Классификация болтов
Терминологию в сфере крепежа устанавливают положения ГОСТа 27017-86. Болт там определен, как стержень, с одной стороны которого имеются резьбовые витки, а на другой – головка. Использование данной детали предусматривает два варианта формирования соединения. Первый – путем навинчивания гайки. Второй – вкручивание в отверстие, находящееся в одном из сопрягаемых элементов создаваемой конструкции. Технические характеристики болтов определяются множеством параметров, начиная с прочности использованного для изготовления металла, включая форму шляпки и заканчивая размерами. Рассмотрим эти аспекты более подробно.
ОТЛИЧИТЕЛЬНЫЕ ОСОБЕННОСТИ
Описание болтов, содержащееся в вышеупомянутом Государственном стандарте, во многом совпадает с определением винтов: тот же резьбовой стержень и та же шляпка. Правда, последняя там указана не явно, а завуалированно: это – элемент конструкции винта, служащий для передачи момента вращающего усилия. А далее по тексту используется уже термин «головка». И если у болтов она бывает в, основном, 6-гранной конфигурации, то круглая шляпка винтов может иметь боковую рифленую накатку, либо шлицы различной формы.
Теперь несколько слов о резьбе. Витки могут наноситься на весь стержень болта, либо на его часть. Последний вариант чаще всего предполагает идентичность диаметра гладкого сегмента стержня с внешним диаметром резьбы. Впрочем, и здесь встречаются исключения
КЛАССИФИКАЦИЯ
На рынке крепежа подразделение болтов на классы осуществляется по следующим критериям:
- материал изготовления. Это – не обязательно металл. Благодаря технологическим достижениям производится такие крепежные детали могут и из пластика, например, из полиамида;
- прочностные характеристики. Всего утверждено 11 классов прочности болтов. В зависимости от того, к какому из них конкретное изделие относится, на его шляпку наносится соответствующая маркировка. На выше приведенном рисунке класс прочности болта 10.9;
- форма головки. У 6-гранной шляпки болта могут иметься дополнительные элементы. Например, пресс-шайба и подголовок. Также встречаются рассматриваемые крепежные детали с выпуклой, а не плоской верхней гранью шляпки;
- вид покрытия. Разновидности покрытия детально прописаны в ГОСТе 1759.0-87: начиная со всем привычного цинкового защитного слоя, и заканчивая никелевым.
Но чаще всего классификация болтов осуществляется по критерию «сфера предназначения». Ниже представлены лишь наиболее востребованные типы такого крепежа.
Болт машиностроительный
Сразу необходимо отметить, что производство болтов машиностроительных не регламентируется ни одним действующим на территории нашей страны стандартом. Собственно, это относится и к их техническим характеристикам. Ввиду такой неопределенности «машиностроительными» купить болт, обладающие повышенным уровнем прочности. Таким образом, их основная сфера применения – реализация соединений, подвергаемых воздействию значительных нагрузок.
Диаметр резьбы (обозначим литерой d) крепежа данного вида изменяется в диапазоне 5мм≤d≤48мм. Предельные значения длины такие: min 2,0; max 300,0 миллиметров. Эти размерные характеристики болтов должны соответствовать следующим классам точности:
- «A» – повышенная точность. Такие болты подлежат установке в гнезда, диаметр которых превышает этот показатель стержня самих крепежных деталей не более, чем на 0,25 мм…0,3 мм. При этом важен еще и допуск на диметр резьбовой ножки. Он должен быть только минусовым. Технология производства болтов класса точности «А» – точение, поэтому их стоимость довольно-таки высокая;
- «В» – нормальная точность. Устанавливают болты, выполненные с точностью класса «В», в отверстия с диаметром, на 1,0 мм-1,5 мм большим, чем у их стержня;
- «С» –грубая точность. Диаметр отверстий, подготовленных под болты грубой точности, превышает диаметр ножек этих крепежных деталей на 2,0 мм…3,0 мм. При этом простота установки болтов обеспечивается допустимостью некоторого несовпадения стенок отверстий, находящихся в сопрягаемых элементах создаваемой конструкции
Когда на такое соединение воздействует внешняя нагрузка, наблюдаются значительные по амплитуде перемещения. Обусловлено данное явление разностью диаметров монтажного гнезда и устанавливаемой в нем крепежной детали. Еще один фактор, вызывающий вышеуказанные перемещения, заключается в неодновременности вступления всех болтов, формирующих соединение, в работу.
Болты для фиксации компонентов Верхнего Строения Пути
Существует несколько типов болтов, используемых при создании ВСП (аббревиатура словосочетания Верхнее Строение Пути). Коротко рассмотрим особенности лишь традиционно популярных – болтов стыковых.
Вместе с двухголовыми накладками они применяются для реализации надежного, прочного соединения рельсов Ж/Д-пути таких типоразмеров, как Р75, Р38, Р65, Р43 Р50. Производство данных крепежных элементов регламентируют положения ГОСТа 11530-2014. Данный нормативный документ устанавливает два варианта изготовления стыковых болтов.
Отличаются они не только высотой подголовка. Разнится также диапазон изменения параметра «L». В табличной форме представлены численные значения рабочих параметров болтов стыковых, которые отображены на выше размещенных чертежах.
| Размеры стыковых болтов | Диаметр резьбовой накатки (параметр d) | ||||
| М27 | М24 | М22 | |||
| Длина болта до основания головки (обозначение L) | Исполнение 2 | 180,00; 150,00 | 160,00; 140,00 | 140,00 | |
| Исполнение 1 | 160,00;130,00 | 150,00 | 135,00 | ||
| Шаг резьбы | 3,00 | 2,00 | |||
| b, отклонение допускается до +6 мм | 66 | 56 | |||
| r1, от | 3,00 | ||||
| r | мин 1; макс 2 | ||||
| h1 | Допустимая величина предельного отклонения до -1,80 | 6,00 | |||
| h | 12,00 | ||||
| S, отклонение допустимо до -2,10 | 27,00 | 24,00 | 22,00 | ||
| V1 | Величина предельно допустимого отклонения до -1,00 | 37,00 | 32,00 | 30,00 | |
| V | 38,00 | 33,00 | 31,00 | ||
| Диаметральное выражение величины допуска на симметричность шляпки относительно продольной оси резьбовой ножки | 2,00 | ||||
| К, пределы допустимого отклонения +/- 0,9 | 17,00 | 14,00 | 13,00 | ||
| D, отклонения не должны покидать диапазон +/- 1,25 | 46,00 | 40,00 | 37,00 | ||
Значения характеристик в таблице отображены в миллиметрах.
Болты дорожные
Производятся болты дорожные с четким соблюдением норм, прописанных в ГОСТе 7802-81. Их конструктивными элементами являются:
- стержень/ножка с частичной резьбой;
- подголовок квадратной конфигурации;
- полукруглая шляпка.
Государственный стандарт 7802, принятый в 1982 году, устанавливает одно исполнение болтов дорожных.
Численные значения параметров, указанных на чертеже, представлены в таблице. Единица измерения – миллиметры.
| Диаметр резьбы номинальный (обозначение d) | 24 | 20 | 16 | 12 | 10 | 8 | 6 | 5 |
| Параметр b | L>120,0 | 60,0 | 52,0 | 44,0 | 36,0 | 32,0 | ———— | |
| L≤120,0 | 54,0 | 46,0 | 38,0 | 30,0 | 26,0 | 22,0 | 18,0 | 16,0 |
| f | 15,0 | 12.0 | 10,0 | 8,0 | 6,0 | 5,0 | 4,0 | 3,0 |
| V | 24,0 | 20,0 | 16,0 | 12,0 | 10,0 | 8,0 | 6,0 | 5,0 |
| R≈ | 39,0 | 32,0 | 26,0 | 22,0 | 18,0 | 14,0 | 11,0 | 8,0 |
| k | 12,0 | 10,0 | 8,0 | 6,0 | 5,0 | 4,0 | 3,0 | 2,5 |
| D | 52,0 | 44,0 | 35,0 | 28,0 | 23,0 | 18,0 | 14,0 | 11,0 |
Дорожные болты широко применяются в мебельной индустрии. С их помощью осуществляется сборка предметов гарнитура, выполненных из дерева либо продуктов его переработки. Другой актуальный вариант – сборка мягкой мебели.
Болты башмачные
Болт башмачный входит в группу крепежа резьбового типа. Его основное предназначение – закрепление башмаков звеньев гусениц (траков) такой спецтехники, как бульдозеры, тракторы и т.д. Отличается этот болт полусферическим наружным торцом шляпки.
Нормируют производство крепежа данного типа требования Государственного стандарта № 11647, принятого в 1975 году. Он устанавливает один вариант изготовления болтов башмачных.
Значения характеристик, отображенных на чертеже, размещены в табличной форме. Единица измерения, как и прежде – миллиметры.
| Номинальный резьбовой диаметр (обозначение d) | 24 | 20 | 16 | ||||||
| Диаметр стержня (параметр d1) | Номинальный | 24,8@ | 24@ | 21@ | 20@ | 20 | 16 | ||
| Пред. отклонения | -0,290…-0,160 | -0,0520 | -0,330 | -0,270 | |||||
| Шаг резьбовой накатки | 1,5 | ||||||||
| Длина резьбовой накатки (на чертеже обозначена b) | Пред. отклонения | +3,00 | |||||||
| Номинальная | 37 | 40 | 34 | 32 | |||||
| Длина башмачного болта (на чертеже обозначена литерой l) | Пред. отклонения по j16 | _______ | +/-0,95 | ||||||
| Номинальная | 78 | 70 | 78 | 62 | 60 | ||||
| ДВВДСШОПОРН | 1,0 | 1,040 | |||||||
| Радиус подголовка (параметр R1) | Не больше | 2,2 | 3 | 1,40 | 1,10 | ||||
| Не меньше | 2 | 2,50 | 0.80 | 0,60 | |||||
| Радиус полусферы (на чертеже литера R) | Пред. отклонения по j17 | +/-1,05 | |||||||
| Номинальный | 24 | 27 | 19 | ||||||
| ДОВШГО, (параметр е), не меньше | 39,5 | 29,6 | 33,3 | 26,5 | |||||
| Высота головки (обозначение K) | Пред. отклонения по j16 | +/-0,65 | +/-0,55 | +/-0,65 | +/-0,55 | ||||
| Номинальная | 22,5 | 17,0 | 19,0 | 16,0 | |||||
| Размер под рожковый/гаечный ключ (параметр S) | Предельные отклонения по h14 | -0,62 | -0,52 | ||||||
| Номинальный | 36,00 | 27,00 | 30,00 | 24,00 | |||||
В таблице приняты такие обозначения:
- ДВВДСШОПОРН – Диаметральное Выражение Величины Допуска на Симметричность Шляпки Относительно Продольной Оси Резьбовой Ножки;
- ДОВШГО – Диаметр Описанной Вокруг Шестигранника Головки Окружности;
- сноска «@» – конструкция и все иные размерные характеристики болтов с указанным диаметром ножки/стержня определяются рабочими чертежами, которые были утверждены в установленном порядке. Их маркировка должна содержать литеру «С».
Болты норийные
Норией называется оборудование, посредством которого осуществляется подъем сыпучих веществ и жидкостей как в вертикальном, так и в наклонном положении. Свое название – норийные – болты получили благодаря основной сфере применения – закрепление на конвейерной ленте транспортировочных ковшей. На опорной поверхности шляпки имеются 2 шипа. Они «впиваются» в прорезиненную техническую тканевую основу ленты, препятствуя таким образом прокручиванию болта в ходе затягивания на нем гайки.
Регламентирует процесс производства норийных болтов общепринятый немецкий стандарт DІN 15237. Им утверждено одно исполнение рассматриваемых крепежных деталей.
Численные значения рабочих параметров норийных болтов, соответствующих требованиям DІN 15237, указаны в табличной форме.
| Диаметр метрической резьбовой накатки | M12 | M10 | M8 | M6 |
| Длина участка с резьбой (параметр b) | 28,0/28,0/ 25,0/20,0 | 20,0/20,0/ 20,0/18,0 | 20,0/18,0/ 18,0/15,0 | 12,0 |
| Общая длина болта | 60/50/ 40/30 | 50/40/ 35/30 | 40/35/ 30/25 | 20 |
| Высота шляпки (обозначение k) | 5,2 | 4,5 | 3,5 | 2,5 |
| Высота шипа (параметр g) | 7 | 6 | 5 | 3,5 |
| Высота кромки max (с) | 1,2 | 1 | ||
| Расстояние между зубьями/шипами (а) | 30 | 25 | 20 | 14 |
| Диаметр шляпки (d3) | 45 | 32 | 28 | 20 |
Для повышения срока службы эти изделия могут оцинковываться.
Болты лемешные
Болты лемешные используются при производстве сельскохозяйственной техники, в частности, механизмов, посредством которых осуществляется предпосевная обработка грунта – плугов. К этому оборудованию с помощью крепежа данного вида крепятся острые наконечники – лемехи. Отсюда, собственно, и происходит название болтов – лемешные. Они состоят из следующих элементов:
- стержня с частичной метрической резьбой;
- квадратного подголовка;
- шляпки под потай.
Подголовок квадратной конфигурации обеспечивает безупречную состыковку осей болта и сквозного отверстия в элементе конструкции. Фиксация соединения предполагает предварительное продевание плоской шайбы на выступающую часть ножки с последующим навинчиванием гайки.
Производятся болты лемешные с обязательным соблюдением положений ГОСТа 7786-81 в одном исполнении.
В табличной форме указаны значения рабочих параметров данных соединительных деталей, отображенных на чертеже.
| Диаметр резьбы номинальный(параметр d) | 20,00 | 16,00 | 12,00 | 10,00 | 8,00 | 6,00 | 5,00 |
| Длина резьбы (обозначение b) | l>120,0 | 52,00 | 44,00 | 36.00 | 32,00 | _______ | |
| l≤120,0 | 46,00 | 38,00 | 30,00 | 26,00 | 22,00 | 18,0 | 16,00 |
| Сторона квадрата подголовка (V) | 20,00 | 16,00 | 12,00 | 10,00 | 8,00 | 6,00 | 5,00 |
| Общая высота подголовка и шляпки (k) | 15,00 | 12,00 | 10,00 | 8,00 | 6,00 | 5,00 | 4,00 |
| Диаметр головки (параметр D) | 35,00 | 28,00 | 23,00 | 18,00 | 14,00 | 11,00 | 9,00 |
Диапазон изменения длины болта такой: 20,0 мм≤l≤200,0 мм. Если говорить в целом, точность изготовления лемешного крепежа должна удовлетворять требованиям класса «С» – грубой точности. В ГОСТе 7786-81 также содержатся требования к прочностным показателям этих изделий: классы 8.8; 5.8; 5.6; 4.8; 4.6 и 3.6. Материалом изготовления болтов лемешных служит сталь таких марок:
- хромсодержащая легированная конструкционная 40X;
- качественная конструкционная специальная нелегированная углеродистая Cт.45 и Cт.35;
- конструкционная высококачественная Cт.20;
- качественная углеродистая кипящая конструкционная Cт.10кп.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
Классифицировать болтовое соединение можно по критерию «устойчивость к сдвигу». В соответствии с ним крепеж бывает трех видов. Первый – черновой: в качестве сырья используется высокоуглеродистая сталь, технология производства – штамповка, применяется в малоответственных конструкциях с небольшой внешней нагрузкой. Второй вид – чистовой: производится из стали легированной, используется в ответственных узлах, подверженных воздействию повышенных нагрузок. Крепеж третьего вида – получистовой: в отличие от чистового его головка штампуется, но механически не обрабатывается; он нашел самое широкое распространение.