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

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

Содержание

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

Затяжка болтовОпределенная 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

Крепёжные элементыЭтот 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

Момент затяжкиОсновной 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.

Прилогаемые усилияЭтот 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».

момент затяжки болтов и гаек

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 нагрузкур, 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, Мкр, 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]:

Мкр = 0,001 Q[0,16 Р + µр 0,58 d2 + µт 0,25 (dт + d0) ],

где µр– коэффициент трения в резьбе;

µт — коэффициент трения на опорном торце;

dт – 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 µри на опорном торце µт

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 Мкр 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 µриµт 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(µрт)

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 Мкр. 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% Мкр.

Таблица 5. Моменты затяжки соединений и их составляющие, Мкр, 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 Мкр. 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] имеемМкр макс = 24,4 Н*м.

Близкие значения Q и Мкр 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– Мкр (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 Qминполучается при приложении минимального крутящего момента затяжки Мкр. мин при максимальном коэффициенте трения µмакс(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 Qмакс достигается при приложении максимального крутящего момента Мкр. макс при наименьшем коэффициенте трения µмин (точка С на диаграмме).

Подобные графические изображения могут быть построены для каждого конкретного резьбового соединения. Точка соответствующего соотношения Мкр – 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 s0 мин=(0,4 – 0,5)sт. Максимальное значение удельных усилий, обеспечивающих надёжность затяжки должно быть s0 макс=(0,8 – 0,9)sт.

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 sт.

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 10о – 15о 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 Мкрравнялся 28-36 Нм. Это соответствует соединению класса прочности 6.8.в результате усилие затяжки при Мкр. минзавышалось в 1,4 раза, а при Мкр.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 Мкр.макс=118,4 Нм. В стандартах ВАЗа не было данных по коэффициенту трения для данного сочетания контактных поверхностей. По разным источникам отклонение Мкр 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– Мкр, рассчитанная по методике Фиат-ВАЗ, где n — коэффициент использования предела текучести (n=s:sт, 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 Мкр.мин=96,5 Нм, а усилие затяжки Q=59536 Н. При Мкр.макс=118,4 Нм усилие Q=73130 Н, что выше нагрузки до предела пропорциональности Qупр=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

Отправить ответ

avatar
  Подписаться  
Уведомление о