Нагрузки и моменты затяжки нержавеющего крепежа: ключевые аспекты
Нержавеющий крепеж является превосходным выбором для внешних соединений, морской среды и применений, где присутствуют агрессивные химические вещества или экстремальные температуры. Как и для любого стального резьбового крепежа, правильная затяжка болтов из нержавеющей стали критически важна для обеспечения надежности соединения и устойчивости к усталостным нагрузкам.
Понимание нагрузок и моментов затяжки
В таблице ниже представлены предельные предварительные нагрузки и рекомендуемые максимальные моменты затяжки для нержавеющих болтов из аустенитных сталей А1/А2/А4. Это справочные значения, основанные на отраслевых испытаниях, которые обеспечивают максимальные значения зажима при минимальном риске заедания.
| Резьба | Коэффициент трения |
Предварительная нагрузка (кН). Классы стали |
Момент затяжки (Нм). Классы стали |
Мин. разрушающий крутящий момент (Нм) | ||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| A1-50 | A2-70 | A4-80 | A1-50 | A2-70 | A4-80 | A1-50 | A2-70 | A4-80 | ||
| M1.6 | 0.1 | 0.4 | 0.55 | 0.55 | 0.1 | 0.1 | 0.2 | 0.15 |
0.2
|
0.24 |
| 0.2 | 0.3 | 0.35 | 0.35 | 0.1 | 0.2 | 0.35 | ||||
| 0.3 | 0.2 | 0.3 | 0.3 | 0.2 | 0.25 | 0.45 | ||||
| M2 | 0.1 | 0.5 | 0.6 | 0.6 | 0.15 | 0.2 | 0.3 | 0.3 | 0.4 | 0.48 |
| 0.2 | 0.4 | 0.5 | 0.5 | 0.25 | 0.3 | 0.4 | ||||
| 0.3 | 0.25 | 0.36 | 0.36 | 0.4 | 0.4 | 0.55 | ||||
| M2.5 | 0.1 | 0.65 | 0.9 | 0.9 | 0.25 | 0.45 | 0.6 | 0.6 | 0.9 | 0.96 |
| 0.2 | 0.4 | 0.5 | 0.5 | 0.45 | 0.6 | 0.65 | ||||
| 0.3 | 0.3 | 0.3 | 0.3 | 0.6 | 0.75 | 0.8 | ||||
| M3 | 0.1 | 0.9 | 1 | 1 | 0.85 | 1 | 1.3 | 1.1 | 1.6 | 1.8 |
| 0.2 | 0.6 | 0.65 | 0.65 | 1 | 1.1 | 1.6 | ||||
| 0.3 | 0.4 | 0.45 | 0.45 | 1.25 | 1.35 | 1.85 | ||||
| M4 | 0.1 | 1.08 | 2.97 | 2.97 | 0.8 | 1.7 | 2.3 | 2.7 | 3.8 | 4.3 |
| 0.2 | 1.12 | 2.4 | 2.4 | 1.3 | 2.6 | 3.5 | ||||
| 0.3 | 0.9 | 1.94 | 1.94 | 1.5 | 3 | 4.1 | ||||
| M5 | 0.1 | 2.26 | 4.85 | 4.85 | 1.6 | 3.4 | 4.6 | 5.5 | 7.8 | 8.8 |
| 0.2 | 1.83 | 3.93 | 3.93 | 2.4 | 5.1 | 6.9 | ||||
| 0.3 | 1.49 | 3.19 | 3.19 | 2.8 | 6.1 | 8 | ||||
| M6 | 0.1 | 3.2 | 6.85 | 6.85 | 2.8 | 5.9 | 8 | 9.3 | 13 | 15 |
| 0.2 | 2.59 | 5.54 | 5.54 | 4.1 | 8.8 | 11.8 | ||||
| 0.3 | 2.09 | 4.49 | 4.49 | 4.8 | 10.4 | 13.9 | ||||
| M8 | 0.1 | 5.86 | 12.6 | 12.6 | 6.8 | 14.5 | 19.3 | 23 | 32 | 37 |
| 0.2 | 4.75 | 10.2 | 10.2 | 10.1 | 21.4 | 28.7 | ||||
| 0.3 | 3.85 | 8.85 | 8.85 | 11.9 | 25.5 | 33.9 | ||||
| Резьба | Коэффициент трения |
Предварительная нагрузка (кН). Классы стали |
Момент затяжки (Нм). Классы стали |
Мин. разрушающий крутящий момент (Нм) | ||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| A1-50 | A2-70 | A4-80 | A1-50 | A2-70 | A4-80 | A1-50 | A1-70 | A4-80 | ||
| M10 | 0.1 | 9.32 | 20 | 20 | 13.7 | 30 | 39.4 | 46 | 65 | 74 |
| 0.2 | 7.58 | 16.2 | 16.2 | 20.3 | 44 | 58 | ||||
| 0.3 | 6.14 | 13.1 | 13.1 | 24 | 51 | 69 | ||||
| M12 | 0.1 | 13.6 | 29.1 | 29.1 | 23.6 | 50 | 67 | 80 | 110 | 130 |
| 0.2 | 11.1 | 23.7 | 23.7 | 34.8 | 74 | 100 | ||||
| 0.3 | 9 | 19.2 | 19.2 | 41 | 88 | 117 | ||||
| M14 | 0.1 | 18.7 | 40 | 40 | 37.1 | 79 | 106 | 210 | 290 | 330 |
| 0.2 | 15.2 | 32.6 | 32.6 | 56 | 119 | 159 | ||||
| 0.3 | 12.3 | 26.4 | 26.4 | 66 | 141 | 188 | ||||
| M16 | 0.1 | 25.7 | 55 | 55 | 56 | 121 | 161 | |||
| 0.2 | 20.9 | 44.9 | 44.9 | 86 | 183 | 245 | ||||
| 0.3 | 17 | 36.4 | 36.4 | 102 | 218 | 291 | ||||
| M18 | 0.1 | 32.2 | 69 | 69 | 81 | 174 | 232 | |||
| 0.2 | 26.2 | 56.2 | 56.2 | 122 | 260 | 346 | ||||
| 0.3 | 21.1 | 45.5 | 45.5 | 144 | 380 | 411 | ||||
| M20 | 0.1 | 41.3 | 88.6 | 88.6 | 114 | 224 | 325 | |||
| 0.2 | 33.8 | 72.4 | 72.4 | 173 | 370 | 494 | ||||
| 0.3 | 27.4 | 58.7 | 58.7 | 205 | 439 | 586 | ||||
| M22 | 0.1 | 50 | 107 | 107 | 148 | 318 | 424 | |||
| 0.2 | 41 | 88 | 88 | 227 | 488 | 650 | ||||
| 0.3 | 34 | 72 | 72 | 272 | 582 | 776 | ||||
| M24 | 0.1 | 58 | 142 | 142 | 187 | 400 | 534 | |||
| 0.2 | 47 | 101 | 101 | 284 | 608 | 810 | ||||
| 0.3 | 39 | 83 | 83 | 338 | 724 | 966 | ||||
| Резьба | Коэффициент трения |
Предварительная нагрузка (кН). Классы стали |
Момент затяжки (Нм). Классы стали |
Мин. разрушающий крутящий момент (Нм) | ||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| A1-50 | A2-70 | A4-80 | A1-50 | A2-70 | A4-80 | A1-50 | A1-70 | A4-80 | ||
| M27 | 0.1 | 75 | 275 | |||||||
| 0.2 | 61 | 421 | ||||||||
| 0.3 | 50 | 503 | ||||||||
| M33 | 0.1 | 91 | 374 | |||||||
| 0.2 | 75 | 571 | ||||||||
| 0.3 | 61 | 680 | ||||||||
| M36 | 0.1 | 114 | 506 | |||||||
| 0.2 | 94 | 779 | ||||||||
| 0.3 | 76 | 929 | ||||||||
| M39 | 0.1 | 135 | 651 | |||||||
| 0.2 | 110 | 998 | ||||||||
| 0.3 | 89 | 1189 | ||||||||
Зачем важен коэффициент трения?
Коэффициенты трения в реальных условиях сборки можно лишь прогнозировать, так как они могут варьироваться в зависимости от многих факторов: сочетания материалов, чистоты и качества обработки поверхности, типа смазки. Поэтому эта информация предназначена только в качестве руководства и не может служить основанием для проведения расчетов на прочность ответственных болтовых соединений.
Как предотвратить заедание нержавеющего крепежа?
Если происходит заедание, то из-за высокого трения крутящий момент не будет преобразован в предварительную нагрузку болта. Чтобы устранить проблему, рекомендуется следить за чистотой резьбовых участков деталей, затягивать винты на малых оборотах без перерывов, использовать крепеж с накатанной резьбой и смазывать внутреннюю и/или внешнюю резьбу при сборке.
Применение нержавеющего крепежа в современных конструкциях
В современных стальных конструкциях болтовые соединения из нержавеющей стали используются в основном в узлах без предварительного натяга. Это связано с тем, что нержавеющий крепеж, находящийся в состоянии постоянной нагрузки, имеет тенденцию к ползучести, что может привести к серьезным потерям преднатяга в болтовых соединениях. Кроме того, нержавеющая сталь подвержена заеданию, из-за чего невозможно точно определить коэффициент трения, даже несмотря на то, что это явление может быть значительно уменьшено за счет использования подходящих смазочных материалов.
Заключение
Для определения безопасного уровня предварительного натяга и момента затяжки нержавеющих болтов необходимо проведение испытаний для каждого возможного сценария применения. Надеемся, что эта статья помогла вам лучше понять нагрузки и моменты затяжки нержавеющего крепежа.
