Момент затяжки гайки: Моменты затяжки резьбовых соединений – таблица

Моменты затяжки резьбовых соединений – таблица

Выход из строя резьбовых соединений при чрезмерной затяжке может произойти из-за разрушения стержня болта или из-за срыва резьбы гайки и/или болта.

Болт или винт в сборе с гайкой соответствующего класса предназначены для создания соединений, которые можно затянуть до установленного значения пробной нагрузки болта без срыва резьбы. Пробная нагрузка обычно составляет 85-95% от предела текучести и определяется как максимальное растягивающее усилие, которое можно приложить к болту и которое не приведет к его пластической деформации.

Значение крутящего момента для конкретного размера болта зависит от:

1. Материала и класса прочности болта.
2. Материала соединяемых деталей (сталь, цветной металл или пластик).
3. Наличия или отсутствия антикоррозийного покрытия у винта.
4. Является ли крепеж сухим или в смазке.
5. Длины резьбы.

Таблицы ниже даны только для ознакомления, так как приведенные в них значения являются приблизительными. Из-за множества факторов, влияющих на соотношение крутящего момента и натяжения, единственный способ определить правильный крутящий момент – это провести эксперименты в реальных условиях соединения и сборки.

Таблица 1. Моменты затяжки – винт (болт) без покрытия (черный), коэффициент трения 0,14.

Крупная резьба

Диаметр резьбы	Класс прочности
	5.6		8.8		10.9		12.9
	Nm	ft lb.	Nm	ft lb.	Nm	ft lb.	Nm	ft lb.
М3	0.6	0.44	1.37	1.01	1.92	1.42	2.3	1.7
М4	1.37	1.01	3.1	2.29	4.4	3.05	5.25	3.87
М5	2.7	1.99	6.15	4.54	8. 65	6.38	10.4	7.6
М6	4.6	3.3	10.5	7.7	15	11	18	13
М7	7.6	5.6	17.5	12.9	25	18.4	29	21.3
М8	11	8.1	26	19	36	26	43	31
М10	22	16	51	37	72	53	87	64
М12	39	28	89	65	125	92	150	110
М14	62	45	141	103	198	146	240	117
М16	95	70	215	158	305	224	365	269
М18	130	95	295	217	420	309	500	368
М20	184	135	420	309	590	435	710	523
М22	250	184	570	420	800	590	960	708
М24	315	232	725	534	1020	752	1220	899
М27	470	346	1070	789	1510	1113	1810	1334
М30	635	468	1450	1069	2050	1511	2450	1806
М33	865	637	1970	1452	2770	2042	3330	2455
М36	1111	819	2530	1865	3560	2625	4280	3156
М39	1440	1062	3290	2426	4620	3407	5550	7093

Мелкая резьба

Диаметр резьбы	Класс прочности
	8. 8		10.9		12.9
	Nm	ft lb.	Nm	ft lb.	Nm	ft lb.
М8х1	27	19	38	28	45	33
М10х1,25	52	38	73	53	88	64
М12х1,25	95	70	135	99	160	118
М14х1,5	150	110	210	154	250	184
М16х1,5	225	165	315	232	380	280
М18х1,5	325	239	460	339	550	405
М20х1,5	460	339	640	472	770	567
М22х1,5	610	449	860	634	1050	774
М24х2	780	575	1100	811	1300	958

Таблица 2.

Моменты затяжки –  винт электролитически оцинкованный, коэффициент трения 0,125.

Крупная резьба

Диаметр резьбы	Класс прочности
	5.6		8.8		10.9		12.9
	Nm	ft lb.	Nm	ft lb.	Nm	ft lb.	Nm	ft lb.
М3	0.56	0.41	1.28	0.94	1. 8	1.33	2.15	1.59
М4	1.28	0.94	2.9	2.14	4.1	3.02	4.95	3.65
М5	2.5	1.84	5.75	4.24	8.1	5.97	9.7	7.15
М6	4.3	3.1	9.9	7.3	14	10. 3	16.5	12.1
М7	7.7	5.2	16.5	12.1	23	16.9	27	19.9
М8	10.5	7.7	24	17.7	34	25	40	29
М10	21	15	48	35	67	49	81	59
М12	36	26	83	61	117	86. 2	140	103
М14	58	42	132	97	185	136	220	162
М16	88	64	200	147	285	210	340	250
М18	121	89	275	202	390	287	470	346
М20	171	126	390	287	550	405	660	486
М22	230	169	530	390	745	549	890	656
М24	295	217	675	497	960	708	1140	840
М27	435	320	995	733	1400	1032	1680	1239
М30	590	435	1350	995	1900	1401	2280	1681
М33	800	590	1830	1349	2580	1902	3090	2278
М36	1030	759	2360	1740	3310	2441	3980	2935
М39	1340	988	3050	2249	4290	3163	5150	3798

Мелкая резьба

Диаметр резьбы	Класс прочности
	8. 8		10.9		12.9
	Nm	ft lb.	Nm	ft lb.	Nm	ft lb.
М8х1	25	18	35	25	42	30
М10х1,25	49	36	68	50	82	60
М12х1,25	88	64	125	92	150	110
М14х1,5	140	103	195	143	235	173
М16х1,5	210	154	295	217	350	258
М18х1,5	305	224	425	313	510	376
М20х1,5	425	313	600	442	720	531
М22х1,5	570	420	800	590	960	708
М24х2	720	531	1000	737	1200	885

Почему важен момент затяжки болта?

Даже опытные мастера иногда затягивают болты с чрезмерным или недостаточным усилием. Честно говоря, значения крутящего момента редко можно найти в технической информации о продукте. А ведь именно недостаточная или чрезмерная затяжка болтового соединения является частой причиной выхода крепежа из строя. Оптимальный момент затяжки жизненно важен для обеспечения безопасного и надлежащего функционирования винта.

Что происходит при затягивании болта?

Прилагаемый к гайке крутящий момент, заставляет ее скользить вверх по наклонной плоскости резьбы. При этом уменьшается расстояние между опорными поверхностями болта и гайки. Этот размер представляет собой длину захвата болтового соединения.

При дальнейшей затяжке на болт действует  нагрузка на растяжение. Его материал, чаще всего сталь, сопротивляется этому этому растяжению и создает усилие зажима на скрепляемых компонентах. Точно так же материалы подложки сопротивляются сжатию, чтобы сбалансировать давление зажима. Создаваемое напряжение называется предварительным натягом крепежа.

Конструктивные соединения, относящиеся к категории ответственных, требуют затяжки до определенного крутящего момента для обеспечения правильного предварительного натяга.

• Правильно затянутый болт немного растягивается, но не выходит за область своей упругой деформации. Находясь под постоянным напряжением, он сохраняет усилие затяжки и проявляет устойчивость к усталостному разрушению.
• Чрезмерно затянутый болт растягивается за границы упругого удлинения, что приводит к его необратимой пластической деформации и последующему разрушению.
• Недостаточно затянутый болт допускает незначительный зазор между соединяемыми заготовками, который будет увеличиваться после постоянной динамической нагрузки или других рабочих нагрузок. Зазор в соединении означает отсутствие предварительного натяжения, что неизбежно приведет к разрушению соединения.

Таким образом, момент затяжки — это оптимальный крутящий момент, приложенный к гайке, чтобы болт мог надежно удерживать нагрузку, не деформируясь и не ломаясь. Единица измерения в системе СИ: Н·м (Ньютон-метр).

Момент силы предварительной затяжки резьбового соединения является расчетным значением и составляет 75-80% от величины пробной нагрузки. Последняя же служит в качестве контрольного показателя, который винт должен выдержать в ходе испытаний. Если вы превысите значение пробной нагрузки при затягивании, вы рискуете вывести из строя крепежный элемент.

Еще одно преимущество предварительного натяга

При первом взгляде на болтовой узел создается впечатление, что резьбовой крепеж сам несет все нагрузки, действующие извне в процессе эксплуатации. Но это не так. Когда к предварительно нагруженному соединению, прикладывается внешняя нагрузка, болт воспринимает неполное ее действие, а обычно только небольшую ее часть. Когда же рабочая нагрузка прикладывается к крепежному узлу, который не был предварительно нагружен, вся величина нагрузки ложится только на болт, что повышает вероятность его отказа.

Но это правило работает только в том случае, когда дополнительные внешние нагрузки не превышают предварительную нагрузку болтов, в противном случае нагрузка на резьбовой крепеж возрастает.

Роль сил трения и смазки в соединении

Для определения затягивающего усилия используются несколько специальных методов расчета, учитывающих не только класс прочности и диаметр резьбы винта, но и влияние гальванических покрытий, специальных смазочных материалов или эффект твердых и гладких сопрягаемых поверхностей и т. д.

Следует иметь в виду, что табличные данные являются грубым расчетом, не учитывающим сколько в реальных условиях сборки будет потеряно крутящего момента из-за трения.

При сухой сборке и грубых поверхностях приблизительно 90% приложенного крутящего момента приходится на преодоление сил трения: 50% на опорную поверхность гайки и 40 % между сопрягаемыми витками резьбы. Таким образом, для создания напряжения используется всего порядка 10% усилия затяжки.

Но выход найден! – Уменьшить трение за счет смазки. При смазанной резьбе потребуется на 15-25% меньший крутящий момент для достижения того же напряжения, кроме того, это снизит вероятность поломки крепежного изделия во время установки и продлит срок его службы. Производители смазочных материалов обычно указывают значение коэффициента трения крепежа, который обеспечивает смазка.

Также можно использовать болты с заданным коэффициентом трения, например, с цинковым покрытием, которое снижает сопротивление при завинчивании.

Инструмент для установки с регулируемым моментом затяжки

Приложение точного момента затяжки к крепежным деталям достигается с помощью динамометрического ключа. При затягивании он показывает прилагаемое усилие в аналоговом или цифровом формате. Однако все динамометрические инструменты имеют определенную погрешность, которую необходимо учитывать для определения подходящего момента затяжки.  

Как правило, о точности динамометрического ключа можно узнать у производителя или продавца. 

Заключение

Хотя предварительная нагрузка является главным приоритетом в болтовом соединении, существует множество внешних факторов, влияющих на возможность достижения или сохранения усилия затяжки, таких как рабочие температуры, коррозионные среды, нагрузки на сдвиг, вибрация. Поэтому для обеспечения длительной гарантии надежности разъемного сопряжения важно контролировать и поддерживать предварительный натяг на уровне в процессе эксплуатации и при ремонтных работах.

Полезные советы Обновлено: 28.11.2022 16:57:00

Максим

Специалист в области крепежных и такелажных изделий. Более 10 лет работы в сфере строительства, ремонта и оборудования.
— “Мы стараемся донести до Вас только актуальную и достоверную информацию, будем рады Вашему отзыву относительно данной статьи”

Автор статьи

Максим

Специалист в области крепежных и такелажных изделий. Более 10 лет работы в сфере строительства, ремонта и оборудования.
— “Мы стараемся донести до Вас только актуальную и достоверную информацию, будем рады Вашему отзыву относительно данной статьи”

Автор статьи

Поставить оценку

Успешно отправлено, Спасибо за оценку!

Нажмите, чтобы поставить оценку

Моменты затяжек резьбовых соединений

Маркировка – что указано на головках болтов.

Для изделий из углеродистой стали класса прочности – 2 на головке болта указаны цифры через точку. Пример: 3.6, 4.6, 8.8, 10.9, и др.

Первая цифра обозначает 1/100 номинальной величины предела прочности на разрыв, измеренную в МПа. Например, если на головке болта стоит маркировка 10.9 первое число 10 обозначает 10 х 100 = 1000 МПа.

Вторая цифра – отношение предела текучести к пределу прочности, умноженному на 10. В указанном выше примере 9 – предел текучести / 10 х 10. Отсюда Предел текучести = 9 х 10 х 10 = 900 МПа.

Предел текучести это максимальная рабочая нагрузка болта!

Для изделий из нержавеющей стали наносится маркировка стали – А2 или А4 – и предел прочности – 50, 60, 70, 80, например: А2-50, А4-80.

Число в этой маркировке означает – 1/10 соответствия пределу прочности углеродистой стали.

Перевод единиц измерения: 1 Па = 1Н/м2; 1 МПа = 1 Н/мм2 = 10 кгс/см2.
Предельные моменты затяжки для болтов (гаек).

Крутыщие моменты для затяжки болтов (гаек).

В таблице ниже приводятся закручивающие моменты для затяжки болтов и гаек. Не превышайте эти величины.

Резьба	Прочность болта
	8.8	10.9	12. 9
М6	10 Нм	13 Нм	16 Нм
М8	25 Нм	33 Нм	40 Нм
М10	50 Нм	66 Нм	80 Нм
М12	85 Нм	110 Нм	140 Нм
М14	130 Нм	180 Нм	210 Нм
М16	200 Нм	280 Нм	330 Нм
М18	280 Нм	380 Нм	460 Нм
М20	400 Нм	540 Нм	650 Нм
М22	530 Нм	740 Нм	880 Нм
М24	670 Нм	940 Нм	1130 Нм
М27	1000 Нм	1400 Нм	1650 Нм
М30	1330 Нм	1800 Нм	2200 Нм
М33	1780 Нм	2450 Нм	3000 Нм
М36	2300 Нм	3200 Нм	3850 Нм
М39	3000 Нм	4200 Нм	5050 Нм
М42	3700 Нм	5200 Нм	6250 Нм

Выше перечисленные величины даются для стандартных болтов и гаек, имеющих
метрическую резьбу. Для нестандартного и специального крепежа смотрите руководство по ремонту ремонтируемой техники.

Моменты затяжки стандартного крепежа с дюймовой резьбой стандарта США.

В следующих таблицах приведены общие нормативы
моментов затяжки для болтов и гаек SAE класса 5 и выше.

Размер резьбы, дюймы	Момент затяжки стандартных болтов и гаек
	Н м’	фунт фут
1/4	12± 3	9±2
5/16 3/8	25 ± 6 47± 9	18± 4,5 35 ± 7
7/16	70± 15	50± 11
1/2	105± 20	75±15
9/16	160 ± 30	120± 20
5/8	215± 40	160 ± 30
3/4	370 ± 50	275 ± 37
7/8	620± 80	460 ± 60
1	900 ± 100	660 ± +75
11/8	1300 ± 150	950 ± 100
1 1/4	1800 ±200	1325 ±150
1 3/8	2400 ± 300	1800 ± 225
1 1/2	3100 ± 350	2300 ± 250

1 ньютон-метр (Н. м) равен примерно 0,1 кГм.

ISO — Международная организация стандартов

Моменты затяжки стандартных ленточных хомутов с червячным зажимом для шлангов

В приводимой ниже таблице даются моменты затяжки
хомутов при их начальной установке на новом шланге, а
также при повторной установке или подтягивании хомутов
на шлангах, бывших в употреблении,

Момент затяжки для новых шлангов при начальной установке

Ширина хомута	Нм	фунт дюйм
16 мм ( 0,625 дюйма)	7,5 ± 0,5	65± 5
13,5 мм ( 0,531 дюйма)	4,5 ± 0,5	40± 5
8 мм ( 0,312 дюйма)	0,9 ± 0,2	8 ± 2
Момент затяжки для повторной сборки и подтягивания
Ширина хомута	Нм	фунт дюйм
16 мм ( 0,625 дюйма)	4,5 ± 0,5	40± 5
13,5 мм ( 0,531 дюйма)	3,0 ± 0,5	25± 5
8 мм ( 0,312 дюйма)	0,7 ± 0,2	6 ± 2

Таблица моментов затяжки типовых резьбовых соединений

Номинальный диаметр болта (мм)	Шаг резьбы (мм)	Момент затяжки Нм (кг. см, фунт.фут)
		Метка на головке болта “4”	Метка на головке болта “7”
M5	0,8	3 ~ 4 (30 ~ 40; 2,2 ~ 2,9)	5 ~ 6 (50 ~ 60; 3,6 ~ 4,3)
M6	1,0	5 ~ 6 (50 ~ 50; 3,6 ~ 4,3)	9 ~ 11 (90 ~ 110; 6,5 ~ 8,0)
M8	1,25	12 ~ 15 (120 ~ 150; 9 ~ 11)	20 ~ 25 (200 ~ 250; 14,5 ~ 18,0 )
M10	1,25	25 ~ 30 (250 ~ 300; 18 ~ 22)	30 ~ 50 (300 ~ 500; 22 ~ 36)
M12	1,25	35 ~ 45 (350 ~ 450; 25 ~ 33)	60 ~ 80 (600 ~ 800; 43 ~ 58)
M14	1,5	75 ~ 85 (750 ~ 850; 54 ~ 61)	120 ~ 140 (1,200 ~ 1,400; 85 ~ 100)
M16	1,5	110 ~ 130 (1,100 ~ 1,300; 80 ~ 94)	180 ~ 210 (1,800 ~ 2,100; 130 ~ 150)
M18	1,5	160 ~ 180 (1,600 ~ 1,800; 116 ~ 130)	260 ~ 300 (2,600 ~ 3,000; 190 ~ 215)
M20	1,5	220 ~ 250 (2,200 ~ 2,500; 160 ~ 180)	360 ~ 420 (3,600 ~ 4,200; 260 ~ 300)
M22	1,5	290 ~ 330 (2,900 ~ 3,300; 210 ~ 240)	480 ~ 550 (4,800 ~ 5,500; 350 ~ 400)
M24	1,5	360 ~ 420 (3,600 ~ 4,200; 260 ~ 300)	610 ~ 700 (6,100 ~ 7,000; 440 ~ 505)

Введение в затяжку крутящим моментом

Что такое крутящий момент?

Это мера силы, действующей на объект, которая заставляет этот объект вращаться.

Что такое моментная затяжка?

Приложение предварительного натяга к крепежному элементу путем поворота гайки крепежного элемента.

Места трения всегда следует смазывать при использовании метода затяжки крутящим моментом.

Моментная затяжка и предварительная нагрузка

Величина предварительного натяга, создаваемого при закручивании, в значительной степени зависит от эффектов трения.

В основном существует три различных «компонента крутящего момента»:

• крутящий момент для растяжения болта
• крутящий момент для преодоления трения в резьбе болтов и гаек
• крутящий момент для преодоления трения на рабочей поверхности гайки (поверхность контакта подшипника)

* Преднатяг (остаточная нагрузка) = Приложенный крутящий момент минус потери на трение *

Смазка снижает трение

Смазка снижает трение при затяжке, снижает риск поломки болта при установке и увеличивает срок службы болта. Изменение коэффициентов трения влияет на величину предварительной нагрузки, достигаемой при заданном крутящем моменте. Более высокое трение приводит к меньшему преобразованию крутящего момента в предварительную нагрузку. Значение коэффициента трения, предоставленное производителем смазочного материала, должно быть известно, чтобы точно установить требуемое значение крутящего момента.

Смазка или противозадирные составы должны быть нанесены как на опорную поверхность гайки, так и на наружную резьбу.

Пример того, как смазка может уменьшить эффект трения и преобразовать больший крутящий момент в предварительную нагрузку болта.

Процедура затяжки

При затяжке обычно затягивают только один болт за раз, это может привести к точечной нагрузке и рассеиванию нагрузки. Чтобы избежать этого, крутящий момент применяется на этапах
по заданной схеме:

Шаг 1: Затяните гаечным ключом так, чтобы над гайкой выступало 2-3 витка резьбы.
Шаг 2: Затяните каждый болт до одной трети окончательного требуемого крутящего момента, следуя приведенной выше схеме.
Шаг 3: Увеличьте крутящий момент до двух третей, следуя схеме, показанной выше.
Шаг 4: Увеличьте крутящий момент до полного крутящего момента, следуя схеме, показанной выше.
Шаг 5: Выполните один последний проход для каждого болта, работая по часовой стрелке, начиная с болта 1, с полным окончательным крутящим моментом.

Момент отрыва
При ослаблении болтов обычно требуется значение крутящего момента выше, чем момент затяжки. В основном это связано с коррозией и деформацией резьбы болтов и гаек.

Момент отрыва не может быть точно рассчитан, однако, в зависимости от условий, для отрыва может потребоваться до 2 1/2 входного момента.

При выполнении операций выламывания всегда рекомендуется использовать проникающие масла или противозадирные средства.

Болты США – Моменты затяжки

Рекомендуемые моменты затяжки болтов.

Рекламные ссылки

Приведенные ниже моменты затяжки относятся к британским болтам США с натяжением приблизительно 70% предела текучести.

Size (in)	Torque (lb f ft)
	SAE Grade 2		SAE Grade 5		SAE Grade 8		18- 8 S/S
	Грубая	Тонкая	Coarse	Fine	Coarse	Fine	Coarse	Fine
1/4	4	4.7	6.3	7.3	9	10	6.3	7.8
5/16	8	9	13	14	18	20	11	11.8
3/8	15	17	23	26	33	37	20	22
7/16	24	27	37	41	52	58	31	33
1/2	37	41	57	64	80	90	43	45
9/16	53	59	82	91	115	129	57	63
5/8	73	83	112	128	159	180	93	104
3/4	115	138	200	223	282	315	128	124
7/8	129	144	322	355	454	501	194	193
1	188	210	483	541	682	764	287	289

• 1 дюйм = 25,4 мм

Значения указаны для слегка смазанных болтов. Для сухих болтов увеличьте крутящий момент примерно на 30%.

• Калькулятор крутящего момента болта
• Метрические болты – затягивание крутящие моменты

• Снижение крутящего момента с смазочными болтами

Спонсируемые 9008 9009. Связанные
99999999999999999999999900 г. моделирование!

Добавляйте стандартные и настраиваемые параметрические компоненты, такие как балки с полками, пиломатериалы, трубопроводы, лестницы и т. д., в свою модель Sketchup с помощью Engineering ToolBox — расширения SketchUp, которое можно использовать с потрясающими, увлекательными и бесплатными программами SketchUp Make и SketchUp Pro. .Добавьте расширение Engineering ToolBox в свой SketchUp из хранилища расширений SketchUp Pro Sketchup!

Перевести

О Engineering ToolBox!

Мы не собираем информацию от наших пользователей. В нашем архиве сохраняются только электронные письма и ответы. Файлы cookie используются только в браузере для улучшения взаимодействия с пользователем.

Некоторые из наших калькуляторов и приложений позволяют сохранять данные приложения на локальном компьютере. Эти приложения будут — из-за ограничений браузера — отправлять данные между вашим браузером и нашим сервером. Мы не сохраняем эти данные.

Google использует файлы cookie для показа нашей рекламы и обработки статистики посетителей. Пожалуйста, прочитайте Конфиденциальность и условия Google для получения дополнительной информации о том, как вы можете контролировать показ рекламы и собираемую информацию.

AddThis использует файлы cookie для обработки ссылок на социальные сети. Пожалуйста, прочитайте AddThis Privacy для получения дополнительной информации.

Реклама в ToolBox

Если вы хотите продвигать свои товары или услуги в Engineering ToolBox – используйте Google Adwords. Вы можете настроить таргетинг на Engineering ToolBox с помощью управляемых мест размещения AdWords.

Цитирование

Эту страницу можно цитировать как

• Engineering ToolBox, (2018).