Для чего нужен болт

Болт: параметры и применение

Самым распространенным крепежным резьбовым элементом является болт. В отличие от сварных соединений, такие элементы можно собирать и разбирать многократно. А при выходе болта из строя, его легко заменить на новый. Существует большая разновидность болтов. Они различаются по виду, размерам и другим характеристикам. Из этой статьи вы узнаете о многообразии этого крепежного элемента и его назначениях.

Что такое болт?

Болтом называют цилиндрический стержень с резьбой, на одной стороне которого имеется головка для удобного ввинчивания. Болтовое соединение обеспечивается вкручиванием описываемого элемента в гайку. В зависимости от типа соединения под головку или гайку может быть подложена плоская шайба.

Первые болты, имеющие резьбу, появились еще в XV веке. Нужно сказать, что до этого времени применялись безрезьбовые болты, но сфера их использования была крайне мала. Гутенберг, в революционной конструкции печатного станка, уже использовал винтовое соединение. После, винты широко применялись для изготовления часовых механизмов и воинских доспехов. Даже знаменитый Леонардо да Винчи, описывал в своих записных книжках винторезные станки.

Первый такой станок был создан только в 1568 году. Что позволило производить различные виды болтов и расширило сферу применения этого крепежного элемента. Но главному успеху винтового соединения послужило изобретение гайки. Первые гайки изготавливались вручную. Что служило преградой на пути их широкого использования. Но когда удалось автоматизировать процесс изготовления гаек, процесс распространения болтового соединения ускорился.

Важные параметры болтов

Основными отличиями болтов друг от друга являются:

Форма и размеры головки

В зависимости от сферы использования и применения в различных конструкциях, такие метизы могут иметь круглую, квадратную или овальную форму головки. Но самой популярной формой этой части болта является шестигранник. Благодаря головкам таких форм легче производить сборку винтового соединения.

Также существуют специальные формы головок: полукруглые, потайные, с отверстием (рым-болты), откидную, в форме вилки и т.п. Кроме различия форм, они могут иметь разные размеры.

Форма стержня

Стержни болтов тоже имеют различную форму. Они могут иметь резьбовую нарезку по все длине или только его части. Диаметр гладкой части может превышать диаметр резьбовой части и т.п. Болты со ступенчатым стрежнем применяются для создания тяжелонагруженных соединений. Но самыми популярными являются такие крепежные изделия с одинаковым размером резьбовой нарезки и остальной части метиза.

Тип и шаг резьбы

Резьба у болтов может иметь различный шаг, сторону, профиль и другие разновидности. Самыми важными параметрами резьбовой нарезки является ее профиль и размер.

Класс прочности и материалы изготовления

Под классом прочности резьбовых соединений подразумевается лимит прочности изделия на разрыв. Класс прочности этих метизов зависит от механических свойств изделия и делится на 11 категорий. По большому счету этот параметр определяется материалом изготовления болтов. Они могут быть изготовлены из:

Применение болтов

Сфера использования метизов огромна. Такое соединение используют в сельскохозяйственной технике для крепления навесного оборудования. В мебельном деле применяются болты специальной конструкции. Такое соединение используется:

У болтовых соединений практически нет ограничений. Шестигранные болты применяются для скрепления балок во время возведения деревянных домов. В большинстве случаев используются высокопрочные болты. Они обеспечивают надежное и долговечное соединение.

В строительстве часто используются такие крепежные изделия с увеличенными головами. Их используют при возведении жилых зданий и промышленных объектов. Соединения на таких метизах можно встретить при строительстве тоннелей, мостов и других объектов, где важна прочность на разрыв и другие качества, обеспечивающиеся таим видом соединения.

Широко применяются болты на железнодорожном транспорте. В зависимости от места применения используются метизы различной степени прочности. Они могут иметь полукруглые или квадратные головки. Часто такое соединение используется при сборке металлических железнодорожных ограждений. Для защиты от агрессивных воздействий окружающей среды болты покрываются цинковым сплавом.

Сегодня подсчитано, что в мобильном телефоне используется до 90 болтов, в стиральной машине до 130, а в автомобиле – около 4000. Болтовые соединения используются практически во всех современных механизмах. Этот вид метизов играет важную роль в современных сборных конструкциях. Благодаря соединению, которое они обеспечивают, сборка любой конструкции занимает не так много времени, как при использовании сварных соединений.

Источник

Виды болтов по назначению

Болт представляет собой крепёжную резьбовую деталь, имеющую вид цилиндрического стержня. Некоторая часть болта имеет наружную резьбу, предназначенную для накручивания одной или более гаек. С одной из сторон этот стержень снабжён головкой, обычно имеющей шестигранную форму, подходящую под гаечный ключ. Как правило, применяют болты при сборке разборных конструкций. Преимуществом такого вида соединения является то, что его легко можно заменить в том случае, если болты по какой-либо причине вышли из строя, либо возникла такая необходимость.

Все виды болтов условно можно разделить на две категории: чёрные и оцинкованные.

Оцинкованные болты используют при сборке изделий, в которых внешний вид имеет значение. Такие болты не подвержены коррозии и сохраняют презентабельный вид на протяжении долгого времени. Используют оцинкованные болты, к примеру, при сборке приборов или комнатной мебели.

Также болты, будь то с покрытием или без, имеют между собой визуальные различия. Рассмотрим основные из них.

Виды болтов по размеру и форме головки

Размеры головок также могут отличаться. К примеру, шестигранная головка может быть как нормального, стандартного размера, так и уменьшённой или увеличенной. Разным бывает и профиль головки.

У некоторых болтов он полукруглой формы, также встречаются болты, имеющие круглую головку с отверстием внутри. Есть болты и с потаённой головкой, например, для сборки мебели.

Виды болтов по форме стержня

Также болты бывают сугубо специфические, т.е предназначены для какой-то одной определенной цели.

Виды болтов по типу и шагу резьбы

Болты, как и гайки, отличаются между собой и типом резьбы. Резьба бывает метрическая, дюймовая, трапециидальная, трубная, квадратная, прямоугольная и упорная. Наиболее применимой является метрическая резьба, которая, в свою очередь, подразделяется на два типа: с мелким и крупным шагом.

Виды болтов по варианту исполнения

Бывает и так, что возникает потребность уменьшить вес болта, при этом сохранив его размер и прочность. В таких случаях в головке болта делается углубление.

Виды болтов по классу точности, прочности и материалу

Болты, имеющие шестигранную головку, также классифицируют по классу точности. Всего определения класса точности три, и обозначаются они латинскими заглавными буквами «A», «B» и «C». Под точностью подразумевается степень шероховатости резьбы, разница в диаметрах цилиндрических стержней и опорными поверхностями головок. Так, виды болтов с повышенным классом точности «A» используют при наиболее ответственных сборках, например, в точном приборостроении.

Разница в диаметрах между болтом и отверстием не превышает 0,25 — 0,30 миллиметров. Более всего распространён класс точности «B». Такие болты применяют в отверстиях, диаметр которых больше, чем диаметр стержня болта на 1 — 1,5 миллиметра. Для болтов с классом точности «C» допускается значительное несоответствие между самим стержнем и отверстием. Так, стержень болта здесь может быть меньше отверстия в размере до трёх миллиметров. Такие болты используют для малоответственных соединений.

Исходя из потенциального назначения болтов, при их изготовлении используются различные марки стали. Следовательно, разные виды болтов имеют и разную прочность. При их производстве используют следующие материалы: сталь обычного качества; качественная конструкционная углеродистая сталь; нержавеющая, стойкая к коррозии, обыкновенная сталь; нержавеющая, стойкая к коррозии, жаропрочная сталь; конструкционная легированная углеродистая сталь; сталь конструкционная низколегированная для сварных конструкций; жаропрочная релаксационностойкая сталь; технический титан; сплав титановый деформируемый; медь; латунь.

Иные виды болтов

Диапазон использования разных видов болтов очень широк. Такой тип соединения прочно занял своё место как на промышленном, так и на бытовом уровне. В зависимости от сферы использования болтов классифицируется и его назначение. Так, предприятия по выпуску метизных изделий выпускают следующие основные виды болтов по назначению:

Машиностроительные болты. Отличительная особенность таких видов болтов — это повышенная прочность. Обычно их выпускают с шестигранными формами головок. Резьба, как правило, наносится метрическая. Предназначены они прежде всего для соединений, которые подвержены большим нагрузкам. Сфера использования — машиностроение, приборостроение, промышленное оборудование, а также сборка различных механизмов. Соединяют с их помощью в основном стальные и чугунные детали.

Строительные болты. В их производстве также используются высокопрочные материалы. Выпускаются они обычно с увеличенными головками. Такие болты находят своё применение на строительстве различных зданий, как гражданских, так и промышленных. Например, их используют при сборке строительных конструкций. Применяются они и при строительстве мостов, тоннелей, метрополитенов и других важных объектов.

Дорожные болты. Класс прочности таких болтов варьируется от низкого до более высокого, в зависимости от места применения. Изготавливают их с полукруглой головкой и квадратным подголовком — благодаря этому их можно закручивать без вспомогательного монтажного ключа. Применяются они при сборке металлических дорожных заграждений. Зачастую такие болты покрывают оцинковкой, чтобы уберечь от воздействия погодных факторов.

Железнодорожные болты. Производят такие крепёжные соединения в небольших количествах, поскольку сфера их использования довольно невелика. Используют эти виды болтов при монтаже железнодорожного полотна и вспомогательных к нему конструкций. В свою очередь, железнодорожные болты подразделяются на стыковые (или путевые), закладные и клеммные. Стыковые (путевые) болты используют вместе с рельсовыми накладками. Выпускаются они с закруглёнными головками. Закладные болты предназначены для соединения шпал с подкладками. А с помощью клеммных болтов прокладка крепится к рельсам. Изготавливают железнодорожные болты из углеродистой стали высокой прочности.

Транспортные (норийные) болты. Иногда их ещё называют элеваторными болтами. Они предназначены для прикрепления норийного ковша или другого подающего элемента к транспортировочной ленте. Изготавливают их из углеродистой стали как с цинковым покрытием, так и без него. Свою особенность в таких болтах имеет головка. С торца она плоская, а со стороны стержня выполнена в виде полусферы. На полусфере находятся два шипа, которые предотвращают поворот болта вокруг своей оси.

Лемешные болты. Как и железнодорожные, такие болты выпускают в ограниченных количествах. Сфера их использования — сельскохозяйственные машины. Лемешными болтами крепят навесное оборудование, это могут быть как металлические, так и деревянные элементы. Изготавливают их с потайными головками, причём по классу точности лемешные болты выпускаются даже с классом «C». Предусмотрен в них также и квадратный подголовок, который фиксирует болт в одном положении и не позволяет ему вращаться.

Мебельные болты. Как правило, такие болты выпускают с полукруглыми либо потайными головками. Мебельные болты дешевле по стоимости, чем, скажем, машиностроительные. Применяют их не только при сборке мебели, но и в изготовлении других деревянных конструкций, например стропил или каркасных домов. Нередко они используются и в других назначениях в неответственных соединениях. Уровень прочности мебельных болтов обычно средний. Практически все мебельные виды болтов выпускают с оцинкованным покрытием из эстетических соображений.

Источник

Виды болтов, их классификация и обозначение

В повседневной жизни можно встретить множество изделий, при изготовлении которых применялись различные крепежные элементы. Наиболее распространенным типом крепежей является болт. На сегодняшний день существуют различные виды болтов, которые имеют разные параметры. Характеристики болтов различаются в зависимости от размеров, типа резьбы, форме головки, стержня и прочности используемого металла.

Материал

Прочность крепежного элемента один из важнейших параметров, характеризирующих метизы. Прочность крепления напрямую зависит от типа материала, из которого оно изготовлено. В зависимости от прочностных характеристик, подбирается металл для производства и режим его термической обработки.

Чаще всего стандартные болты изготавливаются из легированной и нелегированной стали. Но в некоторых случаях они могут изготавливаться из других металлов, таких как медь, алюминий, которые применяются в тех случаях, когда нет необходимости достижения высокой прочности крепежа. Для изготовления ювелирных изделий, крепежи могут изготавливаться из драгоценных металлов, таких как золото, серебро и других.

В зависимости от типа используемого материала зависит обозначение болтов, называемое сортаментом, изучая которые можно понять, из чего делают болты.

Очень часто для повышения технических характеристик метизов применяют специальное покрытие, которое защищает крепежный элемент от воздействия окружающей среды (влажность, вода, диапазон температур, химические вещества).

Среди наиболее распространенных покрытий можно выделить следующие разновидности:

Прочность

Прочность строго регламентируется ГОСТом, так как в некоторых случаях о этого зависит безопасность человека, сохранность оборудования или строений. Для достижения точности прочностных характеристик производят расчет высокопрочных болтов. Производство высокопрочных болтов регламентирует ГОСТ 7798-70.

Исходя из прочностных характеристик, болты делятся на 11 классов. Каждая категория имеет собственную маркировка, исходя из которой можно четко определить, к какому классу он относится и какую нагрузку выдерживает. Следует отметить, что каждый метиз имеет определенный запас прочности к показателям, указных в маркировке. Поэтому не стоит переживать, что запас прочности болта будет впрок.

Прочность болтов зависит не только от типа используемого материала, но и технологии изготовления. Исходя и прочностных характеристик крепежных элементов можно выделить классификацию болтов по прочности:

По назначению

Исходя из назначения, можно выделить следующие типы болтов:

Понять к какому типу относиться метиз можно исходя из условного обозначения болтов.

По форме головок

Учитывая разнообразия болтов и их конструкций, существует дополнительная классификации. В зависимости от формы головки, выделяются следующие:

По форме стрежня

Различные части болта, в том числе стержень, имеет разные конструкцию, разновидности которых зависят от технических требований. Чаще всего стержни отличаются диной резьбы, она может располагаться по всей длине, или занимать только определенную часть, треть или половину. Часто на стержне располагается подголовок, который необходим для более надежной фиксации. Диаметр резьбовой и голой части обычно одинаковый, но в некоторых случаях, когда есть необходимость создания соединения повышенной нагрузки, применяются болты с разным диаметром отдельных частей. Такие стрежни называются ступенчатыми.

По типу и шагу резьбы

Для различных типов, используется несколько видов резьбы. Среди наиболее распространенных можно выделить следующие:

По классу точности

По классу точности выделяют следующие виды болтов и гаек:

В строительстве и машиностроении чаще всего применяются крепежи нормальной точности.

Маркировка и обозначение болтов

Болт на чертеже указывается с помощью специальной маркировки, которая позволяет кратко описать все необходимые характеристики.

Чаще всего маркировка наноситься на головку, что позволяет оперативно подобрать необходимый тип.

Рядом с маркировкой может быть указано название производителя.

Для расшифровки болтов нужно обратить внимание на цифры на головке болта, которые означают:

Обозначение гайки и болта проводится в соответствии с правилами маркировки по ГОСТу или же спецификации согласно международному стандарту DIN 933.

Источник

Болты. Общая информация

Форма головок и стержней болтов, шаг резьбы, варианты исполнений, классы точности, стандарты и их назначение.

Вступление.

Пожалуй, самые распространенные крепежные резьбовые детали — болты. Болтовые соединения легко заменить при выходе их или части конструкции из строя – сборочные операции можно проводить многократно, в отличии от, например, сварных соединений. Разнообразие видов, размеров, характеристик, а также назначения болтов просто огромно. Об этом мы и поговорим в этой статье.

Характеристика болтов.

Болт — это крепежная деталь в виде цилиндрического стержня с головкой на одном конце и резьбой на другом. На резьбовой конец болта навинчивается гайка, под гайку, при необходимости, подкладывают плоскую и/или пружинную шайбу.

Какие же существуют различия болтов между собой? Давайте рассмотрим основные:
• по форме и размерам головки;
• по форме стержня;
• по шагу и типу резьбы;
• по варианту исполнения;
• по точности исполнения;
• по классу прочности;
• по материалу.

Форма и размеры головки болтов.

В зависимости от условий работы и назначения, головки болтов могут иметь шестигранную, круглую, овальную или квадратную форму.

Профиль головки болта может иметь полукруглую или потайную форму (специальные болты, например рым-болты DIN 580, могут иметь круглую головку с отверстием, а откидные болты ГОСТ 3033-79 также могут иметь круглую головку в виде вилки).

Те или иные формы головки болта также могут различаться размерами. Например, шестигранная головка может быть нормальной, уменьшенной или увеличенной в части размера «под ключ». Для наглядности рассмотрим как изменяется размер под ключ шестигранного болта с номинальным диаметром резьбы 20 мм согласно следующих стандартов:
• ГОСТ 7805-70. Болты с шестигранной головкой;
• ГОСТ 7808-70. Болты с шестигранной уменьшенной головкой;
• ГОСТ Р 52644-2006. Болты высокопрочные с шестигранной головкой с увеличенным размером под ключ для металлических конструкций.

Форма стержня болтов.

По форме стержня болты бывают со стержнем одного диаметра и ступенчатым стержнем (диаметр гладкой части тела болта значительно превышает номинальный диаметр резьбы).

На призонных болтах ГОСТ 7818-80 со ступенчатым стержнем можно целиком собрать тяжелонагруженные соединения, но все же болты со стержнем одного диаметра наиболее распространенные.

Тип и шаг резьбы болтов.

Для болтов, как резьбовых деталей, характерны следующие типы резьбы:
• метрическая;
• дюймовая;
• трубная;
• трапециидальная;
• упорная;
• прямоугольная или квадратная.

Метрическая резьба М (размеры заданы в миллиметрах) является основным для болтов типом резьб в Украине и делится на два типа:
• с крупным шагом;
• с мелким шагом.
Например, шестигранные болты М8 ГОСТ 7805-70 имеют крупный шаг резьбы P = 1,25 мм и мелкий шаг P = 1,0 мм, а болты М72 ГОСТ 10602-94 имеют мелкий шаг резьбы P = 4,0 или 6,0 мм.

Варианты исполнения болтов.

Почти для каждого болта есть вариант исполнения – конструктивная особенность, предусмотренная стандартом (ГОСТ, DIN).

Для шестигранных болтов, например, варианты исполнения предусматривают возможность стопорения резьбового соединения, для этого на конце резьбовой части или головке болта проделывают отверстие под шплинт или вязочную проволоку. Иногда необходимо уменьшить вес болта не изменяя размер под ключ и для этого в головке болта делают углубление (облегченная головка).

Классы точности болтов.

Болты с шестигранной головкой, шестигранной уменьшенной головкой и шестигранной уменьшенной головкой и направляющим подголовком изготавливают высокой, нормальной и низкой точности (классы точности соответственно А, В и С). Классы точности отличаются параметрами шероховатости поверхностей резьбы, цилиндрического стержня и опорной поверхности головки. На чертежах этот параметр обозначается символом √.

Для болтов класса точности С характерно значительное несовпадение диаметров с установочным отверстием, зачастую стержень болта на 2–3 мм меньше отверстия. Такой класс точности считается грубым и применяется в малоответственных соединениях.

Болты класса точности В устанавливаются в отверстия, диаметр которых на 1–1,5 мм больше диаметра стержня болта. Класс точности В является наиболее распространенным.

И, наконец, болты повышенного класса точности А применяют в особо ответственных соединениях, разница в диаметрах деталей составляет 0,25–0,30 мм.

Классы прочности и материалы болтов.

В зависимости от назначения и области применения болты изготавливают различных классов прочности и марок сталей.

Материалом для производства болтов служат:
• стали обыкновенного качества – ст3, ст3кп;
• качественные конструкционные углеродистые стали – 10, 10кп, 20, 20кп, 35, 40, 45;
• конструкционные легированные углеродистые стали – 40Х, 20ХГСА, 25ХГСА, 30ХГСА, 35ХГСА, 40ХГСА;
• стали конструкционные низколегированные для сварных конструкций – 09Г2С;
• нержавеющие коррозионно-стойкие обыкновенные стали – 10Х17Н13М2Т, AISI 316;
• нержавеющие коррозионно-стойкие жаропрочные стали – 08Х18Н10, 08Х18Н10Т, 12Х18Н10Т, 20Х13, 30Х13, 40Х13, AISI 304;
• жаропрочные релаксационностойкие стали – 25Х1МФ, 25Х2М1Ф, 30ХМА;
• латунь – Л63;
• медь – МТ (проволока);
• титан технический – ВТ1-0;
• титановый деформируемый сплав – ВТ5.

Условные обозначения болтов (пример).

Наиболее часто встречающиеся обозначения размеров болтов на чертежах и ГОСТах:

d – номинальный диаметр резьбы;
d₁ – диаметр гладкой части стержня;
d_w – диаметр опорной поверхности головки;
h_w – высота опорной поверхности головки;
k – высота головки;
P – шаг резьбы;
b – длина резьбы гаечного конца;
S – ширина головки (размер под ключ);
e – диаметр описанной окружности;
l – длина болта.

Для болтов указывают (пример):

• слово «Болт»;
• класс точности;
• цифру исполнения (кроме исполнения 1);
• номинальный диаметр резьбы;
• шаг резьбы (только для резьбы с малым шагом);
• направление резьбы;
• поле допуска;
• длину болта;
• класс прочности (точку между цифрами не ставят);
• указатель о применении спокойной или автоматной стали;
• марку стали или сплава (указывают для болтов класса прочности 8.8 и выше, а также для изделий из специальных сталей и сплавов);
• вид покрытия;
• толщину покрытия;
• номер стандарта на болты.

Изготовление болтов.

Формирование метрической резьбы на болтах осуществляется способом нарезки или накатки:

Резьба болта выполнена на резьбонакатном станке (слева) и на токарном станке (справа)

Болты с шестигранными головками могут иметь резьбу с нормальным и мелким шагом, причем для каждого диаметра стандарт предусматривает только один мелкий шаг. Болты с полукруглыми и потайными головками изготавливают с резьбой только с нормальным шагом.

Стандарты болтов и их применение.

Подробно расписать каждый стандарт по конкретным областям применения практически невозможно, стоит лишь отметить, что в инженерной практике есть как наиболее распространенные (например болты ГОСТ 7805-70), так и специальные болты, такие как болты для металлоконструкций, фундаментные, футеровочные, призонные, откидные, башмачные болты.

Таблица. Перечень стандартов на болты и их применение.

Схожие стандарты на болты согласно DIN Вы можете посмотреть в таблице соответствия DIN, ГОСТ, ISO.

Источник