Эл. почта: sales@kernmetal.ru
Время работы (Пн.-Пт.): офис 09:00 - 17:00 склад 09:00 - 18:00
Наша компания и Ваше время —
мы работаем для Вас!

Как правильно подобрать крепеж?

Прочность, надежность и долговечность резьбового соединения зависит от качества крепежных элементов и правильности их подбора. Выясним, какими правилами необходимо руководствоваться при выборе метизов с метрической резьбой.

Крепежные изделия этой группы — болты, резьбовые шпильки и гайки — имеют маркировку и условное обозначение, которые содержат всю необходимую информацию о метизе. Для правильного выбора необходимо изучить эти идентификаторы.

Маркировка наносится на деталь изготовителем и включает:

  • Класс прочности.
  • Символ левой резьбы (при наличии таковой).
  • Климатическое исполнение (указывается в виде букв, например ХЛ — для моделей, эксплуатируемых при температуре ниже -40 °С).
  • Идентификационный знак завода-изготовителя.

Данные о конструктивных размерах элемента приведены в спецификации проектной документации в виде его условного обозначения. Параметры крепежа выбираются при проектировании соединения с учетом размеров монтажных отверстий, действующих нагрузок, условий эксплуатации и монтажа. Обозначение содержит:

  • название крепежного элемента, исполнение, класс точности;
  • номинальный диаметр, шаг и поле допуска резьбы;
  • направление нарезки (указывается для левой резьбы);
  • длину изделия;
  • класс прочности;
  • тип покрытия и его толщину в мкм;
  • стандарт на конструкцию метиза.

Для примера рассмотрим болт М8х1,25LH-6gx50.48 ГОСТ 7798-70. Из расшифровки обозначения следует, что это болт с метрической резьбой, номинальным диаметром 8 мм, с мелкой левой резьбой, шаг которой равен 1,25 мм, полем допуска резьбы 6g, длиной 50 мм, классом прочности 48, изготовленный по ГОСТ 7798. Маркировка этого изделия выдавлена на торце головки и включает товарный знак изготовителя, стрелку против часовой, что обозначает левую резьбу, и класс прочности в виде двух цифр, разделенных точкой: 4.8 (в условном обозначении крепежа точка отсутствует). Последний параметр является наиболее важным для обеспечения работоспособности соединения, поэтому рассмотрим его более подробно.

Класс прочности

Расшифровка класса прочности заключается в выполнении следующих простых арифметических действий. Если первую цифру умножить на 100, то получим 400 МПа. Это соответствует пределу прочности болта на разрыв, который нельзя превышать во избежание разрушения соединения. Разделив вторую цифру на 10, получим отношение предела текучести к пределу прочности. Предел текучести характеризует границу перехода упругой деформации материала в зону пластической деформации. Применительно к нашему случаю это произойдет при напряжении, равном 320 МПа (0,8 х 400).

Умение читать маркировку и разбираться в классах прочности важно для решения вопроса о замене крепежных изделий при комплектации. Например, рассмотрим возможность замены болта класса 4.8 на модель класса 4.6 для работы при действующем напряжении от растягивающей нагрузки в 300 МПа. Оба изделия имеют одинаковый предел прочности в 400 МПа, но предел текучести второй детали ниже и составляет 240 МПа (0,6 х 400). То есть обе модели выдержат нагрузку на растяжение, но болт 4.6 будет работать в области пластической деформации. Необходимо оценить, допустимо ли это для крепежного соединения, в которое его планируют установить.

Болты применяются совместно с шестигранными гайками, которые также подразделяются на классы прочности. Маркировка с этой информацией нанесена на торце гайки в виде цифр или чисел от 4 до 12. Если класс прочности гайки умножить на 100, то получим предел прочности болта, который ей подходит. Например, гайка класса прочности 4 выдержит на разрыв нагрузку 400 МПа и подойдет для болта модели 4.8.

При подборе необходимо иметь в виду, что если выбирается гайка с классом прочности ниже, чем у болта, то фактическая прочность резьбовой пары будет меньше расчетной нагрузки болта. Это связано с тем, что при приближении к предельному значению нагрузки на растяжение изделие с более высоким классом прочности срезает резьбу у детали с более низким.

Рекомендуемое сочетание категорий прочности болтов (шпилек) с нормальными и высокими гайками приведено в государственном стандарте ISO 898-2-2015:

Гайка 5 6 8 9 10 12
Болт 5.8 6.8 8.8 9.8 10.9 12.9

Соблюдение строгого соответствия классов прочности деталей резьбовой пары особенно важно при комплектации высокопрочного крепежа (https://kernmetal.ru/proizvodstvo-vysokoprochnogo-krepezha). Причем нормативные документы требуют, чтобы входящие в болтокомплекты компоненты были произведены одним изготовителем. Выполнение столь жестких требований позволяет с помощью высокопрочного крепежа получать бессдвиговые соединения за счет больших усилий затяжки, что важно при вибрационных и переменных температурных нагрузках. На этапе проектирования использование высокопрочного крепежа позволяет снизить металлоемкость и стоимость конструкции за счет уменьшения количества крепежа и его размеров.

Шаг резьбы

При подборе крепежа необходимо учитывать область его применения. Например, в строительстве используют резьбу с крупным шагом, которая дает возможность получения мощной затяжки при статических нагрузках.

Резьба с мелким шагом применяется в устройствах, работающих в условиях вибраций и динамических нагрузок, в тонкостенных деталях, при необходимости обеспечить малую длину свинчивания в регулировочных и установочных приспособлениях. Также она применяется в авиационной и ракетной технике, автомобиле-, судо-, приборо- и машиностроении.

Условия эксплуатации

Важную роль играет место установки крепежа (внутри помещения или снаружи) и защита от атмосферных воздействий.

Если болт, гайку или шпильку предполагается использовать при температуре воздуха ниже -40 °С, то они должны быть изготовлены из хладостойких марок сталей, например из ст09Г2С, и иметь маркировку ХЛ.

При выборе крепежа для работы в агрессивной среде и в условиях повышенной влажности предпочтение следует отдавать метизам из нержавеющей стали или цветных металлов. Изделия из углеродистой, легированной и конструкционной марок должны иметь защитные покрытия.

При подборе крепежных элементов необходимо, чтобы они и соединяемые детали не создавали контактную гальваническую пару. Если один из элементов имеет меньший электродный потенциал, то это приведет к его коррозионному разрушению. По этой причине, например, недопустимо сочетание в одном соединении углеродистой и нержавеющей стали.

Компания «КЕРН» специализируется на производстве крепежных изделий в течение многих лет и готова оказать помощь в оперативной комплектации объектов качественной продукцией.

Наши партнёры
Северсталь Металлургический завод им. Серова Тульский МеталлоПрокатный Завод Компания «Вебер Комеханикс» Компания ЧЕРЕПОВЕЦКИЙ ЗАВОД СВАРОЧНЫХ МАТЕРИАЛОВ

Согласие на обработку персональных данных
Карта сайта Продвижение от Demis Group