Скидка на подшипники из наличия!
Новое поступление товара в 2026 году!
Маркировка по ГОСТ ISO 898-1-2014 (идентичен ISO 898-1:2013): первая цифра, умноженная на 100, даёт номинальный предел прочности в МПа; произведение цифр, умноженное на 10, — номинальный предел текучести. Например, 8.8: Rm = 800 МПа, Rp0,2 = 640 МПа. Фактические минимальные значения по стандарту для 10.9 и 12.9 несколько выше номинальных (Rm не менее 1040 и 1220 МПа). Твёрдость по Виккерсу приведена ориентировочно.
K — безразмерный коэффициент закручивания (нут-фактор) в формуле T = K·d·F. Чем выше трение в резьбе и под головкой, тем больше K и тем большая доля момента уходит на трение, а не на полезную осевую силу. Значения справочные; точный коэффициент определяют по ISO 16047 или данным изготовителя крепежа.
Значения ориентировочные, рассчитаны по формуле T = K·d·F для сухой сборки (коэффициент закручивания K = 0,2 — повышенное трение), осевого усилия предварительной затяжки 75 % предела текучести Rp0,2 и крупного шага резьбы (размеры болтов по ГОСТ 7798-70, механические свойства по ГОСТ ISO 898-1-2014). Точное значение момента зависит от принятого коэффициента трения и доли предела текучести, поэтому в разных методиках может отличаться. При наличии смазки или покрытия момент необходимо уменьшать (см. Таблицу 2). Таблица не заменяет расчёт по конструкторской документации на конкретное изделие.
Таблица моментов затяжки резьбовых соединений позволяет подобрать крутящий момент по диаметру резьбы и классу прочности болта так, чтобы создать нужную предварительную нагрузку без перетяжки и срыва резьбы. Сами таблицы приведены выше: классы прочности, коэффициент закручивания и ориентировочные моменты затяжки. Ниже — как они получены, по какой формуле считается момент, почему трение и смазка так сильно влияют на результат и как контролировать затяжку на практике.
Момент затяжки — крутящий момент, прикладываемый к болту или гайке при сборке. Его задача не сам по себе поворот гайки, а создание предварительной нагрузки (осевой силы), которая сжимает соединяемые детали и удерживает их трением. Правильный преднатяг предотвращает самоотвинчивание, усталостные разрушения и раскрытие стыка.
Болт с гайкой подходящего класса рассчитан на затяжку до пробной нагрузки без срыва резьбы. Пробная нагрузка обычно составляет 85–95 % предела текучести и определяется как максимальное растягивающее усилие, не вызывающее пластической деформации болта. Поэтому рабочее усилие затяжки назначают с запасом ниже предела текучести.
Момент затяжки нужен ради осевой силы преднатяга, а не ради вращения гайки.
Для оценочного расчёта применяют упрощённую зависимость между моментом и осевой силой.
T = K · d · F
T
K
d
F
Осевую силу назначают как долю предела текучести: F = k · Rp0,2 · As, где Rp0,2 — предел текучести класса (Таблица 1), As — расчётная площадь сечения резьбы (Таблица 3), k — коэффициент использования (часто 0,75).
F = k · Rp0,2 · As
Rp0,2
As
k
As = 84,3 мм²
Rp0,2 = 640 МПа
k = 0,75
K = 0,2
d = 0,012 м
F = 0,75 · 640 · 84,3 ≈ 40 500 Н
T = 0,2 · 0,012 · 40 500 ≈ 97 Н·м
Полный расчёт высоконагруженных соединений ведут по методике VDI 2230 (часть 1), которая учитывает геометрию резьбы, раздельное трение в резьбе и под головкой, коэффициент использования предела текучести и разброс усилия. Упрощённая формула даёт лишь оценку.
Класс прочности (Таблица 1) задаёт механические свойства болта по ГОСТ ISO 898-1-2014. Обозначение состоит из двух чисел через точку: первое × 100 — номинальный предел прочности Rm в МПа, произведение цифр × 10 — номинальный предел текучести Rp0,2 в МПа.
Так, болт 8.8 имеет Rm = 800 МПа и Rp0,2 = 640 МПа; 10.9 — 1000 и 900 МПа; 12.9 — 1200 и 1080 МПа. К высокопрочным относят крепёж начиная с класса 8.8. Чем выше класс, тем больший преднатяг допустим и тем больший момент затяжки требуется при том же диаметре. Механические свойства гаек устанавливает ГОСТ ISO 898-2.
Главный источник разброса при затяжке по моменту — трение. Из приложенного момента лишь малая часть превращается в полезную осевую силу: ориентировочно около половины расходуется на трение под опорной поверхностью головки, около 40 % — на трение в резьбе и лишь порядка 10 % формирует преднатяг. При сухой, грубой или загрязнённой резьбе доля, уходящая на трение, ещё выше.
Поэтому состояние резьбы и смазка решающим образом влияют на результат (Таблица 2). При смазанной резьбе для того же осевого усилия требуется примерно на 15–25 % меньший момент. Ржавчина и загрязнение, наоборот, увеличивают коэффициент K, и при том же моменте реальная осевая нагрузка оказывается значительно ниже расчётной.
Если применить смазку (например, MoS2), но взять момент из таблицы для сухой сборки, реальное усилие может превысить расчётное в полтора-два раза — вплоть до пластической деформации стержня или срыва резьбы. Момент всегда выбирают под фактическое состояние резьбы.
Затяжку по моменту контролируют динамометрическим ключом — щелчковым (издаёт щелчок при достижении момента) или индикаторным. Любой такой инструмент имеет погрешность, которую учитывают при назначении момента.
Для ответственных соединений, где трение является неконтролируемой переменной, применяют угловой метод (доворот на заданный угол после преднатяга) и метод измерения удлинения болта. В резьбовых соединениях с гидравлическим растяжением болт предварительно растягивают осевой силой, что устраняет потери на трение в резьбе при создании преднатяга.
Определите класс прочности по маркировке на головке (8.8, 10.9, 12.9), найдите диаметр и шаг резьбы, выберите момент из Таблицы 3 и скорректируйте его на состояние резьбы (сухая или смазанная) по Таблице 2. Для ответственных соединений ориентируйтесь на конструкторскую документацию.
Упрощённо T = K·d·F, где K — коэффициент закручивания, d — диаметр резьбы, F — осевая сила преднатяга. Осевую силу берут как долю предела текучести (часто 75 %). Полный расчёт высоконагруженных соединений выполняют по методике VDI 2230.
По ГОСТ ISO 898-1-2014 первая цифра × 100 даёт предел прочности (800 МПа), а произведение цифр × 10 — предел текучести (8 × 8 × 10 = 640 МПа). Это самый распространённый класс для ответственного крепежа.
Смазывать можно, но тогда нужно брать момент, рассчитанный для смазанной резьбы: при смазке требуется примерно на 15–25 % меньший момент для того же усилия. Если применить смазку и затянуть по «сухому» моменту, болт можно перетянуть.
Большая часть момента уходит на трение: ориентировочно около половины — под опорной поверхностью головки, около 40 % — в резьбе, и лишь порядка 10 % превращается в полезную осевую силу. Поэтому состояние поверхностей решающим образом влияет на преднатяг.
Табличные значения справедливы для новых болтов и гаек. При повторной эксплуатации трение в резьбе растёт, а у высокопрочного крепежа меняются свойства, поэтому ответственный крепёж часто заменяют новым.
Вы можете задать любой вопрос на тему нашей продукции или работы нашего сайта.