Болт с фланцем: конструктивные особенности и технические параметры
Болт с фланцем представляет собой крепежное изделие с шестигранной головкой, неотъемлемой частью которой является опорная шайба (фланец). Такая конструкция исключает необходимость применения отдельной шайбы при сборке узлов. Фланец увеличивает площадь опорной поверхности под головкой, что позволяет равномерно распределять нагрузку по плоскости соединяемых деталей и предотвращает смятие материала в зоне контакта. Изготавливаются такие болты методом холодной высадки из углеродистых, легированных или нержавеющих сталей с последующей термообработкой для достижения требуемого класса прочности.
Классы прочности и материалы
Механические характеристики болтов с фланцем регламентируются стандартами DIN 6921, ISO 1662 и ГОСТ Р ИСО 1662. Основные классы прочности для стальных изделий:
- 8.8 предел прочности на разрыв от 800 до 830 МПа, предел текучести от 640 до 660 МПа;
- 10.9 предел прочности от 1000 до 1040 МПа, предел текучести от 900 до 940 МПа;
- A2-70 нержавеющая сталь AISI 304 (08Х18Н10), предел прочности от 700 до 720 МПа;
- A4-80 нержавеющая сталь AISI 316 (10Х17Н13М2), предел прочности от 800 до 830 МПа.
Для защиты от коррозии применяются гальванические покрытия: цинкование (Zn), цинк-ламельное покрытие (Delta), фосфатирование и оксидирование. Толщина покрытия варьируется от 6 до 25 мкм в зависимости от условий эксплуатации.
Геометрические параметры и типоразмеры
Болты с фланцем выпускаются с метрической резьбой от M5 до M20. Шаг резьбы крупный (стандартный) или мелкий. Длина стержня измеряется от нижней плоскости фланца до торца резьбовой части и составляет от 10 до 200 мм. Фланец имеет диаметр, превышающий размер под ключ, что обеспечивает увеличенную опорную поверхность. Высота фланца варьируется от 1,5 до 4,0 мм в зависимости от диаметра резьбы.
| Диаметр резьбы | Шаг резьбы (крупный) | Размер под ключ | Диаметр фланца | Высота фланца |
|---|---|---|---|---|
| M6 | 1,0 мм | 10 мм | от 13,0 до 14,5 мм | от 1,5 до 2,0 мм |
| M8 | 1,25 мм | 13 мм | от 16,0 до 18,0 мм | от 2,0 до 2,5 мм |
| M10 | 1,5 мм | 15 мм | от 19,0 до 21,0 мм | от 2,5 до 3,0 мм |
Области применения
Болты с фланцем востребованы в узлах, где требуется высокая надежность соединения при ограниченном доступе для монтажа. Основные сферы использования:
- автомобильная промышленность крепление двигателей, коробок передач, подвески, тормозных механизмов;
- сельскохозяйственная техника соединения рам, навесного оборудования, трансмиссий;
- металлоконструкции монтаж стальных ферм, опор линий электропередачи, анкерных групп;
- станкостроение фиксация узлов с вибрационными нагрузками (прессы, фрезерные станки);
- судостроение крепление палубного оборудования, элементов корпуса.
Преимущества перед стандартными болтами
Использование болта с фланцем вместо комбинации болт + шайба сокращает время сборки и снижает риск ошибок при монтаже. Увеличенная опорная поверхность фланца уменьшает контактное давление на соединяемые детали, что особенно важно при работе с алюминиевыми сплавами, полимерными композитами и тонкостенными профилями. Фланец также предотвращает самопроизвольное ослабление соединения при вибрациях за счет создания дополнительного трения под головкой.
Вопросы и ответы
Чем болт с фланцем отличается от болта с шайбой?
Фланец является неотъемлемой частью головки болта, что исключает потерю или смещение шайбы при монтаже. Кроме того, фланец имеет большую опорную поверхность по сравнению со стандартной шайбой того же размера под ключ.
Какой класс прочности выбрать для болта с фланцем?
Для большинства машиностроительных узлов достаточно класса 8.8. При высоких нагрузках и требованиях к усталостной прочности применяют класс 10.9. Для агрессивных сред выбирают нержавеющие стали A2-70 или A4-80.
Можно ли использовать болт с фланцем без дополнительной шайбы?
Да, это основное назначение фланца он выполняет функцию опорной шайбы. Дополнительная шайба не требуется, если материал соединяемых деталей не требует защиты от повреждений при затяжке.
Какие покрытия применяются для болтов с фланцем?
Наиболее распространены гальваническое цинкование (желтое или белое), цинк-ламельное покрытие для повышенной коррозионной стойкости, а также фосфатирование для улучшения сцепления с лакокрасочными покрытиями.