Обозначение болтов и их качество

Как выглядит болт и чем отличается от винта

Как упоминалось выше, чтобы четко разграничивать, чем отличается болт от винта, определение каждого из них должно производиться по методу крепления. Так, в качестве фиксирующего элемента у болта используется гайка, а винт непосредственно закручивается вглубь скрепляемых деталей и имеет встречную резьбу во второй из них. Гайки должны иметь такой же размер резьбового отверстия, что и болты, иначе они не подойдут.

Всегда можно уточнить, какая конструкция бывает у болтов с шестигранной головкой, и определить, чем отличается винт от болта, по ГОСТу 7805-70. Именно этот документ регулирует производство названных деталей и их качественные и количественные характеристики.

Чаще всего изготавливаются универсальные болты с полной резьбой, но бывают и варианты с неполной — для скрепления плоских деталей большой толщины. По принципу крепления также можно понять, чем отличается болт от винта. Ведь при использовании болта, всегда его второй конец выходит из скрепляемой детали и фиксируется гайкой, тогда как у винта он прячется внутри детали. При рассмотрении конструктивных особенностей уже упоминалось, чем отличается болт от винта, и именно по этому различию болты предназначены для соединения двух плоских деталей, а винты — для плоской детали с изделиями любой толщины.

Болты к тому же при скреплении с гайкой под воздействием вибраций или при соединении деревянных деталей имеют свойство саморазвинчиваться. Чтобы предотвратить это, надевают на болт контргайку (вторую вслед за первой) или используют самоконтрящиеся гайки.

Чтобы не повредить болтом мягкий материал, такой как дерево или пластмасса, и чтобы крепеж под воздействием нагрузок не продавил мягкий материал, под головку болта кладут шайбу. Для более надежных соединений используют две шайбы, помещая вторую под гайку.

Схема условного обозначения болтов, винтов, шпилек и гаек

Примеры условных обозначений крепежных изделий

Винт — по ГОСТ 17473-80 класса точности А, исполнения 2, диаметром резьбы d=12 мм с мелким шагом резьбы, с полем допуска резьбы 6e, длиной l=60 мм, класса точности 5.8, из спокойной стали с цинковым покрытием толщиной 9 мкм, хроматированным

Винт А2М12×1,25-6e×60.58.С.019 ГОСТ 17473-80

Гайка — по ГОСТ 5916-70 исполнения 2, диаметром резьбы d=12 мм, с мелким шагом резьбы, с левой резьбой, с полем допуска 6Н, класса прочности 05, из стали марки 40Х, с инковым покрытием толщиной 6 мкм, хроматированным

Гайка 2М12×1,25-Л-6Н.05.40Х.016 ГОСТ 5916-70

Примечания:

1. В условном обозначении не указывают: исполнение 1, крупный шаг резьбы, правую резьбы, отсутствие покрытия, а также параметры, однозначно определяемые стандартами на продукцию; класс точности В, если стандартом на конкретное крепежное изделие предусматривают два класса точности (А и В).
2. Если применяется покрытие, не предусмотренное настоящим стандартом, его обозначение указывается по ГОСТ 9.306-85.

Соседние страницы

• Резьбы цилиндрические
• Резьбы конические
• Резьба метрическая
• Сбеги, недорезы, проточки и фаски по ГОСТ 10549
• Резьба упорная
• Резьба трапецеидальная
• Механические свойства болтов, винтов, шпилек, гаек.
• Болты общего назначения с шестигранными головками
• Винты общего назначения
• Винты невыпадающие
• Винты установочные
• Болты и винты специального назначения
• Винты самонарезающие для металла и пластмасс
• Стопорение гайки относительно болта дополнительными элементами
• Стопорение гаек относительно корпуса
• Стопорение гайки относительно болта за счет дополнительного трения, сварки и пластического деформирования
• Стопорение болтов. Предохранение винтов и гаек от потери
• Стопорение винтов
• Фланцевые соединения деталей
• Фланцевые соединения труб и крышек цилиндров
• Фланцевые соединения труб металлоконструкций
• Примеры применения установочных винтов
• Клеммовые соединения
• Фрикционно-винтовые зажимы
• Стяжки и упоры
• Крепление машин к основаниям

Нюансы выбора крепежа

К выбору крепежа следует относиться с большой ответственностью. Это связано с тем, что показатель их прочности может существенно отличаться. Подбор проводится с учетом того, какая марка стали болтов обладает более подходящими эксплуатационными качествами. К ключевым моментам отнесем следующую информацию:

1. Тип применяемого материала при изготовлении.
2. Класс точности.
3. Применяемые методы термической и химической обработки.

Высокопрочные болты могут изготавливаться из различных металлов. Ключевыми моментами назовем:

1. В большинстве случаев применяются следующие металлы: 10КП, 20КП, сталь 10, сталь 20, 20Г2Р, 40Х. Эти металлы соответствуют всем установленным требованиям по физико-механическим качествам.
2. Для повышения эксплуатационных качеств может проводится термическая обработка. Для выполнения подобной операции применяются специальные электрические печи. За счет создания специальной защитной среды обеспечиваются требуемые эксплуатационные качества.
3. Углеродистые стали получили самое широкое распространение. Это связано с их относительно невысокой стоимостью, а также высокими эксплуатационными качествами.

Оцинкованые болты

Диаметр болтов также является важным критерием выбора. Диаметральные размеры могут варьироваться в достаточно большом диапазоне. С увеличением показателя площади поперечного сечения повышается прочностью и надежность соединения

Длина болтов считается важнейшим геометрическим показателем, который нужно учитывать.Применяемые материалы могут иметь самые различные характеристики К примеру, уделяется внимание тому, какова твердость болтов

Перед выбором наиболее подходящего крепежного элемента нужно учитывать особенности соединения деталей при применении этого крепежного материала:

1. Проведенные исследования указывают на то, что при правильном выборе класса прочности и момента затяжки можно обеспечить наиболее качественное соединение. Кроме этого, обеспечивается защита от самопроизвольного откручивания и длительный срок службы изделия.
2. Качественный крепеж выдерживает поперечные и осевые нагрузки. При изготовлении крепежа применяются специальные металлы и сплавы, которые хорошо противодействуют нагрузкам, воздействующим в любом направлении.
3. Существенно упрощается процесс монтажа и демонтажа. Стоит учитывать, что некоторые металлы могут окисляться, и через некоторое время пройти демонтаж конструкции будет сложно. Однако, упростить задачу можно при применении специального вещества.
4. Есть возможность получить разъемные соединения. Очень часто можно встретить ситуацию, когда для выполнения различных работ требуется провести разбор конструкции. Для проведения демонтажных работ требуются простые инструменты, на выполнение работы, как правило, уходит немного времени.
5. Существенно снижается стоимость получаемого изделия. Сварочное соединение обходится дорого, так как предусматривает использование специального сварочного аппарата.

Качество соединений можно существенно повысить при применении дополнительных различных элементов. К примеру, используются шайбы и контргайки, которые существенно повышают качество и надежность соединения.Однако, у резьбовых соединений есть и несколько существенных недостатков:

1. Концентрация напряжения в месте впадины профиля резьбы. Стоит учитывать, что применение специального металла позволяет существенно повысить надежность резьбовой поверхности.
2. Есть вероятность того, что гайка открутится при сильном механическом воздействии. Конечно, для исключения подобной вероятности могут применяться различные методы фиксации.

Кроме этого, выделяют несколько видов резьбового крепления. Примером можно назвать болтовое и винтовое соединение. Некоторые соединения могут проводиться при помощи шпилек. Выбор более подходящего крепежного элемента проводится с учетом того, какими качествами должно обладать изделие.

Нюансы выбора крепежа

К выбору крепежа следует относиться с большой ответственностью. Это связано с тем, что показатель их прочности может существенно отличаться. Подбор проводится с учетом того, какая марка стали болтов обладает более подходящими эксплуатационными качествами. К ключевым моментам отнесем следующую информацию:

1. Тип применяемого материала при изготовлении.
2. Класс точности.
3. Применяемые методы термической и химической обработки.

Высокопрочные болты могут изготавливаться из различных металлов. Ключевыми моментами назовем:

1. В большинстве случаев применяются следующие металлы: 10КП, 20КП, сталь 10, сталь 20, 20Г2Р, 40Х. Эти металлы соответствуют всем установленным требованиям по физико-механическим качествам.
2. Для повышения эксплуатационных качеств может проводится термическая обработка. Для выполнения подобной операции применяются специальные электрические печи. За счет создания специальной защитной среды обеспечиваются требуемые эксплуатационные качества.
3. Углеродистые стали получили самое широкое распространение. Это связано с их относительно невысокой стоимостью, а также высокими эксплуатационными качествами.

Оцинкованые болты

Диаметр болтов также является важным критерием выбора. Диаметральные размеры могут варьироваться в достаточно большом диапазоне. С увеличением показателя площади поперечного сечения повышается прочностью и надежность соединения

Длина болтов считается важнейшим геометрическим показателем, который нужно учитывать.Применяемые материалы могут иметь самые различные характеристики К примеру, уделяется внимание тому, какова твердость болтов

Перед выбором наиболее подходящего крепежного элемента нужно учитывать особенности соединения деталей при применении этого крепежного материала:

1. Проведенные исследования указывают на то, что при правильном выборе класса прочности и момента затяжки можно обеспечить наиболее качественное соединение. Кроме этого, обеспечивается защита от самопроизвольного откручивания и длительный срок службы изделия.
2. Качественный крепеж выдерживает поперечные и осевые нагрузки. При изготовлении крепежа применяются специальные металлы и сплавы, которые хорошо противодействуют нагрузкам, воздействующим в любом направлении.
3. Существенно упрощается процесс монтажа и демонтажа. Стоит учитывать, что некоторые металлы могут окисляться, и через некоторое время пройти демонтаж конструкции будет сложно. Однако, упростить задачу можно при применении специального вещества.
4. Есть возможность получить разъемные соединения. Очень часто можно встретить ситуацию, когда для выполнения различных работ требуется провести разбор конструкции. Для проведения демонтажных работ требуются простые инструменты, на выполнение работы, как правило, уходит немного времени.
5. Существенно снижается стоимость получаемого изделия. Сварочное соединение обходится дорого, так как предусматривает использование специального сварочного аппарата.

Качество соединений можно существенно повысить при применении дополнительных различных элементов. К примеру, используются шайбы и контргайки, которые существенно повышают качество и надежность соединения.Однако, у резьбовых соединений есть и несколько существенных недостатков:

1. Концентрация напряжения в месте впадины профиля резьбы. Стоит учитывать, что применение специального металла позволяет существенно повысить надежность резьбовой поверхности.
2. Есть вероятность того, что гайка открутится при сильном механическом воздействии. Конечно, для исключения подобной вероятности могут применяться различные методы фиксации.

Кроме этого, выделяют несколько видов резьбового крепления. Примером можно назвать болтовое и винтовое соединение. Некоторые соединения могут проводиться при помощи шпилек. Выбор более подходящего крепежного элемента проводится с учетом того, какими качествами должно обладать изделие.

Как выглядит винт и чем отличается от болта

В принципе, винт – это маленький болтик, но, как правило, головка у него не многогранная, как у болта, а имеет шлиц (резцовое отверстие) под отвертку. Поскольку и болты бывают с резьбой на головке, особенно если они маленьких размеров, есть и ещё одно различие, по которому можно понять, чем отличается болт от винта. В то время как главным фиксатором болта является гайка, его собрат — винтик — фиксируется внутри детали по специально предусмотренной на скрепляемой детали резьбе без дополнительных крепежных элементов. Если на конце крепежного элемента нет гайки, значит, перед нами винт.

Благодаря перечисленному, винт может быть использован в тех местах, где доступ с обратной стороны закрыт. Например, крышки и заглушки в различных конструкциях, механизмах, бытовых и промышленных изделиях.

Винты изготавливают из самых разнообразных металлов: в основном из стали, но для электрооборудования их штампуют из бронзы, меди, латуни, когда к ним предъявляется требование не просто скреплять детали, но и хорошо проводить ток.

Основные классификации

Существует общепринятая система классификации крепежных изделий:

• резьбовые изделия повышенной прочности;
• крепежи массового использования;
• крепежи для безударной фиксации и одностороннего монтажа;
• элементы для герметичных конструкций;
• фиксаторы, необходимые для крепления полимерных композитных материалов.

Отметим, что классификация носит условный характер, и нельзя все метизы, однозначно подогнать под эти параметры. Наиболее простой пример – клепка. Особенности ее конструкции подразумевают отнесение к категории крепежа для безударной, односторонней фиксации, но существуют изделия, предназначенные или способные скреплять полимерные и композитные материалы, а это уже другая категория из списка.

Существует еще несколько видов классификации. Например, по типу конструкции. Здесь два раздела:

1. разъемные. То есть все крепежи, состоящие из двух и более частей.
2. и неразъемные, такие как гвозди и клепки.

Также имеет смысл разделять метизы по назначению. Некоторые элементы предназначены для работы в агрессивной среде, например под водой, другие изначально предусматривают работу под высокими нагрузками. То есть, один и тот же крепеж может иметь разные сферы применения, а для их изготовления используются разные технологии и материалы.

В отношении резьбовых соединений также действует разделение по шагу резьбы. Болт одного размера может быть как с мелкой резьбой, то есть большим количеством витков, так и с крупной. И последний тип классификации – по размеру. Не существует строгого норматива, прописывающего конкретные размеры крепежа, но существует общепринятая система стандартов. В этом смысле разделить метизы по группам не получится.

Гвозди

Гвоздь, в привычном понимании – это отрезок металлического прутка, заточенный с одной стороны, и расплющенный с другой. Основная сфера применения – соединение деревянных элементов, но однозначно отнести гвозди к категории «крепежи массового использования» нельзя, так как существуют метизы, предназначенные для скрепления полимеров и композитов. Они отличаются как конструкционно, так и по материалам, использованным при их изготовлении.

На самом деле, гвоздь – очень широкое определение, включающее в себя несколько типов крепежей различного назначения:

• Строительный. Привычный гвоздь в классическом понимании. Металлический пруток с заточкой и шляпкой без конструкционных особенностей.
• Винтовой. Имеет по всей длине или ее части винтовую резьбу. Забивается также молотком и применяется для скрепления деревянных блоков, подверженных повышенным нагрузкам.
• Ершистый. По всей длине или ее части имеет небольшие юбки, напоминающие витки резьбы, но не соединенные между собой. Используется для соединения элементов, подверженных воздействию влаги и деформации. Перед забиванием часто сверлится отверстие меньшего диаметра.
• Шиферный. Предназначен для скрепления шиферных листов. Из конструкционных особенностей – прижимная шляпка большего диаметра и иногда наличие резиновой шайбы.
• Кровельный. Предназначен для крепления кровельных материалов, и имеет непропорционально большую шляпку, обеспечивающую надежное крепление мягких покрытий.
• Финишный и с овальной головкой. Гвоздь, полностью погружающийся при забивании в скрепляемый элемент. Применяется при фиксации декоративных изделий, наличников и прочего.

Помимо этого существуют крепежные мебельные, сапожные и обойные гвозди, но к строительству или производству они отношения не имеют. Отдельно необходимо сказать про нейлерные гвозди. Они используются в гвоздезабивных пистолетах. Конструкционно практически не отличаются, но поставляются в блоках, соединенные между собой.

Разновидности испытаний

С целью подтверждения качества выпускаемой крепежной продукции проводятся определенные испытания. Их методы и способы зафиксированы в ГОСТе Р 52627-2006. Выполняться испытания могут в любой лаборатории, в том числе заводской, которая успешно прошла аттестацию в центре, функционирующем при Росстандарте. Тесты проводятся на:

• твердость. Способность материала изготовления оказывать сопротивление различного рода деформациям;
• кручение. Такие испытания проводятся в соответствии с требованиями международного стандарта ISO 898-7: Устанавливается крутящий момент, при котором болт разрушается;
• растяжение. В результате этих испытаний определяются такие показатели материала, как величина относительного удлинения, предел текучести и временное сопротивление.

Свойства продукции определяются результатами проведенных испытаний.

Назначение болтов

В зависимости от сферы использования, существуют следующие виды болтов:

• Мебельные. Эти изделия являются самыми дешевыми и применяются только для производства различных деревянных конструкций, например стропил или каркасных домов. Как правило, класс прочности таких крепежей низкий или средний, а покрытие только цинковое.
• Строительные болты. Эти крепежи изготовляются из высокопрочных сталей и имеют одну особенность – увеличенные головки. Используются они при строительстве зданий и других сооружений, в том числе мостов или метрополитенов.
• Дорожные болты. В зависимости от того, для каких конструкций используются, эти крепежи могут иметь как высокий, так и низкий класс прочности. Как правило, производят такие болты с квадратным подголовком для более быстрого закручивания без применения вспомогательных средств. Подобные крепежные изделия используются во время сборки дорожных заграждений и знаков.
• Транспортные (элеваторные) болты, которые обычно изготовляются из конструкционной стали с цинковым покрытием. Главной особенностью такого крепежа является сферическая головка с двумя «шипами». Последние предотвращают поворот болта вокруг своей оси.
• Железнодорожные, которые бывают клеммными, стыковыми и закладными. К подобным крепежам предъявляются особые требования. Каждый из них должен изготовляться из жаропрочных и коррозиестойких сталей. Используются такие болты во время установки полотен и дополнительных конструкций железной дороги.
• Лемешные, которые применяются в производстве сельскохозяйственной техники. Обычно такие болты изготовляют с потайными головками высокого класса точности. Кроме того, они имеют квадратные подголовки, которые отвечают за фиксацию изделия в одном положении.
• Машиностроительные болты, которые изготовляются с шестигранными головками и обычно имеют метрическую резьбу. Эти высокопрочные крепежные изделия используются в различных сферах: начиная со станкостроения и заканчивая производством приборов и различных измерительных механизмов.

Класс прочности резьбового крепежа

Этот параметр нормируется в ГОСТ 1759.4-87 (ISO 898.1-78) в этом документе определены группы прочности и их количество. Предусмотрено 11 классов 3.6; 4.6; 5.6; 5.8; 6.6; 6.8; 8.8; 9.8; 10.9; 12.9.

Каждое из этих обозначений подлежит расшифровке. Для этого достаточно первую цифру перемножить на 100 и результатом станет предел прочности металла. То есть болт с номером 9.8 будет обладать пределом прочности в 900 Н/кв. мм. Если число после точки перемножить на 10, то результатом станет размер предела текучести. Он обозначает то напряжение, по достижении которого вступает в силу необратимый процесс пластической деформации.

Кстати, при выполнении расчетов болтовых соединений необходимо закладывать большой запас прочности от предела текучести. Как правило, его принимают в два или три раза больше от номинала.

Метизы, предел прочности которого равен или превышает 800 МПа, применяют для сооружения крановой техники, мостовых конструкций, на железной дороге. Такие болты называют высокопрочными и относят к группе 8.8, а гайки 8.0 и больше.

Контроль качества

Все изделия контролируются по двум параметрам: визуальное соответствие стандарту и металлографическое исследование. При визуальном контроле качества изделие осматривается на предмет отклонения от государственного стандарта по размеру и диаметру, наличию механических повреждений и дефектов, а также наличию коррозийных изменений. Металлографическая оценка предполагает магнитное исследование. Для более детального изучения состава детали может быть использован метод вытравливания металла. Данные методики позволяют с точностью определить количество примесей в сплавах и природу материала, из которого было изготовлено изделие. В случае несоответствия детали стандартам она выбраковывается.

Расчет нагрузки на болт

Маркировка головки болта обычно содержит следующие данные:

— клеймо завода изготовителя (JX, THE, L, WT, и т.п.); — класс прочности; — стрелка «против часовой стрелки» (если левая резьба).

Первая цифра обозначает номинальное временное сопротивление (предел прочности на разрыв): 1/100 Мпа (1/100 Н/мм²; ~1/10 кг/мм²). Пример: (класс прочности 9.8) 9*10=900 Мпа (900 Н/мм²; 91,71 кг/мм²).

Вторая цифра обозначает процентное отношение предела текучести к временному сопротивлению (пределу прочности на разрыв): 1/10%. Пример: (класс прочности 9.8) 9*8=720 Мпа (720 Н/мм²; 73,37 кг/мм²).

Значение предела текучести — это максимально допустимая рабочая нагрузка болта, при превышении которой происходит невосстанавливаемая деформация. При расчётах нагрузки используют 1/2 или 1/3 от предела текучести, с двукратным или трёхкратным запасом прочности соответсвенно.

По действующей международной классификации к высокопрочным болтам относятся изделия, временное сопротивление которых больше или равно 800 Мпа (800 Н/мм²; 81,52 кг/мм²). Соответсвенно начиная с 8.8 для болтов и 8 для гаек.

Примеры текучести материала

Примером может послужить обычная кухонная вилка. Изогнув её в одном направлении, можно получить совершенно другой предмет, значит нарушилась ее текучесть, что привело к деформации. Материал при этом только деформировался, но не сломался, что свидетельствует о большой степени упругости стали. Вывод: максимальная прочность намного выше текучести.

Другое кухонное оборудование, например нож, сломается при попытках изменить его форму. Вывод: у ножа одинаковая сила текучести и прочности, такое изделие можно назвать хрупким, несмотря на то, что оно изготовлено из стали.

Аналогичным практическим примером может послужить вкручивание гайки: сам болт увеличивает длину только после определенного действия над ним. При неблагоприятном исходе эксперимента может состояться срыв резьбы на креплении.

Можно просмотреть тематический ролик, который покажет способ испытания болтов.

Процент удлинения — это среднестатистический показатель, который демонстрирует длину деформированной детали еще до начало поломки. Образно, можно называть такого рода болты гибкими, имея ввиду именно способность к удлинению.

Техническая терминология на этот счет довольно простая: относительное удлинение — это не что иное, как процент увеличения образца по сравнению с первоначальным размером.

Обозначение деталей

Система обозначения резьбовых элементов крепления создавалась Международной организацией по стандартизации (ISO). Следует заметить, что созданные еще в советские времена стандарты, базировались на аналогичных принципах. Со всеми тонкостями расшифровки маркировки болтов можно познакомиться в соответствующей технической документации.

Следует отметить, что в обязательном порядке символы должны быть нанесены на все винты и болты, диаметром от 6 мм. Изделия меньшего диаметра могут быть маркированы по желанию производителя. Детали, изготовленные в соответствии с технологией резания металлов, могут не маркироваться.

• 0,1 мм — для крепежных элементов с диаметром резьбовой части до 8 мм.
• 0,2 мм — болты, диаметр резьбы которых находится в пределах от 8 до 12 мм.
• 0.3 мм — для всех изделий, с резьбой более 12 мм.

Некоторые нормативные документы регламентируют геометрию резьбовых соединений. Например, согласно ГОСТ 7798–70 изделия должны иметь шестигранную головку и относиться к нормальному классу точности.

Размеры болтов и гаек

В последнее время производители автомобилей все шире и шире применяют метрический крепеж и все дальше уходят от дюймового крепежа

Но, важно знать разницу между используемым иногда дюймовым (называемым также американским, или стандарта SAE) и более универсальным в системе мер метрическим крепежом, так как, несмотря на внешнюю схожесть, они не являются взаимозаменяемыми

Все болты , гайки , шпильки и другой крепеж , как дюймовые, так и метрические, классифицируются по диаметру, шагу резьбы и длине. Например, стандартный болт 1/2 х 13 х 1 имеет пол дюйма в диаметре, 13 витков резьбы на один дюйм и длину 1 дюйм. Метрический болт М12 х 1.75 х 25 имеет толщину в диаметре 12 мм, шаг резьбы 1.75 мм (расстояние между витками резьбы) и длину 25 мм. Оба болта внешне очень похожи, однако не являются взаимозаменяемыми.