Болт с неполной резьбой: конструкция, стандарты и применение
Болт с неполной резьбой крепежное изделие, у которого резьбовая часть нарезана не по всей длине стержня, а только на определенном участке. Гладкая цилиндрическая часть (шейка) остается без резьбы. Такая конструкция обеспечивает более высокую точность позиционирования соединяемых деталей и позволяет воспринимать поперечные нагрузки всей поверхностью стержня, а не только впадинами резьбы. Изделия изготавливаются по ГОСТ 7798-70, ГОСТ 7805-70, DIN 931, DIN 960 и другим стандартам, классы прочности от 4.6 до 12.9.
Конструктивные особенности и параметры
Основное отличие болта с неполной резьбой наличие гладкого участка между головкой и резьбой. Длина резьбовой части регламентируется стандартом и зависит от общей длины стержня. Для болтов по ГОСТ 7798-70 длина резьбы составляет от 18 до 60 мм при длине стержня от 20 до 300 мм. Резьба метрическая от M6 до M48, шаг крупный или мелкий. Головка шестигранная, под ключ, нормальной или уменьшенной высоты.
Гладкая часть стержня имеет диаметр, равный номинальному диаметру резьбы (d), и работает как установочный поясок. Это исключает смятие витков резьбы при передаче сдвигающих усилий и повышает усталостную прочность соединения. Допуски на диаметр гладкой части по h12 или h14, шероховатость поверхности Ra 6,3 мкм и выше.
Материалы и покрытия
Для изготовления болтов с неполной резьбой применяются:
- конструкционные стали Ст3кп, Ст3сп, 10, 20, 35, 45;
- легированные стали 40Х, 30ХГСА, 40ХН, 20Х13;
- нержавеющие стали A2 (08Х18Н10), A4 (10Х17Н13М2);
- латунь ЛС59-1, бронза БрАЖ9-4.
Защитные покрытия: цинковое (горячее, гальваническое, термодиффузионное), кадмиевое, оксидное, фосфатное, хроматное. Толщина покрытия от 6 до 40 мкм в зависимости от условий эксплуатации.
Технические характеристики (пример для болта М20)
| Параметр | Значение | Стандарт | Класс прочности | Покрытие |
|---|---|---|---|---|
| Диаметр резьбы | M20 | ГОСТ 7798-70 | 8.8 | цинк |
| Шаг резьбы | 2,5 мм | ГОСТ 24705-2004 | 8.8 | цинк |
| Длина стержня | от 40 до 200 мм | ГОСТ 7798-70 | 8.8 | цинк |
| Длина резьбы | от 22 до 46 мм | ГОСТ 7798-70 | 8.8 | цинк |
| Размер под ключ | 30 мм | ГОСТ 24671-84 | 8.8 | цинк |
| Нагрузка на срез | от 120 до 150 кН | расчетная | 8.8 | цинк |
Области применения
Болты с неполной резьбой востребованы в узлах, где требуется фиксация деталей с высокой точностью и передача значительных сдвигающих нагрузок. Основные сферы использования:
- металлоконструкции монтажные соединения балок, колонн, ферм, опор ЛЭП;
- мостостроение крепление пролетных строений, настилов, перильных ограждений;
- машиностроение станины станков, корпуса редукторов, рамы прессов;
- железнодорожный транспорт рельсовые скрепления, буксовые узлы, автосцепки;
- судостроение крепление палубных механизмов, фундаментов двигателей;
- нефтегазовое оборудование фланцевые соединения трубопроводов, арматура.
Преимущества перед болтами с полной резьбой
Гладкая часть стержня болта с неполной резьбой работает на срез и смятие, что позволяет:
- увеличить несущую способность соединения при поперечных нагрузках на 2040%;
- снизить концентрацию напряжений в зоне перехода резьбы в гладкую часть;
- обеспечить точное позиционирование деталей за счет посадки с зазором или натягом;
- уменьшить риск срыва резьбы при монтаже с высоким крутящим моментом.
Вопросы и ответы
Чем отличается болт с неполной резьбой от болта с полной?
У болта с неполной резьбой резьба нарезана не по всей длине стержня остается гладкий участок. Это позволяет передавать поперечные нагрузки всей поверхностью стержня, а не только витками резьбы, что повышает прочность соединения.
Какие стандарты регламентируют болты с неполной резьбой?
Основные стандарты: ГОСТ 7798-70, ГОСТ 7805-70, DIN 931, DIN 960, ISO 4014. Они устанавливают размеры, допуски, длины резьбовой части и механические свойства.
Для каких соединений применяют болты с неполной резьбой?
Их используют в узлах, работающих на сдвиг: монтаж металлоконструкций, мостовые фермы, фланцевые соединения, крепление оборудования к фундаментам, рельсовые скрепления.
Как определить длину резьбовой части у болта с неполной резьбой?
Длина резьбы зависит от общей длины стержня и указана в стандарте. Например, для болта М20 по ГОСТ 7798-70 при длине стержня 60 мм резьба составляет 30 мм, при длине 100 мм 38 мм.