Болт

Болт — резьбовая деталь, участвующая в разборном соединении. Болты с навинченными гайками представляют собой цилиндрические стержни, на одном конце которого размещается головка, выполненная за одно целое со стержнем. Второй конец стержня заканчивается винтовой нарезкой (резьбой), предназначенной для навинчивания гайки. Винтовая нарезка получается при помощи применения специальных и нормальных режущих инструментов. Нарезание резьбы на стержне можно выполнить вручную, с помощью применения плашек, на токарно-винторезном станке — резцом, на специальных болторезных станках или на станках-автоматах с помощью специальных инструментов.

Более производительным способом образования резьбы является накатывание резьбы или получение резьбы одновременно при штамповке детали методом холодной высадки. Оба эти процесса протекают без стружкообразования, так как основаны на пластических деформациях металла при давлении.

По форме профиля резьбы различают:

  • треугольную резьбу
  • трапецевидную резьбу
  • прямоугольную (ленточную) резьбу
  • полукруглую резьбу

Шагом резьбы называется высота подъема винтовой линии в миллиметрах за один оборот витка. В машиностроении для крепежных деталей применяется преимущественно правая метрическая треугольная резьба с углом профиля в 60° и значительно реже резьбы других систем, как, например, дюймовая и трубная резьбы с углом профиля в 55°.

Для болтов и гаек используется основная крепежная метрическая резьба по ГОСТ 6857 — 81. В таблице приведены часто применяемые размеры резьб по диаметру и шагу. В этой же таблице даны размеры шестигранных головок под ключ:

Наружный диаметр резьбы, мм

Шаг резьбы, мм

Размер головки под ключ, мм

Наружный диаметр резьбы, мм

Шаг резьбы, мм

Размер головки под ключ, мм

М6

1,0

11

М24

3,0

36

М8

1,25

14

М27

3,0

41

М10

1,5

17

М30

3,5

46

М12

1,75

22

М36

4,0

55

М14

2,0

22

М42

4,5

65

М16

2,0

27

М48

5,0

75

М18

2,5

32

М20

2,5

32

М22

2,5

36

Мелкие метрические резьбы применяются в соединениях в особых случаях, когда требуется плотносгь в нарезке. Болты, винты, гайки и шпильки делаются чаще всего из обычной углеродистой стали. Из легированных сталей и цветных сплавов крепежные детали изготовляются в особых случаях, когда это вызывается условиями эксплуатации машин.

Длина нарезанной части болта делается обычно равной 2d, где d — наружный диаметр резьбы в миллиметрах. В резьбовом соединении при навернутой гайке длина выступающей из гайки нарезки не должна превышать — 0,25 d. Полной длиной болта считается расстояние от конца нарезки до опорного торца головки.

Конструкции болтов отличаются большим разнообразием и видоизменяются в зависимости от назначения и особенностей соединения. В разъемных соединениях вместо болтов часто применяются винты, шпильки и другие подобные им детали.

Винт — цилиндрический (реже конический) стержень, снабженный, так же как и болт, треугольной нарезкой. Он используется и разъемных легких соединениях различных деталей из металла, дерева и других материалов. По роду выполняемой работы не существует большой разницы между винтом и болтом. Отличие в какой-то степени создает лишь форма головок.

В зависимости от назначения болты делятся на чистые, получистые и черные.

Чистые болты изготовляются из мерного проката углеродистых и легированных сталей, а также из проката цветных сплавов. Обработка их производится кругом, включая и поверхности головок. Этот тип болтов применяется при сборке точных и ответственных узлов машин, а также для улучшения внешнего вида машины.

Получистые болты чаще всего изготовляются из среднеуглеродистых сталей методом штамповки с последующей механической обработкой всех поверхностей, кроме головок. Подразделяются лишь торцы головки. Необработанные грани головки должны иметь правильную форму и не ухудшать внешнего вида машины.

Черные болты полностью изготовляют штамповкой. Механическая обработка производится только для нарезания резьбы. Эти болты применяются для грубых сборок в неответственных узлах машины. Все крепежные детали изготовляются строго по соответствующим ГОСТ с обязательным сохранением нормального размера резьб, длин и других параметров. Это необходимо для того, чтобы к болтам-винтам определенного размера могла подходить любая гайка того же размера, т.е. обеспечивалась бы их взаимозаменяемость (свинчиваемость).

Кроме нормальных болтов, в машиностроении широко применяются различные виды специальных болтов, к числу которых относятся:

  • фундаментные болты
  • рым-болты
  • распорные болты

Фундаментные болты предназначены для закрепления станин на фундаменте. По конструкции и назначению они делятся на короткие закладные и длинные — фундаментные.

Короткие болты имеют обычно небольшую длину: от 100 до 400 мм и предназначены для закрепления сравнительно легких машин, работающих со спокойной нагрузкой, без толчков и сотрясений. Закрепление этими болтами выполняется следующим образом: заранее приготовленные гнезда в кладке фундамента спускается один конец. Второй конец должен быть связан с устанавливаемой длинной. После того как машина установлена и выверена на фундаменте, производится заливка нижней части болтов жидким раствором. Для закрепления тяжелых машин, работающих с толчками и ударами, применяются длинные фундаментные болты, длиной — 500-250 мм. Для прочности и надежности положения болтов в гнездах фундамента их делают с заершенными концами, завитыми в виде винта, с загнутым концом на крючок и вставленным поперечным стержнем. После общей подливки и затвердения фундамента выполняется окончательная затяжка гаек на всех болтах.

Анкерный болт — одна из разновидностей фундаментных болтов, представляет собой длинный черный болт, шестигранная головка которого размещается либо в соответствующем гнезде, либо просто опирается на чугунную анкерную плиту. Анкерные плиты применяются главным образом для того, чтобы передать давление головки болта на большую площадь фундамента и тем самым достичь надежного и прочного крепления; форма и размеры плит и болтов подбираются по расчету, в зависимости от требуемого усилия закрепления (при этом заливки жидким бетоном не требуется).

Рым-болт имеет форму головки в виде кольца. Основное назначение этой детали сводится к захвату и удержанию деталей и узлов при транспортировке. По соображениям сокращения достаточной прочности нарезаемая часть болта делается по длине более двух диаметров резьбы. Фасонная головка формы кольца изготовляется в специальных штампах за одно целое со стержнем. В зависимости от веса транспортируемого или подымаемого изделия подбираются и размеры резьбы рым-болтов. По ГОСТ 4751 — 71 (DIN 580) они изготовляются с диаметрами резьбы от М8 до Ml00.

Конусные (призонные) болты делаются без головки. Конусная поверхность стержня точно пригоняется по отверстию. В сопряжении соединяемых деталей должно быть обеспечено плотное соприкосновение по всей конусной поверхности. Для обеспечения большей надежности неподвижного соединения с одного конца болта предусмотрена резьба, на которую навинчивается до отказа гайка.

Для осуществления неподвижного соединения плоских сопрягаемых деталей применяют специальные винты — гужоны. Так же, как и болты, эти детали изготовляются из среднеуглеродистых марок стали, при этом стержень гужона протягивается по отверстию одной сбалчиваемой детали. Сборка с минимальным зазором осуществляется при помощи завертывания гужона на резьбе в тело другой соединяющей детали. У завернутого до отказа гужона выступающий квадрат срубается, и соединение становится неразборным.

Распорные болты со втулками применяются в тех случаях, когда требуется выдержать заданное расстояние между соединяемыми деталями. Болт пропускается через отверстия соединяемых деталей и отверстие распорной втулки (трубы). Торцы втулки не допускают сближения деталей. Навинчиванием и затягиванием гайки на резьбовую часть болта обеспечивается надежность соединения с заданным расстоянием между деталями.