Болти

ВИДИ Болти і Типорозмір

До болтів відносяться стрижні з гвинтовою канавкою на одному кінці і головкоюна іншому, що служать для рознімних з'єднань окремих частин машин іконструкцій за допомогою гайки.

За формою головки болти поділяються на болти з багатогранною головкою, частішеза все з шестигранною, і болти з фасонної головкою (напівкруглою, потайний,клемні, заставні, стикові та ін.)

Найбільшого поширення набули болти з шестигранною головкою,які застосовуються в з'єднаннях, що зазнають навантаження самого різногохарактеру: статичні, циклічні, динамічні (ударного характеру).

Болти із шестигранною головкою використовуються як важких деталі вдвигунах внутрішнього згоряння (шатунниє болти), в ходової частинигусеничних тракторів (Башмачний болти), у фланцевих з'єднаннях судин,що знаходяться під тиском, і ін

Болти із шестигранною головкою розрізняються:

1. По діаметру різьби та безрезьбовой частини стрижня.

Стандарти включають болти з діаметром різьблення від 1,6 до 160мм. Найбільшезастосування мають болти з діаметром різьблення до 48 мм. Стандарти на ці 'болтивиділені в самостійну групу.

По діаметру гладкою (безрезьбовой) частини стержня болти поділяються на: а) болти з діаметром гладкої частини стрижня, рівним зовнішньому діаметрурізьби (ГОСТ 7796-70, ГОСТ 7798-70, ГОСТ 7805-70, ГОСТ 7808-70 та ін); б) болти з діаметром гладкої частини стрижня, приблизно рівнимсереднього діаметру різьби (ГОСТ 7795-70, ГОСТ 7811 - 70, ГОСТ 15590-70). Ціболти для поліпшення центрування стрижня в отворі що скріплюються деталеймають напрямний подголовок довжиною не менш половини діаметра.

2. По довжині стрижня і довжині різьби.

Довжина стрижня болтів коливається в широкому діапазоні від 1,0 d до 10-30 d

(d-діаметр різьби).

Абсолютна довжина резьбовой частини стрижня збільшується зі збільшеннямдіаметра стрижня, а відносна довжина - зменшується і становить від 5 dдо 2 d. Розрізняють болти з різьбою до головки і мають безрезьбовой ділянкустрижня.

3. За розміром «під ключ» S.

Існують болти з нормальним розміром «під ключ» S = 1,5-1,6 d і ззменшеним S = 1,3-1,4 d. Болти із зменшеним розміром «під ключ» маютьвідповідно меншу опорну поверхню і тому можуть застосовуватися вз'єднаннях зі зниженими вимогами до міцності на зминання під голівкою.

Болти із шестигранною головкою виготовляються в декількох виконаннях:основне (рис. 1, а) (без отворів або поглиблень), з отворами в стержніабо голівці (мал. 1,6, в) або з поглибленням в головці '(рис. 1, г, д).

Болти з отворами в головці або в стержні застосовуються у з'єднаннях,вимагають запобігання від самоотвінчіванія. Стопоріння здійснюється здопомогою шплінтом (дроту), що вставляються в отвір, просвердлений встержні або голівці болта. Поглиблення в головці виконується для полегшенняоформлення шестикутника в процесі безвідходної висадки головки.

Види болтів з шестигранною головкою

Голівка болта може мати опорну шайбу (рис. 1, а). При виготовленніголовки болтів з опорною шайбою зменшується величина зміщення осі опорноїповерхні щодо осі стрижня і знижується ймовірність появизадирок на опорної поверхні.

4. За точністю виготовлення (підвищеної, нормальної, грубою).

Болти різного ступеня точності відрізняються: а) точністю виконання розмірів (діаметру, довжини, висоти головки та ін); б) величиною відхилення від правильної геометричної форми (неспіввісностіголовки і стержня, резьбовой і безрезьбовой частин стержня,неперпендікулярності опорної поверхні голівки щодо осі стрижня,ухилу граней і т. д.);в) дефектами зовнішнього вигляду (зрізами або відколами металу на гранях,задирок на опорної поверхні, викрашування ниток різьблення та ін.)

Дефекти зовнішнього вигляду і величини відхилень від правильноїгеометричної форми для болтів з діаметром різьблення до 48 ммрегламентуються ГОСТ 1759-70.

Болти з фасонної головкою в залежності від виду головки і подголовкапризначаються переважно для з'єднання конструкцій з дерева талистового металу. Стандарти на болти з фасонної головкою охоплюють болтиз діаметром різьблення від 5 до 24 мм довжиною від 2 d до 30 d. Залежно відформи і розміру головки і типу подголовка болти виготовляють: знапівкруглою головкою і вусом (рис. 2, а); з напівкруглою головкою і квадратнимподголовном (мал. 2,6); з потайной головкою і вусом (рис. 2, в); з потайноюголовкою і квадратним подголовком (рис. 2, г); шинні (з потайной головкою)

D = 1,7-1,8 d, де D-діаметр головки.

Стандарти на болти з напівкруглою головкою включають болти з полегшенимголовкою. D = 1,7-1,8 d, з нормальною головкою D = 2,2-2,3 d і збільшеноюголовкою (. D = 3,0 d). Потаємні головки бувають полегшені і нормальні.

Види болтів з фасонної головкою

Болти з фасонної головкою виготовляють грубої точності з різьбоювеликого кроку по ГОСТ 16093-70.

Болти із збільшеним діаметром головки (понад 2d) застосовуютьпереважно для кріплення дерев'яних конструкцій, тому що більшаопорна поверхня під голівкою зменшує ймовірність того, що зім'яло деревини.

Болти з діаметром головки менше 2 d застосовують в основному для з'єднанняконструкцій з металу.

Болти заставні, клемні і стикові застосовують для рейкових скріпленьзалізничної колії. Клемні і заставні болти виготовляють одногодіаметра різьби - 22 мм з великим кроком (переважно гарячоїштампуванням). Стикові болти виготовляють гарячої штампуванням.

МАТЕРІАЛ І КЛАСИ МІЦНОСТІ БОЛТ

Механічні властивості кріпильних виробів з діаметром різьблення до 48 мм іматеріали для їх виробництва регламентуються ГОСТ 1759-70.

Для болтів встановлені три групи матеріалів: вуглецеві і легованістали; корозійно-стійкі, жароміцні, жаростійкі і теплостійкістюстали; кольорові сплави.

В основному застосовують болти з вуглецевих і легованих сталей; болти,виготовлені з матеріалів другої і третьої групи, застосовують вспеціальних випадках при жорстких вимогах до жароміцних, корозійноїстійкості, габаритам і вазі з'єднань.

Болти виготовляють як із спокійних, так і з киплячих сталей.

Враховуючи, що киплять стали більш схильні до хладноломкості,

чим стали спокійній виплавки, їх застосування для кріпильних виробівобмежена.

З вуглецевих і легованих сталей в ГОСТ 1759-70 передбаченовиготовлення болтів дванадцяти класів міцності, з корозійно-стійких,жароміцних та жаростійких сталей шести груп і кольорових металів також шестигруп матеріалів.

Класи міцності охоплюють діапазон тимчасового опору від 30 до

160, кгс/мм2. Під класами міцності розуміється комплекс механічнихвластивостей, що включає тимчасовий опір, межа плинності,відносне подовження після розриву, твердість, напруга від пробноїнавантаження, а для ряду класів - ударну в'язкість.

Тимчасовим опором о-в називається відношення максимального навантаження

Рmах, яку витримує матеріал (болт) в момент настання руйнування,

'до початкового поперечного перерізу Fo.

Межа плинності Від являє собою найменшу напругу, при якомудеформація матеріалу відбувається без помітного збільшення розтягуєнавантаження Рт.

Межа плинності визначається на спеціальних зразках. Часто прирозтягу зразків діюча навантаження змінюється аж до моментуруйнування, при цьому користуються значенням умовної межі текучості.

Ударна в'язкість матеріалу характеризується повною роботою, витраченої надеформацію і руйнування спеціального призматичного зразка зодностороннім надрізом (виточку), діленої на площу перерізу в надріз.

Зразки виточувати з болтів з видаленням різьблення.

Відносне видовження - це відношення збільшення довжини зразка післярозриву до його початковій довжині.

Клас міцності болтів позначається двома числами. Перше число,помножене на 10, визначає величину мінімального тимчасового опору

(кгс/мм2). Друге число, помножене на 10, визначає ставлення межітекучості до тимчасового опору (%), а твір чисел визначаєвеличину мінімальної межі текучості (кгс/мм2).

Введення класів міцності полегшує вибір і розрахунок різьбових з'єднань,дозволяє регламентувати зусилля попереднього затягування, що значнопідвищує надійність і довговічність з'єднанні.

Групи матеріалів позначаються двозначним числом, перша цифра якоговказує вид матеріалу, а друга цифра - міцність.

При оформленні замовлень на продукцію, а також в різній конструкторськоїдокументації болти позначаються за умовною схемою. Умовне позначенняболтів включає: найменування деталі, виконання, діаметр різьби, крокрізьблення, поле допуску різьби, довжину болта, клас міцності або групу, маркусталі або сплаву, позначення виду покриття, товщину покриття і номеррозмірного стандарту.

Для спрощення позначення часто вживаних деталей в умовній схемі невказуються великий крок різьби, поле допуску 8g, виконання 1, маркавуглецевої сталі і кольорового сплаву.

Додатково в умовному позначенні може відзначатися застосуванняспокійною (літерою С) або автоматною (літерою А) сталей.

Наприклад, болт по ГОСТ 7796-70 виконання 2, що має діаметр різьблення 1й ммз кроком 1,25 мм і полі допуску 6 g, при довжині 60 мм та класу міцності 5.8

(записується без точки) з цинковим покриттям (вид покриття 01) товщиною, 9мкм позначається: болт 2М 12Х1 ,25-6 ХбО.58, 019 ГОСТ 7796-70.

ГОСТ 1759-70 рекомендує технологію виготовлення болтів в залежності відїх класу міцності.

У виробничих умовах болти виготовляються холодної або гарячоїштампуванням і гострінням без термічної обробки або з термічноїобробкою після отримання кріпильних виробів одним з перерахованих вищеспособів.

Болти, виготовлені холодної штампуванням без термічної обробки, маютьзнижені пластичні властивості внаслідок наклепа, отриманого прихолодної деформації. Величина межі плинності матеріалу болтів при цьомунаближається до величини тимчасового опору і становить у більшостівипадків 0,8 - 0,9 Gs. Тому зазначеним методом можна виготовляти тількиболти класів міцності 4.8, 5.8, 6.9 і в ряді випадків 8.8.

У ряді випадків ці ж болти можуть бути виготовлені і холодної штампуванням,але з обов'язковим отжигом вихідного металу.

Високоміцні болти з середньовуглецевого і легованих сталей

(класи міцності 8.8, 10.9 і 12.9, 14.9) виготовляються з загартуванням івідпусткою.

ВИМОГИ до якості МЕТАЛУ

Стабільність технологічного процесу штампування і якість штампувалоболтів багато в чому визначаються якістю вихідного металу. Холоднаштампування пред'являє специфічні вимоги до початкового металу.

Матеріал, що застосовується для холодного штампування, повинен мати високупластичністю, мати рівномірні механічні властивості та хімічний складі не мати поверхневих і внутрішніх дефектів.

деформуємість металу в холодному стані, тобто його здатністьзазнавати пластичне формозміни без руйнування, залежить від багатьохфакторів: якості поверхні заготовки; хімічного складу; структури;механічних властивостей і технологічних параметрів процесу штампування.

Дефекти поверхні металу заготовки є однією з основних причинвиникнення надривів і тріщин при холодної штампування. Вони можутьутворюватися на різних стадіях переробки металу, починаючи від розливаннясталі і кінчаючи калібруванням перед висадкою.

дефектами розливання є газові бульбашки, розташовані всередині або наповерхні металу, неметалеві включення, пористість і ін Газовібульбашки виникають звичайно в киплячій сталі, в спокійній утворюєтьсянерівномірно розташована пористість. При прокатці дефекти злитківсприяють утворенню на поверхні прокату тріщин, закатов, глибокихрисок, волосовін, які необхідно видаляти перед процесом холодноїдеформації.

Дослідження впливу глибини та конфігурації поверхневих дефектів надеформуємість вуглецевої сталі проводять шляхом опади зразків зштучно нанесеною тріщиною різної глибини, різним кутом ірадіусом при вершині. Встановлено, що дефекти (волосовіни, ризики, полон іін) глибиною 0,05 мм і більше при висадці з великими ступенями деформаціїрозкриваються, утворюючи тріщини.

Для зниження браку при холодному пресуванні необхідно видаляти дефекти зповерхні оброблюваного металу. Тому поверхня злитків передпрокаткою необхідно зачищати. На металургійних заводах зачисткупроводять механічним чи вогневим способом.

При нагріванні злитків перед прокаткою необхідно домагатися найменшогозневуглецювання. На обезуглероженной поверхні внаслідок її зниженоютвердості при прокатці утворюються більш глибокі ризики й подряпини.

Кількість дефектів, що утворюються при прокатці, залежить також від ступенязносу валків. По мірі стирання на поверхні струмків прокатних валківз'являються надриви металу, виступи, поглиблення і т. д. Ці нерівностівідображаються на гарячому металі і закочуються на наступних переходах,що призводить до порушення суцільності металу.

Поверхневі дефекти можуть утворитися при калібрування металу передштампуванням. До таких дефектів ставляться ризики й подряпини, які мають інодівелику протяжність по довжині. Усуненню цих дефектів сприяють:якісне травлення (при незадовільному травлення на металізалишаються частки окалини, що сприяють утворенню рисок та подряпин наволочильне інструменті і металі);застосування волок з правильною геометрією робочого каналу, застосуванняякісної мастила при калібрування.

Пластичність сталі, багато в чому визначається її хімічним складом. Так,збільшення вмісту вуглецю в сталі знижує її пластичність ідеформуємість, призводить до збільшення міцності. Сталі звмістом вуглецю ^ i 0,25% необхідно отжигать для збільшенняпластичності. Практично сталі з вмістом вуглецю C 0,5% можнаштампувати лише після попереднього підігріву.