимального момента

В большинстве случаев для ответственных резьбовых соединений предусмотрен такой параметр как момент затяжки болтов. Это означает, что каждый конкретный болт или гайка, должны быть затянуты в определённом узле с точно измеренным усилием, для того чтобы можно было гарантировать надёжность его дальнейшей эксплуатации. Определение момента затяжки болтов возможно расчётным путём (что делается при разработке и проектировании оборудования и техники).

Для того, чтобы рядовые пользователи имели возможность без расчета момента затяжки болтов, избежать проблемы «свёрнутой» резьбы (особенно когда дело касается автомобилей, где принято затягивать каждый винт с предельно возможной силой) и, с другой стороны, не допускать самопроизвольного откручивания крепежа применяются динамометрические ключи. С использованием динамометрического ключа момент затяжки болтов головки измеряется с высокой точностью и даёт возможность самостоятельного качественного выполнения работ.

Этот инструмент по своей конструкции может быть измерительным или контрольно-измерительным.

Таблица 1. Практические моменты затяжек болтов из углеродистой стали

Таблица затяжки болтов динамометрическим ключом

Определенная степень закрутки резьбовых элементов выполняется с целью увеличения срока службы, прочности и повышению сопротивления различным влияющим факторам. Для каждого крепежного элемента есть определенная степень затяжки на каждом посадочном месте, рассчитывается она на основе нагрузок, температурных режимов и свойств материалов.

Например, при воздействии температуры металлу свойственно расширяться, при условии влияния вибрации — крепеж получает дополнительную нагрузку, и чтобы минимизировать ее, закручивать нужно с правильным усилием. Рассмотрим силу затяжки болтов, таблицы, методы и инструменты для проведения работ

Маркировка деталей

Этот параметр указывается на головке болта. Для деталей, выполненных на основе углеродистой стали с классом прочности — 2, указываются цифры через точку, например: 3.5, 4.8 и т. д.

Первая цифра указывает 1/100 номинального размера прочностного предела на разрыв, измеряется в МПа. Например, если на головке болта, указано — 10.1, то первое число означает 10*100 = 1000 МПа.

Вторая цифра — отношение пределов текучести к прочности, умножается на 10, по вышеуказанному примеру — 1*10*10= 100 МПа.

Предел текучести — это максимальная нагрузка на болт. Для элементов, выполненных из нержавеющей стали, наносится тип стали А2 или А4, и далее предел прочности. Например: А4—40. Число в данной маркировке характеризует 1/10 предела прочности углеродистой стали.

Единицы измерения

Основной величиной является Паскаль, единица измерения давления, механического напряжения, согласно международной системе «СИ». Паскаль равняется давлению, вызванному силой в один ньютон, равномерно распределяющейся по плоской к ней поверхности с площадью в один квадратный метр.

Рассмотрим, как конвертируются единицы измерения:

• 1 Па = 1Н/м2.
• 1 МПа = 1 н/мм2.
• 1 н/мм2 = 10кгс/см2.

Моменты затяжки резьбовых соединений

Ниже приведена таблица затяжки болтов динамометрическим ключом.

Прочность болта, в Нм
Размер резьбы	8.8	10.9	12.9
М6	10	13	16
М8	25	33	40
М10	50	66	80
М12	85	110	140
М14	130	180	210
М16	200	280	330
М18	280	380	460
М20	400	540	650

Таблица усилия затяжки болтов для дюймовой резьбы стандарта США для крепежных деталей SAE класса 5 и выше.

Дюймы	Нм	фунт
¼	12±3	9±2
5/16	25±6	18±4,5
3/8	47±9	35±7
7/16	70±15	50±11
½	105±20	75±15
9/16	160±30	120±20
5/8	215±40	160±30
¾	370±50	275±37
7/8	620±80	460±60

1 ньютон метр (Нм) равняется 0,1кГм.

ISO -Международный стандарт.

Моменты затяжки ленточных хомутов с червячным зажимом

В нижеуказанной таблицеприведены данные для первоначальной установки на новом шланге, а также для повторной затяжки уже обжатого шланга.

Размер хомута	Нм	фунт / дюйм
16мм — 0,625 дюйма	7,5±0,5	65±5
13,5мм — 0,531 дюйма	4,5±0,5	40±5
8мм — 0,312 дюйма	0,9±0,2	8±2
Момент затяжки для повторной стяжки
16мм	4,5±0,5	40±5
13,5мм	3,0±0,5	25±5
8мм	0,7±0,2	6±2

Как определить момент затяжки

• С помощью динамометрического ключа.

Этот инструмент должен быть подобран таким образом, чтобы момент затяжки крепежного элемента был на 20−30% меньше, чем максимальный момент на вашем ключе. При попытке превысить предел, ключ быстро выйдет из строя.

Усилие на затяжку и тип стали указывается на каждом болте, как расшифровывать маркировку описывалось выше. Для вторичной протяжки болтов нужно учитывать несколько правил:

1. Всегда знать точное необходимое усилие для затяжки.
2. При контрольной проверке затяжки стоит выставить усилие и проверить в круговом порядке все крепежные элементы.
3. Запрещено использовать динамометрический ключ как обычный, им нельзя производить закрутку деталей, гайку или закручивать болт до примерного усилия, контрольная протяжка производится динамометрическим ключом.
4. Динамометрический ключ должен быть с запасом.

• Без динамометрического ключа.

Для этого потребуется:

• Ключ накидной или рожковый.
• Пружинный кантер или весы, с пределом в 30 кг.
• Таблица, в которой указывается усилие затяжки болтов и момент затяжки гаек.

Момент затяжки — это усилие, приложенное на рычаг размерами в 1 метр. Например, нам требуется затянуть гайку с усилием 2 кГс/м:

1. Измеряем длину нашего накидного ключа, она, к примеру, составила 0,20 метра.
2. Делим 1 на 0,20 получаем цифру 5.
3. Умножаем полученные результаты, 5 на 2кГс/м и получаем в итоге 10 кг.

Переходя к практике, берем наш ключ и весы, прикрепляем крючок к ключу и производим затяжку до нужного веса, согласно описанного выше расчета. Но даже такой способ в итоге окажется лучше, чем тянуть от «руки — на глаз», с погрешностью, чем выше усилие, тем она меньше. Это будет зависеть от качества весов, но лучше все-таки приобрести специальный ключ.

Затяжка болтов динамометрическим ключом: таблицы, способы определения усилий

Чтобы увеличить прочность и срок эксплуатации резьбовых соединений, а также повысить их сопротивление различным внешним факторам необходимо правильно закрутить крепежные элементы, рассчитав усилие завинчивания. Каждое соединение имеет свою определенную степень затяжки в зависимости от посадочного места. Момент затяжки рассчитывается в зависимости от температурного режима, свойства материала и нагрузки, которая будет оказываться на резьбовое соединение.

К примеру, под воздействием температурных показателей металл начинает расширяться, а под воздействием вибрации на элемент оказывается дополнительная нагрузка. Соответственно, для минимизации воздействующих факторов, болты необходимо закручивать с расчетом правильного усилия. Предлагаем ознакомиться с таблицей силы затяжки болтов, а также методами и инструментами выполнения работ.

Что такое затяжное усилие и как его узнать?

Моментом затяжки называют показатель усилия, который необходимо приложить для резьбовых соединений в процессе их завинчивания. Если крепеж был закручен с прикладыванием небольшого усилия, чем это было нужно, то при воздействии различных механических факторов резьбовое соединение может не выдержать, теряется герметичность скрепленных деталей, что влечет за собой тяжелые последствия. Так же и при чрезмерном усилии, резьбовое соединение или скрепляемые детали могут попросту разрушиться, что приведет к срыву резьбы или появлению трещин в конструкционных элементах.

Каждый размер и класс прочности резьбовых соединений имеет определенный момент затяжки при работе с динамометрическим ключом, который указывается в специальной таблице. При этом обозначение класса прочности изделия располагается на его головке.

Маркировка и класс прочности деталей

Цифровое обозначение параметра прочности метрического болта указано на головке, и представлено в виде двух цифр через точку, к примеру: 4.6, 5.8 и так далее.

1. Цифра до точки обозначает номинальный размер прочности предельного разрыва, рассчитывается как 1/100, и ее измерение осуществляется в МПа. К примеру, если на изделии указана маркировка — 9.2, то значение первого числа будет составлять 9*100=900 МПа.
2. Цифра после точки является предельной текучестью по отношению к прочности, после расчета число необходимо умножить на 10, как указано в примере: 1*8*10=80 МПа.

Обозначение класса прочности метрических болтов

Предельная текучесть представляет собой максимальную нагрузку на конструкцию болта. Элементы, которые выполняются из нержавеющих видов стали, имеют обозначение непосредственно самого вида стали (А2, А4), и только после этого указывается предельная прочность.

К примеру, А2-50. Значение в подобной маркировке обозначает 1/10 прочностного предела углеродистой стали. При этом, изделия, для изготовления которых используется углеродистая сталь, имеют класс прочности – 2.

Обозначение прочности для дюймовых болтов отмечается насечками на его головке.

Обозначение класса прочности дюймовых болтов

В чем измеряется затяжное усилие?

Основная величина измерения усилия затяжки болтов – Паскаль (Па). Международная система «СИ» предполагает, что данной единицей измеряется как давление, так и механическое напряжение. Соответственно, Паскаль равен значению давления, которое вызывается силой равной одному Ньютону и равномерным образом распределяется на плоскости размером в 1 м2.

Чтобы понять как можно конвертировать одну единицу измерения в другую, посмотрим пример:

• 1 Паскаль = 1 Нютону/м2;
• 1 МПаскаль = 1 Ньютону/мм2;
• 1 Ньютон/мм2 = 10 кгс/см2.

Значения усилий затяжки для различных типов болтов (таблица)

Для более удобного и точного восприятия представлена таблица затяжки болтов динамометрическим ключом.

Класс прочности, Нм		3.6	4.6	5.8	6.8	8.8	9.8	10.9	12.9
М5	1.71	2.28	3.8	4.56	6.09	6.85	8.56	10.3	8
М6	2.94	3.92	6.54	7.85	10.5	11.8	14.7	17.7	10
М8	7.11	9.48	15.8	19	25.3	28.4	35.5	42.7	13
М10	14.3	19.1	31.8	38.1	50.8	57.2	71.5	85.8	17
М12	24.4	32.6	54.3	65.1	86.9	97.7	122	147	19
М14	39	52	86.6	104	139	156	195	234	22
М16	59.9	79.9	133	160	213	240	299	359	24
М18	82.5	110	183	220	293	330	413	495	27
М20	117	156	260	312	416	468	585	702	30
М22	158	211	352	422	563	634	792	950	32
М24	202	270	449	539	719	809	1011	1213	36

Также представим таблицу момента затяжки для дюймовых видов резьб по стандарту, который применяется в Соединенных Штатах.

Дюймы	Нм	Фунт
1/4	12±3	9±2
5/16	25±6	18±4.5
3/8	47±9	35±7
7/16	70±15	50±11
1/2	105±20	75±15
9/16	160±30	120±20
5/8	215±40	160±30
3/4	370±50	275±37
7/8	620±80	460±60

Значения усилий затяжки для ленточного хомута с червячным зажимом

Ниже приведенная таблица содержит ряд данных про первоначальную установку ленточных хомутов на новом шланге, а также про повторную затяжку уже обжатых шлангов.

Размер хомута

Нм	Фунт/Дюйм
16мм — 0,625 дюйма	7,5±0,5	65±5
13,5мм — 0,531 дюйма	4,5±0,5	40±5
8мм — 0,312 дюйма	0,9±0,2	8±2
16мм	4,5±0,5	40±5
13,5мм	3,0±0,5	25±5
8мм	0,7±0,2	6±2

Определение момента затяжки

Динамометрическим ключом

Подбор этого инструмента должен осуществляться так, чтобы затяжной момент на крепежном элементе был на 20-30% меньше, нежели значение максимального момента на используемом ключе. Если попытаться превысить допустимый лимит, то инструмент может легко сломаться.

Затяжное усилие и марка материала должны присутствовать на каждом изделии, способы расшифровки маркировки описаны выше.

Чтобы выполнить вторичную протяжку болтов, следует придерживаться следующих рекомендаций:

1. Точно знать значение необходимого затяжного усилия.
2. Выполняя контрольную проверку затяжки, необходимо выставлять усилие и проверять по кругу каждый крепежный элемент.
3. Запрещается пользоваться динамометрическим ключом как обычным, его не стоит использовать для закрутки деталей, гаек и болтов, чтобы получить лишь примерное усилие . Его стоит использовать для выполнения контрольной протяжки.
4. У динамометрического ключа должен быть запас для измерения момента усилия.

Без использования динамометрического ключа

Чтобы выполнить проверку нам понадобится наличие:

• накидного или рожкового ключа;
• пружинного кантера или весов, с пределом не менее 30 кг;
• таблицы, которая содержит сведения об усилии затяжки болтов и гаек.

Момент затяжки является усилием, которое необходимо приложить на рычаг размером в 1 метр. К примеру, требуется выполнить затяжку гайки рассчитав для этого усилие в 2 кГс/м:

1. Нам потребуется узнать какой длины ключ. Например, длина составляет 20 см или 0,2 метра.
2. Разделить единицу на наше полученное значение: 1/0,2 = 5.
3. Умножить полученный результат: 5*2кГс/м = 10 кг.

Далее на практическом опыте крепим к ключу крючок и присоединяем его к весам. Выполняем натяжку к нужному значению (которое мы получили в ходе расчетов) и начинаем постепенно закручивать/проверять. Применение такого кустарного метода все же лучше, нежели закручивать болты на «глаз». Погрешность будет присутствовать в любом случае, однако с увеличением усилия она будет уменьшаться . Все зависит от того, какого качества весы. Однако для проведения серьезных и профессиональных работ лучше обзавестись специальным динамометрическим ключом.

Статья написана по материалам сайтов: www.svmspb.ru, instrument.guru, pro-instrymenti.ru.

«

Отличная статья 0

the-avto.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

Затяжка резьбовых соединений

Технический уровень и качество крепёжных деталей и соединений имеют важное значение для обеспечения высоких потребительских характеристик машин, механизмов, строительных конструкций, бытовой техники, другой продукции. Известно, что большинство отказов в автотранспортных средствах так или иначе связано с крепёжными деталями, ослаблением соединений, а любые ремонты и обслуживание – с отвинчиванием и завинчиванием болтов, гаек, винтов и т.д.

Надёжность соединений узлов зависит от технического уровня конструкции в целом, качества крепёжных деталей и качества сборки [1].

Надёжность резьбовых соединений — это, в первую очередь, гарантия длительного сохранения усилия предварительной затяжки в период эксплуатации. Как обеспечить это?

Силовые параметры резьбовых соединений. Надёжность крепежа.

Чтобы ответить на поставленный вопрос, сначала назовём основные силовые параметры резьбовых соединений. ГОСТ 1759.4 устанавливает для крепёжных деталей минимальную разрушающую нагрузку(Р_р, Н) и пробную нагрузку(N, Н), которая для классов прочности 6.8 и выше составляет 74-79% от минимальной разрушающей нагрузки. Пробная нагрузка является контрольной величиной, которую стержневая крепёжная деталь должна выдержать при испытаниях.

Усилие предварительной затяжки (далее – усилие затяжки – Q, Н), на которое производится затяжка резьбового соединения, обычно принимаетсяв пределах 75-80%, в отдельных случаях и 90%, от пробной нагрузки[1]. Нередко возникает вопрос почему «предварительной»? Дело в том, что затяжка соединений подразумевает создание во всех деталях – и крепёжных, и соединяемых, некоторых напряжений. При этом в упруго напряжённых телах проявляются некоторые механизмы пластических деформаций, ведущие к убыванию напряжений во времени (явление релаксации напряжений). Поэтому по истечении некоторого времени усилие затяжки соединения несколько снижается без каких либо дополнительных силовых воздействий на него. В табл. 1 для справок приведены значения усилий затяжки нескольких размеров соединений.

Таблица 1

Значения усилий затяжки,Q, Н
Размер резьбы болта	Класс прочности 6.8	Класс прочности 8.8	Класс прочности 10.9
М6	7540	8700	12530
М8	12750	15900	22800
М10	19130	25280	36080
М12	27230	36680	52500

Существует несколько способов затяжки резьбовых соединений: затяжка до определённого момента, затяжка до определённого угла, затяжка до предела упругости, затяжка в области пластических деформаций и другие.

Затяжка соединений до определённого момента

В отечественной практике чаще всего применяется затяжка путём приложения к крепёжной детали необходимого крутящего момента затяжки (далее – момента затяжки, М_кр, Н*м), который обычно указывается в чертежах или технологии сборки. В автомобильной промышленности для назначения моментов затяжки используются отраслевые стандарты [2; 3] и руководящий документ [4], которые распространяются на резьбовые соединения с болтами, шпильками и гайками с цилиндрической метрической резьбой номинальным диаметром от М3 до М24 в зависимости от размеров, класса прочности крепёжной детали и класса соединения.

В зависимости от степени ответственности соединений назначаются классы резьбовых соединений и соответствующие им величины максимальных и минимальных моментов затяжки, объёма их контроля (проверки), приведенные в табл.2.

Таблица 2. Классы резьбовых соединений по [3]

Класс соедин.	Наименование	Допускаемое отклон. от расчетного Мкр, %		Объем контроля затяжки
		Максим.	Минимум
I	Особо ответственные	+5	-5	100% соединений
II	Ответственные	+5	-15
III	Общего назначения	+5	-35	Периодически, согласно техдок.
IV	Малоответственные	+5	-65

Несколько иные, но во многом аналогичные классы резьбовых соединений приводит, например, стандарт фирмы Renault[5], называя их классами точности прилагаемого момента:

класс А	имеет поле допуска Мкр на инструменте	±5%
класс В	имеет поле допуска Мкр на инструменте	±10%
класс М	имеет поле допуска Мкр на инструменте	±15%
класс С	имеет поле допуска Мкр на инструменте	±20%
класс D	имеет поле допуска Мкр на инструменте	±35%
класс Е	имеет поле допуска Мкр на инструменте	±45%

Видно, что классы А, В, С, D соответствуют по полю допуска классам по табл.2.

Номинальный крутящий момент рассчитывается по известной формуле [1; 4;7]:

М_кр = 0,001 Q[0,16 Р + µ_р 0,58 d₂ + µ_т 0,25 (d_т + d₀) ],

где µ_р– коэффициент трения в резьбе;

µ_т — коэффициент трения на опорном торце;

d_т – диаметр опорной поверхности головки болта или гайки,мм;

d₀ – диаметр отверстия под крепёжную деталь, мм;

Р – шаг резьбы, мм;

d₂– средний диаметр резьбы, мм.

Существенное влияниена затяжку крепёжных соединений оказывают условия контактного трения в резьбе и на опорной поверхности, зависящие от таких факторов, как состояние контактных поверхностей, вид покрытия, наличие смазочного материала, погрешности шага и угла профиля резьбы, отклонение от перпендикулярности опорного торца и оси резьбы, скорость завинчивания и др. Значения коэффициента трения в реальных условиях сборки можно лишь прогнозировать. Как показывают многочисленные эксперименты, они не стабильны. В табл. 3 приведены их справочные значения [6].

Таблица 3. Значения коэффициентов трения в резьбе µ_ри на опорном торце µ_т

Вид покрытия	Коэффициент трения	Без смазочного материала	Машинное масло	Солидол синтетический	Машинное масло с МоS2
Без покрытия	µр	0,32-0,52	0,19-0,24	0.16-0,21	0,11-0,15
	µт	0,14-0,24	0,12-0.14	0,11-0,14	0,07-0,10
Цинкование	µр	0,24-0,48	0,15-0,20	0,14-0,19	0,14-0,19
	µт	0,07-0.10	0.09-0,12	0,08-0,10	0,06-0,09
Фосфатирование	µр	0,15-0,50	0,15-0,20	0,15-0.19	0.14-0,16
	µт	0,09-0,12	0,10-0,13	0,09-0,13	0,07-0,13
Оксидирование	µр	0.50-0,84	0,39-0.51	0,37-0,49	0.15-0,21
	µт	0,20-0,43	0,19-0.29	0.19-0,29	0,07-0,11

 

Для упрощения расчётов М_кр коэффициенты трения обычно усредняют. В качестве примера в табл. 4 приведены результаты сравнительного расчёта моментов затяжки соединения болт-гайка размером М8, класса прочности 8.8-8. Значения коэффициентов трения µ_риµ_т взяты средними от приведённых в табл.3. Конечные результаты расчётов достаточно близки.

Таблица 4. Результаты сравнительного расчёта момента затяжки крепежа

Вид смазки и покрытия	Разные коэффициенты трения			Усреднен. к-ты трения
	µр	µт	Мкр.разд, Н?м	µ=0,5(µр+µт)	Мкр.сред, Н?м
6Ц хр	0,36	0,09	34,9	0,22	36,8
6Ц хр, солидол	0,165	0,09	21,9	0.13	23,0
Без смазки и покрытия	0,42	0,19	47,6	0,30	48,9

Для понимания и правильного назначения режимов сборки резьбовых соединений важно знать на что расходуется М_кр. В табл. 5 приведены результаты расчёта момента затяжки в целом и по составляющим. Три составляющие момента затяжки (см. формулу) отражают их доли, идущие на создание усилия затяжки (12-15%), на преодоление сил трения в резьбе (32-39%) и на преодоление сил трения под головкой болта или под гайкой (47-54%) [1].

Как видим на создание усилия затяжки расходуется лишь до 15% М_кр.

Таблица 5. Моменты затяжки соединений и их составляющие, М_кр, Н*м

Размер резьбы ишестигр., мм	Всего		На создание усилия затяжки		На трение в резьбе		На трение под головкой
	Класс прочности
	6.8	8.8	6.8	8.8	6.8	8.8	6.8	8.8

 

М6; S=10	8.3	9,6	1.2	1,4	3,0	3,5	4,1	4,7
М8; S=13	18,4	23	2.6	3,2	6.9	8.6	8,9	11,2
М10; S=17	35	46,3	4,6	6,0	13,0	17,2	17,4	23,5

 

 

При применении соединений с фланцевыми болтами и гайками важно учитывать влияние на момент затяжки увеличенной опорной поверхности под головкой. Момент требуется на 10-15% выше, чем без фланца.

Крепёж. Точность способа затяжки по моменту

Итак, все действия разработчиков крепёжных соединений в машинах и механизмах сводится к назначению М_кр. Но обеспечит ли этот момент получение необходимого усилия затяжки? Зная сильное влияние условий трения и класса соединения на зависимость между усилием и моментом затяжки, покажем каков может быть разброс достигаемых значений Q при сборке. В качестве примера рассмотрим соединение болт-гайка М8 класса прочности 8.8-8, покрытие цинковое с хроматированием без смазочного материала. Номинальное усилие затяжки Q= 15900 Н.По [4] имеемМ_{кр макс} = 24,4 Н*м.

Близкие значения Q и М_кр приводятся в материалах фирм Renault, Gedore, Facom и других.

Рассчитаемпри возможных значениях коэффициентов трения 0,3, 0,14 и 0,10 величины достигаемого усилия затяжки при названных моментах затяжки для соединений II и III классов (табл. 6) и построим диаграмму в координатах Q– М_кр (рис. 1). Виден весьма существенный разброс достигаемых значений усилия затяжки (заштрихованная четырехугольная зона) при заданных крутящих моментах. Для соединений II класса это А₂ВСD₂, а III класса – А₃ВСD₃.

Минимально достигаемое усилие затяжки Q_минполучается при приложении минимального крутящего момента затяжки М_{кр. мин} при максимальном коэффициенте трения µ_макс(точки А₂ и А₃ на диаграмме).

Таблица 6. Результаты расчётов усилия затяжки, Q, Н

Момент затяжки, Н/м	Коэффициент трения, µ
	0,3	0,14	0,10
Мкр. макс = 24,4	7870	15900	21030
Мкр.мин = 19,8;11 класс	6390	12860	17070
Мкр. мин = 15,1; 111класс	4870	9800	13020

Максимальное усилие затяжки Q_макс достигается при приложении максимального крутящего момента М_{кр. макс} при наименьшем коэффициенте трения µ_мин (точка С на диаграмме).

Подобные графические изображения могут быть построены для каждого конкретного резьбового соединения. Точка соответствующего соотношения М_кр – Q находится внутри четырёхугольника.

Еще одна характеристика резьбовых соединений, влияющая на точность затяжки по моменту, назовём её «плотность» или «герметичность» стыка соединяемых деталей. Чем больше в пакете деталей (слоев), тем сильнее влияние заусенцев, неровностей, шероховатости контактных поверхностей.

Минимальное удельное усилие на контактных поверхностях должно устанавливаться из условия плотности стыкови не должно быть меньше s_{0 мин}=(0,4 – 0,5)s_т. Максимальное значение удельных усилий, обеспечивающих надёжность затяжки должно быть s_{0 макс}=(0,8 – 0,9)s_т.

Ранее мы приводили данные [1] о нежелательности применения плоских и пружинных шайб в соединениях и приводили варианты перехода, в частности, на фланцевый крепёж, что существенно повышает надёжность. Там же показаны отрицательные стороны применения болтов с шестигранной уменьшенной головкой, у которых контактные напряжения под головкой превышают s_т.

Как видно способ затяжки с контролем момента даже при его точной фиксации не обладает необходимой надёжностью, далеко не всегда обеспечивает нужное усилие затяжки.

Методы контроля затяжки крепежа

Наиболее распространен метод контроля при помощи динамометрических ключей, имеющих точность в пределах ±5%. Ошибка в измерении величины момента зависит от принятого метода его определения. В [4] предусматриваются следующие методы.

Метод А. Момент измеряется непосредственно в начале вращения болта или гайки в направлении затягивания, измеренный таким образом момент называется «моментом страгивания с места». Метод применяется для быстрого контроля и осуществляется не позднее 30 минут после затяжки.

Метод В. Момент измеряется во время вращения при повороте на 10^о – 15^о в направлении завинчивания. Момент, полученный при этом, называется «моментом вращения». Метод применяется для периодического, но более точного контроля.

Метод С. Соединение освобождается и снова затягивается в прежнем положении, которое должно быть отмечено риской. Этот момент называется «моментом повторной затяжки» и применяется для контроля соединений, имеющих оксидные пленки, окраску, загрязнения.

Величины моментов затяжки при контрольных измерениях должны находитьсяв следующих диапазонах :

	Метод А	Метод В	Метод С
От	1,25 Мкр. макс	1,08 Мкр. макс	1,05 Мкр. макс
До	1,05 Мкр.мин	0,92 Мкр.мин	0,88 Мкр. мин

 В случае недостаточной величины момента затяжки производится подтяжка резьбового соединения до заданной величины момента. Заметим, что контроль качества затяжки особо ответственных соединений (класс 1 ) с допускаемым отклонением момента ±5% динамометрическим ключом, имеющим такую же точность, едва ли корректен.

Таким образом, показано, что как затяжка резьбовых соединений, так и её контроль базируются на косвенных методах путём приложения к крепёжной детали крутящего момента, но это далеко не всегда обеспечивает получение необходимого усилия затяжки.

Поэтому разработчики конструкции вынуждены для обеспечения требуемого усилия сжатия соединяемых деталей применять большее количество недозатянутых крепёжных деталей и увеличивать их диаметр.

Приведем примеры ошибок, которые стали возможными из-за указания в техдокументации только момента затяжки.

На автомобилях семейства ГАЗель при сборке крепления задней опоры двигателя имели место случаи разрушения болтов М10х6gх30 (210406) с полукруглой головкой и квадратным подголовком. Испытания болтов показывали, что они соответствуют требованиям ОСТа и имеют класс прочности 4.8. Оказалось, что, указанный в чертежах узла крутящий момент затяжки М_крравнялся 28-36 Нм. Это соответствует соединению класса прочности 6.8.в результате усилие затяжки при М_{кр. мин}завышалось в 1,4 раза, а при М_{кр.макс} в 1,9 раза! После замены класса прочности болта на 6.8 дефекты сборки были исключены.

При сборке суппорта переднего тормоза автомобилей ВАЗ 2108(09) разрушался болт 2108-3501030 М12х1,25х30, имеющий класс прочности 10.9. Болт, имеющий покрытие фосфат с промасливанием, опирается на шайбу с таким же покрытием и закручивается в чугунный суппорт с цинковым покрытием. По чертежу М_{кр.макс}=118,4 Нм. В стандартах ВАЗа не было данных по коэффициенту трения для данного сочетания контактных поверхностей. По разным источникам отклонение М_кр могут составлять от ±10% до ±30%. Проведённые исследования этого резьбового соединения и условий его сборки на конвейере позволили выявить, объяснить и устранить причины разрушения болтов[1]. На рис. 2 показана диаграмма Q– М_кр, рассчитанная по методике Фиат-ВАЗ, где n — коэффициент использования предела текучести (n=s:s_т, где s — суммарное напряжение в болте, создаваемое при затяжке). Для ответственного соединения (11 класса) коэффициент трения в резьбе и на опорной поверхности варьировался в пределах 0,1–0,18. Было определено, что при m=0,1 момент М_кр.мин=96,5 Нм, а усилие затяжки Q=59536 Н. При М_{кр.макс}=118,4 Нм усилие Q=73130 Н, что выше нагрузки до предела пропорциональности Q_упр=72750 Н, то есть возможна пластическая деформация болта или его разрушение при сборке. Известно, что при случайном попадании масла и колебаниях толщины покрытий коэффициент трения может уменьшится до значения 0,08 и даже 0,06. В то же время было выявлено,что перед сборкой болты проходили операции мойки и промасливания, что недопустимо, ибо ещё больше увеличивало усилие затяжки.

Результаты исследований показали также целесообразность замены цилиндрической головки с внутренним шестигранником у болтана головку с волнистым приводом (типа ТОRХ) и 2-х радиусной поднутренной галтелью под головкой. За счёт этого удалось снизить напряжения под головкой и еще больше повысить надёжность крепления.

Приведённые примеры показывают, что исследования конструкций узлов и технологии сборки позволяют выяснить и исключить возможные дефекты, а также подтверждают необходимость перенесения внимания с момента на усилие затяжки.

О затяжке крепёжных соединений с контролем усилий

В мировой практике используются методы и инструменты, которые непосредственно контролируют усилие затяжки в ходе сборки. Осуществить затяжку резьбового соединения с контролем по усилию в лабораторных условиях несложно. Исследования показывают, что наибольшая точность обеспечения усилий затяжки в производственных усло

atex-tools.ru

Моменты затяжек резьбовых соединений

Маркировка – что указано на головках болтов.

Для изделий из углеродистой стали класса прочности — 2 на головке болта указаны цифры через точку. Пример: 3.6, 4.6, 8.8, 10.9, и др.

Первая цифра обозначает 1/100 номинальной величины предела прочности на разрыв, измеренную в МПа. Например, если на головке болта стоит маркировка 10.9 первое число 10 обозначает 10 х 100 = 1000 МПа.

Вторая цифра — отношение предела текучести к пределу прочности, умноженному на 10. В указанном выше примере 9 — предел текучести / 10 х 10. Отсюда Предел текучести = 9 х 10 х 10 = 900 МПа.

Предел текучести это максимальная рабочая нагрузка болта!

Для изделий из нержавеющей стали наносится маркировка стали — А2 или А4 — и предел прочности — 50, 60, 70, 80, например: А2-50, А4-80.

Число в этой маркировке означает — 1/10 соответствия пределу прочности углеродистой стали.

Перевод единиц измерения: 1 Па = 1Н/м2; 1 МПа = 1 Н/мм2 = 10 кгс/см2.
Предельные моменты затяжки для болтов (гаек).

Крутыщие моменты для затяжки болтов (гаек).

В таблице ниже приводятся закручивающие моменты для затяжки болтов и гаек. Не превышайте эти величины.

Резьба	Прочность болта
	8.8	10.9	12.9
М6	10 Нм	13 Нм	16 Нм
М8	25 Нм	33 Нм	40 Нм
М10	50 Нм	66 Нм	80 Нм
М12	85 Нм	110 Нм	140 Нм
М14	130 Нм	180 Нм	210 Нм
М16	200 Нм	280 Нм	330 Нм
М18	280 Нм	380 Нм	460 Нм
М20	400 Нм	540 Нм	650 Нм
М22	530 Нм	740 Нм	880 Нм
М24	670 Нм	940 Нм	1130 Нм
М27	1000 Нм	1400 Нм	1650 Нм
М30	1330 Нм	1800 Нм	2200 Нм
М33	1780 Нм	2450 Нм	3000 Нм
М36	2300 Нм	3200 Нм	3850 Нм
М39	3000 Нм	4200 Нм	5050 Нм
М42	3700 Нм	5200 Нм	6250 Нм

Выше перечисленные величины даются для стандартных болтов и гаек, имеющих
метрическую резьбу. Для нестандартного и специального крепежа смотрите руководство по ремонту ремонтируемой техники.

Моменты затяжки стандартного крепежа с дюймовой резьбой стандарта США.

В следующих таблицах приведены общие нормативы
моментов затяжки для болтов и гаек SAE класса 5 и выше.

Размер резьбы, дюймы	Момент затяжки стандартных болтов и гаек
	Н м’	фунт фут
1/4	12± 3	9±2
5/16 3/8	25 ± 6 47± 9	18± 4,5 35 ± 7
7/16	70± 15	50± 11
1/2	105± 20	75±15
9/16	160 ± 30	120± 20
5/8	215± 40	160 ± 30
3/4	370 ± 50	275 ± 37
7/8	620± 80	460 ± 60
1	900 ± 100	660 ± +75
11/8	1300 ± 150	950 ± 100
1 1/4	1800 ±200	1325 ±150
1 3/8	2400 ± 300	1800 ± 225
1 1/2	3100 ± 350	2300 ± 250

1 ньютон-метр (Н.м) равен примерно 0,1 кГм.

ISO — Международная организация стандартов

Моменты затяжки стандартных ленточных хомутов с червячным зажимом для шлангов

В приводимой ниже таблице даются моменты затяжки
хомутов при их начальной установке на новом шланге, а
также при повторной установке или подтягивании хомутов
на шлангах, бывших в употреблении,

Момент затяжки для новых шлангов при начальной установке

Ширина хомута	Нм	фунт дюйм
16 мм ( 0,625 дюйма)	7,5 ± 0,5	65± 5
13,5 мм ( 0,531 дюйма)	4,5 ± 0,5	40± 5
8 мм ( 0,312 дюйма)	0,9 ± 0,2	8 ± 2
Момент затяжки для повторной сборки и подтягивания
Ширина хомута	Нм	фунт дюйм
16 мм ( 0,625 дюйма)	4,5 ± 0,5	40± 5
13,5 мм ( 0,531 дюйма)	3,0 ± 0,5	25± 5
8 мм ( 0,312 дюйма)	0,7 ± 0,2	6 ± 2

Таблица моментов затяжки типовых резьбовых соединений

Номинальный диаметр болта (мм)	Шаг резьбы (мм)	Момент затяжки Нм (кг.см, фунт.фут)
		Метка на головке болта «4»	Метка на головке болта «7»
M5	0,8	3 ~ 4 (30 ~ 40; 2,2 ~ 2,9)	5 ~ 6 (50 ~ 60; 3,6 ~ 4,3)
M6	1,0	5 ~ 6 (50 ~ 50; 3,6 ~ 4,3)	9 ~ 11 (90 ~ 110; 6,5 ~ 8,0)
M8	1,25	12 ~ 15 (120 ~ 150; 9 ~ 11)	20 ~ 25 (200 ~ 250; 14,5 ~ 18,0 )
M10	1,25	25 ~ 30 (250 ~ 300; 18 ~ 22)	30 ~ 50 (300 ~ 500; 22 ~ 36)
M12	1,25	35 ~ 45 (350 ~ 450; 25 ~ 33)	60 ~ 80 (600 ~ 800; 43 ~ 58)
M14	1,5	75 ~ 85 (750 ~ 850; 54 ~ 61)	120 ~ 140 (1,200 ~ 1,400; 85 ~ 100)
M16	1,5	110 ~ 130 (1,100 ~ 1,300; 80 ~ 94)	180 ~ 210 (1,800 ~ 2,100; 130 ~ 150)
M18	1,5	160 ~ 180 (1,600 ~ 1,800; 116 ~ 130)	260 ~ 300 (2,600 ~ 3,000; 190 ~ 215)
M20	1,5	220 ~ 250 (2,200 ~ 2,500; 160 ~ 180)	360 ~ 420 (3,600 ~ 4,200; 260 ~ 300)
M22	1,5	290 ~ 330 (2,900 ~ 3,300; 210 ~ 240)	480 ~ 550 (4,800 ~ 5,500; 350 ~ 400)
M24	1,5	360 ~ 420 (3,600 ~ 4,200; 260 ~ 300)	610 ~ 700 (6,100 ~ 7,000; 440 ~ 505)

www.truckdonor.ru