Какие бывают виды болтов. Сферы их применения

Болт – крепежная деталь, составной элемент разъемного болтового соединения, выполненный, как правило, в виде цилиндрического стержня с частью накатанной или нарезанной наружной резьбы, на которую накручиваются гайки. С обратной стороны предусмотрена головка, которая может иметь разную форму, но чаще – шестигранную, под рожковый ключ. Болты применяются в том случае, если нужно создать быстро разборное крепежное соединение или в других специфических целях.

Рассмотрим в нашей статье, по каким по каким характеристикам разделяют болты и где они применяются.

Тип покрытия болтов

Метизы реализуются необработанные (черные, без наружного покрытия) или оцинкованные. Первые дешевле, применяются для соединения различных деталей и конструкций, где не важна эстетическая составляющая. Также черновые болты подходят под покраску. Область применения: тяжелая промышленность, машиностроение, вагоностроение, строительство и т.д.

Оцинкованные изделия, наоборот, используются, когда предъявляются требования к внешнему виду соединения. Болты с оцинкованным покрытием дороже в цене, но при этом защищены от коррозии, и долгое время сохраняют свой первоначальный внешний вид. Такой крепеж используют в мебельной промышленности, приборостроении, пищевой и химической промышленности и т.д.

Форма и размеры головки

Определяется предназначением крепежа. Самая популярная – шестигранная головка, с которой очень просто работать разными ключами. Также есть болты с квадратной и круглой головкой, которая может иметь разные потайные отверстия внутри:

    шестигранник;

    квадрат;

    отверстия под вилочный ключ;

    звездчатый 8-гранник;

    звездчатый 12-гранник;

    прямой шлиц;

    крестообразный шлиц;

    бристольский шлиц;

    другие специфические виды шлицов.

Форма головки зависит от задач крепежа: защитить от грязи, утопить внутрь, упростить/усложнить разборку соединения, исключить вероятность ошибок и т.д. Размеры головок также могут отличаться: стандартные, увеличенные или уменьшенные.

Тип стержня

Самый популярный вид метизов имеет стержень одинакового диаметра по всей длине. Но есть и ступенчатые, т.н. призонные болты, в которых гладкая часть стержня толще, чем резьбовая. Призонные болты применяются для ответственных задач. Также продаются специфически болты для одной какой-нибудь задачи, о которых мало кто знает вообще, например, для отверстий:

    которые слишком близко просверлены к краю;

    без резьбы и несуществующих отверстий (болт-заглушка);

    овальных и двойных;

    просверленных наискось с гарантированным зазором;

    с двойной зенковкой;

    конической формы;

    зенкованных не с той стороны;

    с глубокой зенковкой;

    с разными диаметрами;

    повторно просверленных, отверстия которые не совпадают;

    с произвольным углом (карданный болт) и др.

Вид и шаг резьбы

Болты отличаются типом резьбы:

• метрическая – гребни резьбы имеют сечение равностороннего треугольника (угол наклона 60°)

• дюймовая – это когда все параметры метиза выражены в дюймах

• трапецеидальная – ходовая резьба, отличающаяся высокой силой трения, и является самотормозящей

• трубная – отличается от метрической меньшим углом вершины треугольника (55° против 60°) и слегка закругленными вершинами гребня

• прямоугольная – используется для соединения разных деталей при условиях, где самораскручивание нагруженных элементов конструкции минимальное

• квадратная – частный случай прямоугольной резьбы

• упорная – обладает наибольшим КПД и применима для соединения деталей, работающих под очень высокой нагрузкой

Понятно, что самая популярная резьба – метрическая, обозначается буквой «М». Рядом с буквой «М» стоит цифра, которая обозначает диаметр стержня. Резьба может быть с крупным (стандартным) и мелким шагом. Крупный шаг не отображается в маркировке, только мелкий.

Что такое шаг резьбы и как его посчитать? Шаг – это межцентровое расстояние между нитками резьбы. Чтобы его определить, нужно измерить всю длину резьбы с помощью линейки или штангенциркуля и полученное значение в мм разделить на количество витков резьбы.

Конструктивное исполнение

Определяется ГОСТ или DIN. Так, к примеру, для возможности стопорения болта, на резьбовой части или головке проделывается отверстие под шплинт. Если нужен облегченный болт, потому что выдвигаются требования к массе конструкции, в головке делается углубление под инструмент.

Класс точности

Все шестигранные болты различают по классу точности: «A», «B» и «C». Здесь имеется в виду степень шероховатости резьбы. Болты высокого класса точности «А» применяются для ответственных соединений, например, деталей точного приборостроения. Метизы «В» класса самые востребованные, их устанавливают в отверстия на 1 -1,5 мм большего диаметра, чем стержень болта. Изделия «С» класса могут быть диаметром, который на 3 мм меньше, чем размер посадочного отверстия, поэтому используются для малоответственных задач.

Что общего между классом прочности, материалом и технологией изготовления болтов

В соответствие с требованиями ISO 898.1-78 (аналог старого советского ГОСТ 1759.4-87), все болты из углеродистой стали изготавливают в 11 классах прочности: от 3.6 до 12.9. Класс прочности наносится сбоку или с торца головки, вместе с ним клеймо производителя.

Что означают цифры 3.6 или 12.9? Первая цифра – прочность болта на растяжение, но ее сперва нужно умножить на 100. Если у нас болт класса прочности 3.6, тогда 3х100 = 300 Н/мм2, а если 12.9, тогда 12 х 100 = 1200 Н/мм2 – это усилие, которое временно выдерживает болт до момента разрушения. Вторая цифра, в нашем случае 6 или 9, обозначает предел текучести, при которой материал необратимо деформируется. Параметр выражается в процентах. Но сначала нужно умножить на 10:

●        6х10 = 60% от предела прочности, то есть 300 Н/мм2 х 60% = 180 Н/мм2 или Мпа.

●        9х10 = 90% от предела прочности, то есть 1200 Н/мм2 х 90% = 1080 Н/мм2 или Мпа.

Кстати, по классу прочности метизов можно узнать материал, из которого они сделаны и даже технологию производства. Так, для изготовления простых болтов 4.8 или 5.8 класса, как правило, используется сталь марки Ст.10 – конструкционная углеродистая качественная сталь, которая хорошо сваривается. А вот болты 8.8 делаются из стали Ст.35 и дополнительно подвергают закалке. Также метизы могут изготавливаться из других видов стали:

    нержавеющая;

    жаропрочная;

    конструкционная низколегированная;

    легированная углеродистая;

    титан и титановые сплавы;

    цветные металлы (медь, латунь)

Так, нержавеющие болты не боятся контакта с агрессивной средой (водой, солями, щелочами, кислотами), потому что содержат легирующие добавки. Это позволяет использовать крепеж из нержавейки в пищевой, химической, нефтеперерабатывающей, энергетической промышленности в неблагоприятных и агрессивных условиях эксплуатации. К тому же, нержавеющие метизы не теряют своей первоначальной привлекательности в процессе службы, поэтому их часто используют для наружной отделки и оформления интерьера в стиле лофт, high-tech.

Предназначение болтов

По своему прямому назначению различают болты:

Машиностроительные  - изделия повышенной прочности, обычно, с метрической резьбой и шестигранной головкой. Применяются для соединения деталей из стали и чугуна в промышленности и на производстве.

Строительные – высокопрочные метизы, которые зачастую идут с увеличенной головкой. Применение: сборка строительных конструкций для гражданского и промышленного сектора.

Дорожные – могут поставляться с полукруглой головкой и подголовком квадратной формы, за счет чего они закручиваются без стопорного ключа. Часто дорожные болты цинкуют, чтобы повысить устойчивость изделия к погодным факторам.