Класс прочности болтов

Thread Content

Классы прочности болтов. Классы прочности болтов, используемых для соединения стальных конструкций, включают более 10 категорий: 3.6, 4.6, 4.8, 5.6, 6.8, 8.8, 9.8, 10.9, 12.9 и т. д. Болты класса 8.8 и выше изготавливаются из низкосодержащей углеродистой легированной стали или среднесодержащей углеродистой стали и подвергаются термообработке (закалка, отжиг); их называют высокопрочными болтами. Остальные болты называются обычными болтами. Обозначение класса прочности болта состоит из двух цифр, которые соответственно указывают на номинальную прочность материала болта на растяжение и отношение прочности при сжатии. Например: болт с классом производительности 4,6 означает следующее: 1. Номинальная прочность на растяжение материала болта составляет 400 МПа ； 2. Отношение прочности к пределу упругости материала болтов составляет 0,6 ； 3. Номинальная прочность на сжатие материала болтов составляет 400×0,6 = 240 МПа; это болты высокой прочности класса 10,9. После термообработки материал обеспечивает следующие характеристики: 1. Номинальная прочность на растяжение материала болтов достигает уровня 1000 МПа ； 2. Отношение прочности к пределу упругости материала болтов составляет 0,9 ； 3. Номинальная прочность на сжатие материала болтов составляет 1000×0,9 = 900 МПа. Класс производительности болтов — это международно признанный стандарт; болты одинакового класса производительности имеют одинаковые характеристики, независимо от материала и места производства. При проектировании достаточно учитывать только класс производительности. Уровни прочности, такие как 8,8 и 10,9, означают, что предел сдвига болтов составляет соответственно 8,8 ГПа и 10,9 ГПа. Номинальная прочность на растяжение для болтов класса 8,8 составляет 800 Н/мм², а номинальный предел пластичности — 640 Н/мм². Обычно прочность болтов обозначается в формате «X.Y»: X*100 = прочность болта на растяжение; X*100*(Y/10) = предел пластичности болта (по правилам обозначения: предел пластичности/прочность на растяжение = Y/10). Например, для болтов класса 4,8 прочность на растяжение составляет 400 МПа ； Прочность на сжатие: 400*8/10=320 МПа. Кроме того: болты из нержавеющей стали обычно обозначаются как A4-70, A2-70 и т. д.; значение этих обозначений объясняется отдельно. Единицы измерения: в мире существует две основные системы измерения длины. Первая — метрическая, где единицами являются метры (м), сантиметры (см), миллиметры (мм) и т. п.; она широко используется в Европе, Китае, Японии и других странах Юго-Восточной Азии. Вторая — имперская, где основной единицей является дюйм; он соответствует старой китайской единице «ши». Эта система чаще используется в США, Великобритании и других странах Европы и Америки. 1. Метрическая система измерений: (десятичная) 1 м = 100 см = 1000 мм.
2. Дюймовая система измерений: (восьмеричная) 1 дюйм = 8 дюймовых долей, 1 дюйм = 25,4 мм. 3/8 дюйма × 25,4 мм = 9,52 мм.
3. Для изделий с диаметром менее 1/4 дюйма для обозначения их диаметра используются специальные номера: 4#, 5#, 6#, 7#, 8#, 10#, 12#.

Резьба
I. Резьба – это форма, при которой на внешней или внутренней поверхности твердого тела имеются равномерно расположенные спиральные выступы. В зависимости от структурных особенностей и назначения их можно разделить на три основные категории: (1) Обычные резьбы: профиль зубьев имеет треугольную форму; используются для соединения или фиксации деталей. Обычные резьбы делятся в зависимости от шага на крупнозубчатые и тонкозубчатые; резьба с тонкими зубцами обладает более высокой прочностью соединения. 2. Приводные резьбы: форма зубьев может быть трапециевидной, прямоугольной, зубчатой и треугольной и т. д. 3) Уплотнительные резьбы: используются для уплотнения соединений; к ним относятся преимущественно трубные резьбы, конические резьбы и коническо-трубные резьбы. II. Класс соединения резьбы: Соединение резьбы — это степень свободы или затяжки между вращающимися резьбами, а класс соединения представляет собой установленную комбинацию допусков и отклонений для внутренней и внешней резьбы. 1. Для унифицированных резьб в британской системе существуют три класса наружных резьб: классы 1A, 2A и 3A; для внутренних резьб также существуют три класса: классы 1B, 2B и 3B. Во всех случаях используется зазорное соединение. Чем выше число уровня, тем теснее взаимодействие. Для британских резьб допуски устанавливаются только для классов 1A и 2A; для класса 3A допуск равен нулю. Кроме того, допуски для классов 1A и 2A одинаковы. Чем больше количество уровней, тем меньше допуск. Классы 1, 1A и 1B – это категории допусков с очень большими значениями; они применяются для сочетания внутренних и внешних резьб. Классы 2, 2A и 2B являются наиболее распространенными классами допусков резьбы, предусмотренными в стандартах на механические крепежные элементы британской системы. Классы 3, 3A и 3B: обеспечивают максимально тугое замыкание при соединении; подходят для крепежных элементов с строгими толерансами и используются в критически важных конструкциях, требующих высокого уровня безопасности. 4. Для наружных резьб четвертые классы 1A и 2A имеют допуск на совместимость, а четвертый класс 3A — нет. Допуск класса 1A на 50% превышает допуск класса 2A и на 75% — допуск класса 3A. Для внутренних резьбов допуск класса 2B на 30% превышает допуск класса 2A. Класс 1B на 50% больше класса 2B и на 75% больше класса 3B. 2) Метрические резьбы: у наружных резьб существуют три класса качества – 4h, 6h и 6g; у внутренних резьб также существуют три класса качества – 5H, 6H и 7H. Уровни точности резьбы по японским стандартам делятся на три категории: I, II, III; в обычных случаях используется категория II. У метрической резьбы основные отклонения для обозначений H и h равны нулю. Основное отклонение G имеет положительное значение, а основные отклонения e, f и g — отрицательное. Как показано на рисунке: 1. H — это область допусков, часто используемая для внутренних резьб. Обычно здесь не применяется покрытие поверхности, либо используется очень тонкий фосфатный слой. Основное отклонение для положения G используется в особых случаях, например, при более толстом покрытии, и обычно применяется редко. 2. g обычно используется для нанесения тонкого покрытия толщиной 6–9 мкм. Например, если на чертеже изделия указано требование к болтам с толщиной покрытия 6 мкм, то для резьбы до нанесения покрытия применяется допуск 6g. 3. Оптимальными комбинациями резьбы являются H/g, H/h или G/h. Для резьбы качественных крепежных элементов, таких как болты и гайки, стандартом рекомендуется использовать комбинацию 6H/6g. (III) Обозначение резьбы. (IV) Основные геометрические параметры саморезающейся и само сверлящейся резьбы: (I) Большой диаметр/внешний диаметр зубца (d1) – это диаметр идеального цилиндра, в котором совпадают вершины зубцов резьбы. Большой диаметр резьбы в основном представляет собой номинальный диаметр размера резьбы. 2. Малый диаметр/диаметр у основания зубца (d2): представляет собой диаметр искусственного цилиндра, в котором совпадают основания зубцов резьбы. 3) Расстояние между зубьями (p): это осевое расстояние между соответствующими точками смежных зубьев на их средней линии. В британской системе шаг зубьев указывается количеством зубьев на дюйм (25,4 мм). В следующей таблице приведены распространенные характеристики: шаг зубьев (в метрической системе) и количество зубьев (в инглишской системе).

1. Саморезы в метрической системе:
Характеристики: ST 1,5, ST 1,9, ST 2,2, ST 2,6, ST 2,9, ST 3,3, ST 3,5, ST 3,9, ST 4,2, ST 4,8, ST 5,5, ST 6,3, ST 8,0, ST 9,5.
Шаг зубьев: 0,5, 0,6, 0,8, 0,9, 1,1, 1,3, 1,3, 1,3, 1,4, 1,6, 1,8, 1,8, 2,1, 2,1.

2. Саморезы в инглишской системе:
Характеристики: 4#, 5#, 6#, 7#, 8#, 10#, 12#, 14#.
Количество зубьев: для типа AB – 24, 20, 20, 19, 18, 16, 14, 14; для типа A – 24, 20, 18, 16, 15, 12, 11, 10