Практика показала, что при монтаже и эксплуатации ответственных резьбовых соединений необходимо контролировать силу (напряжение) затяжки, так как чрезмерная или недостаточная затяжка может привести к поломкам резьбовых деталей.
В машиностроении наиболее распространены методы контроля, основанные на измерении:
- удлинения болта (винта);
- угла поворота гайки ;
- крутящего момента затяжки гайки.
Наиболее точные результаты достигаются при контроле первым методом. Его широко применяют при проверке затяжки особо ответственных резьбовых соединений - шатунных болтов , стяжных болтов, роторов компрессоров и т. д.
Моменты затяжки болтов, винтов и шпилек
Общие сведения Неправильные или неправильно закрепленные детали могут привести к повреждению, повреждению или травме. Будьте осторожны, чтобы не смешивать метрические крепежные детали с дюймовыми крепежами. Введение в момент затяжки «Крутящий момент затяжки» измеряется с точки зрения силы и расстояния. Сила - это величина тяги или тяги, которая прикладывается к концу рычага. Расстояние - это длина используемого рычага. Данное руководство предоставит стандартные настройки момента затяжки для следующих целей: болты, гайки, штекеры, соединения и зажимы.
При использовании длинных болтов (шпилек) можно измерять изменение расстояния при затяжке между концом болта и корпусом, применяя для этого индикаторы или шаблоны. Иногда для определения силы затяжки при монтаже и эксплуатации применяют болты (шпильки) с центральным просверленным отверстием, в котором закрепляют стержень. Длину стержня подбирают так, чтобы при полной затяжке торец стержня был бы заподлицо с торцом болта (шпильки).
Исключения из этих моментов затяжки приводятся в Руководстве по обслуживанию, если это необходимо. Обязательно используйте динамометрический ключ, который имеет правильный диапазон. Динамометрические ключи должны использоваться надлежащим образом, чтобы обеспечить правильный момент затяжки. Всегда используйте ровное движение для динамометрических ключей. Не применяйте динамометрический ключ к динамометрическому гайковерту. Не используйте адаптеры, которые изменяют длину динамометрического ключа. Инструкции, прилагаемые к комплекту динамометрического ключа.
Для контроля силы затяжки ответственных резьбовых соединений применяют проволочные тензодатчики (наклеиваемые на гладкую часть болта или заливаемые в центральное отверстие), которые после измерения могут оставаться на детали при дальнейшей эксплуатации.
В ряде случаев эффективен пневмотензометрический метод
контроля силы затяжки, основанный на фиксировании изменения расхода воздуха через кольцевую щель шайбы, подкладываемой под гайку, при ее деформации.
Силу затяжки ответственных резьбовых соединений иногда контролируют с помощью мерной шайбы и кольца
которыми снабжается соединение помимо двух обычных шайб. Мерная шайба и кольцо отличаются по высоте на величину зазора, которая подбирается такой, чтобы при расчетной нагрузке на болт шайба получила пластическую деформацию. Расчетная нагрузка определяется по зажатию кольца (в этот момент его нельзя провернуть при помощи тонкого штифта, вставляемого в одно из трех отверстий в кольце).
Результаты испытаний, проведенные в лабораторных условиях и в условиях эксплуатации, показали, что погрешность измерения силы затяжки составляет ±10 %. Это позволяет назначать напряжение затяжки в болте, равное 0,7ат. При использовании менее точных методов контроля затяжки необходимо снижать напряжения затяжки до (0,4 ... 0,5).
Перед установкой каких-либо крепежных элементов убедитесь, что компоненты находятся в хорошем состоянии. Болты и резьбы нельзя носить или повредить. Нити должны быть свободны от заусенцев и углублений. Винты должны быть свободны от ржавчины и коррозии. Очистите оборудование, которое следует использовать повторно с помощью неагрессивного очистителя. Слегка смажьте резьбу крепежных деталей, которые необходимо использовать повторно. Слегка смажьте контактную поверхность головки крепежных деталей, которые необходимо использовать повторно.
В ряде стран широко применяют фасонную шайбу , подкладываемую между опорным торцом головки винта или гайки и корпусной деталью. Шайба вначале соприкасается с опорным торцом поверхностью 1, а затем, по мере затяжки винта, поверхностью 2. Силу затяжки, определяемую зазором, контролируют по возрастанию момента затяжки М0 (из-за увеличения момента сил трения на торце гайки).
Другие приложения для смазки крепежных деталей также могут быть указаны в Руководстве по обслуживанию. В руководстве по обслуживанию также может быть указано использование герметиков и других соединений. Примечание. Не используйте герметики, отличные от тех, которые указаны в Руководстве по обслуживанию. Не используйте соединения, которые не указаны в Руководстве по обслуживанию. Очистите старые соединения, которые остаются на болте и в отверстии перед установкой. Дополнительный крутящий момент Дополнительный крутящий момент используется, когда требуется точное управление усилием зажима.
Для ответственных резьбовых соединений применяют контроль затяжки с помощью ультразвука.
Иногда силу затяжки контролируют по углу поворота гайки. В этом случае в технических условиях на сборку резьбового соединения указывают угол поворота гайки (в градусах) Измерение угла поворота гайки при монтаже С ТОЧНОСТЬЮ 10 ... 15° не вызывает затруднений; его выполняют с применением мерных подкладок, шаблонов и др.
Существует начальный момент затяжки и дополнительный круг. Для приведения всех элементов соединения в контакт требуется первоначальный момент затяжки. Дополнительный спин обеспечивает желаемую силу зажима. Перед дополнительными ходами убедитесь, что все крепежные детали затянуты. Поверните крепеж в соответствии с указанной величиной. Указанное количество будет обычно равно или больше 90 °. Указанная величина обычно будет с шагом 30 °. Предпочтительными являются повороты на 120 ° или 180 °. Повороты 120 ° или 180 ° легко измеряются точками шестигранной головки крепежных элементов.
Обычно основное значение имеет податливость болта, однако для податливых фланцев и при наличии некоторого изгиба в стягиваемых деталях следует учитывать их податливости. Преимущество метода контроля затяжки по углу поворота заключается в том, что он не связан с силами трения и не зависит, таким образом, от индивидуальных особенностей резьбового соединения. Другое преимущество этого метода по сравнению с предыдущим - его простота. Однако ввиду сложности определения податливости стягиваемых деталей, начального угла р0, при котором полностью выбираются зазоры в соединении, этот метод не всегда эффективен. Точность обеспечения заданной силы затяжки при контроле по углу поворота гайки не более ±20 %.
Смазка может быть указана для уменьшения напряжения, необходимого для окончательного вращения. Использование дополнительного метода крутящего момента позволит: увеличить срок службы крепежа. Увеличьте потенциальную зажимную силу крепежных элементов.
Типичные области применения: Цепные болты Болты приводных колес. Болты с кривошипной головкой Моторные цилиндры Приводные болты вала Примечание. Слишком большое натяжение болта приведет к растяжению болта за пределы точки деформации. Болт будет постоянно растянут. Болт ослабляет сцепление с удерживаемыми частями. Если болт затянут снова, он сломается. Не используйте повторно болты, которые были постоянно деформированы. Последовательность затяжки Если в Руководстве по обслуживанию не указано последовательность затяжки болтов, крепежные детали следует затянуть крестообразным рисунком.
Метод контроля силы затяжки по углу поворота гайки непригоден для соединений с короткими болтами, так как расчетный угол поворота гайки для таких болтов невелик и погрешности метода сказываются в наибольшей степени.
Наиболее простым для практики оказывается косвенный метод контроля по моменту затяжки
, основанный на измерении вращающего момента с помощью проградуированных ключей: динамометрических и предельных.
В динамометрических ключах при помощи специальных устройств (упругих элементов) в каждый момент времени измеряется приложенный крутящий момент. Затяжка прекращается при достижении моментом на ключе значения, установленного техническими условиями.
Используйте шаги с 1 по 5, если не указана последовательность затяжки: вручную затяните все крепежные детали. Для больших винтов может потребоваться использование небольшого ручного ключа. Затяните все крепежные детали до 40% от их общей герметичности. Затяните все крепежные детали до 70% от их общей герметичности. Затяните все крепежные детали до полного крутящего момента, используя перекрестный рисунок. Большие фланцы могут потребовать дополнительных проходов. Приложите по крайней мере один полный конечный момент затяжки ко всем крепежам справа, пока все затяжки не станут ровными.
В предельных ключах момент затяжки ограничивается с помощью отжимных муфт или фрикционных ограничений. При достижении заданного момента затяжки ключ или отключается, или подается специальный сигнал (звуковой или световой).
Применение проградуированных ключей основано на связи вращающего момента на ключе и усилия затяжки. Момент, приложенный к гайке, уравновешивается моментами сил трения в резьбе и на торце гайки.
Примечание: Окончательный момент затяжки может быть в один оборот. Метрические болты и гайки Метрические болты и гайки. Различные типы крепежей имеют разную интенсивность напряжений. Запорные болты Примечание. Винты с метрической машиной Регулировочные винты и шестигранные винты с круглой головкой.
Английские болты Английские болты и гайки Английские болты Английские болты. Регулировочные винты и шестигранные винты с круглой головкой. Болт должен ударяться со значительной силой. При использовании пахотных болтов необходимо использовать соответствующее оборудование для обеспечения безопасности. Используйте перфоратор, чтобы перенести удар с молотка на головку болта. Уплотняющие поверхности узла трубки или шланга должны быть точно соединены. Обратитесь к Таблице 1 за правильным моментом затяжки.
Приказом Управления конструкторских и экспериментальных работ Министерства автомобильной промышленности СССР от "21" декабря 1973 г. № 9 срок введения установлен
1. Настоящий отраслевой стандарт распространяется на затяжку резьбовых соединений металлических изделий с номинальными диаметрами резьбы от 6 до 24 им и устанавливает максимальные и минимальные крутящие моменты затяжки крепежных резьбовых соединений в зависимости от размеров, класса прочности по ГОСТ 1759-70 и класса соединения по ОСТ 37.001.031-72.
Установка соединений Примечание. Последовательность затяжки крепежных деталей, прикрепляющих трубный узел или узел шланга к машине, значительно влияет на правильную работу сборки. гидравлический двигатель Обратитесь к таблице 1 за правильным моментом затяжки. носите защитные очки и защиту слуха во время этой процедуры. Во избежание повреждения глаз и ушей. Затяните гайку с правильным моментом затяжки. Соединения могут иметь два совершенно разных конца. Кольцевое уплотнение с прямой резьбой. и т.д. вид типичного болта с канавкой.
Боковые болты должны быть правильно установлены. Примечание: головка болта может быть опущена ниже монтажной поверхности. При установке плужных болтов может произойти травма. канавки и заусенцы. Соединения имеют разные суставы. Следующий список содержит некоторые общие типы соединений. Используйте молоток, чтобы ударить головой болта. Очистите все поверхности с контактным контактом.
Стандарт не распространяется на затяжку соединений с винтами, самостопорящимися болтами и гайками.
2. Максимальный крутящий момент соединения, резьба которого не имеет покрытия и смазки и специально не обезжирена, а также соединений общего назначения и малоответственных (согласно ОСТ 37.001.031-72) при наличии покрытия, выбирается по таблице.
Обязательно используйте правильный момент затяжки для конца используемого соединения. Избегайте следующих условий: ржавчина. Ослабьте болты и переместите их. Установить металлическую трубку в шланг. Убедитесь, что шланг не соприкасается с машиной или другими шлангами. Соблюдайте шланг по мере перемещения инструмента. Повторяйте шаги с 3 по 8, пока не останется контакт. Поместите шланг в положение, которое не допускает контакта с машиной или другим шлангом. проверьте контакт во время работы. Добавить измерение пространства в космическое измерение Кольцевое уплотнение с регулируемой прямой резьбой Кольцевое уплотнение с конусным уплотнением 37-градусное факельное крепление 45-градусное факельное крепление. 45 градусов Разделенная фланцевая муфта Установка разделительных фланцевых муфт Если шланг имеет контакт с другими шлангами или с машиной во время испытания.
Примечание : Величины моментов для ответственных и особо ответственных соединений, указанные в таблице, могут быть скорректированы в зависимости от применяемых покрытий. В случае применения смазок при сборке величины моментов, указанные в таблице, должны быть уменьшены в зависимости от применяемых смазок*
Величина коррекции определяется экспериментально и, округляется до ближайшей величины по ОСТ 37.001.031-72.
В случае шлангов, подключенных к системе рулевого управления. Затяните болты на обоих соединениях надлежащим моментом затяжки. Примечание: В случае шлангов, которые пересекают сцепное устройство. Другой конец будет другим. Поместите раздельный фланец параллельно отверстию. Переместите рычаги управления орудием на все позиции. Следуйте предписанной последовательности момента затяжки для раздельных фланцевых соединений. Установите шланг и затяните все болты вручную. Корпус коленчатого вала Конец, который соединяется с трубой или шлангом Соединительный корпус Контргайка Усиленная шайба Кольцевое уплотнение Конец, прикрепленный к детали, находящейся в контакте. проверьте контакт во время соединения.
3. По выбранному максимальному моменту затяжки резьбового соединения и классу соединения по таблице рядов крутящих моментов ОСТ 37.001.031-72 определяется минимальный момент затяжки.
Максимальные крутящие затяжки соединений*, кгс.м
|
Номинальный диаметр резьбы В машиностроении наиболее распространены методы контроля, основанные на измеренииЗатяните стопорную гайку до момента затяжки, указанного в таблице, соответствующей используемому соединению. Чрезмерное использование ключа деформирует шайбу. Поверните соединение с заготовкой. Не отпускайте соединение более чем на 360 градусов. Примечание: Кольцевые уплотнительные кольца с прямым резьбой для среднего давления будут иметь более короткие резьбовые концы, чем соединения высокого давления. Возможны следующие неисправности: чрезмерное натяжение может привести к разрыву свободной гайки. поврежденный соединитель для жидкости должен быть сброшен, а разъемы для жидкости должны быть заменены. |
Размер «под ключ» S головки, болта (гайки),мм |
Шаг резьбы**, мм |
Классы прочности по ГОСТ 1759-70 |
||||
|
Болт |
|||||||
|
10.9 |
12.9 |
||||||
|
Гайка Если соединение не регулируется. Чрезмерное затягивание разъемов может привести к неисправности. Технические характеристики. Затяните соединение с моментом затяжки, указанным в таблице, соответствующей используемому соединению. шестигранная часть корпуса заменяет контргайку. Поверните соединение, пока арматурная шайба не коснется поверхности детали, находящейся в контакте. Храните эти компоненты в этом положении. Затяните чрезмерно, вы можете разделить гайку в конце трубки или разделить шину. отпустите соединение до тех пор, пока не будет достигнуто правильное положение сборки. |
|||||||
|
4;5;6 |
8;10 |
10;12 |
|||||
|
1,25 |
|||||||
|
12 - 14 Установите трубку и шланг вручную, чтобы проверить ориентацию соединения. усиливающее кольцо и кольцевое уплотнение, насколько это возможно, от резьбы. Поместите узел соединения в правильное положение. 1 1 0 Соединения кольцевого уплотнения с прямой резьбой Примечание: для затяжных моментов затычек. Соединительные шнуры слишком плотные могут также вызвать неисправности. Если вышеуказанные условия возникают из-за чрезмерной регулировки. Чтобы установить этот тип соединения. Деформация шайбы не позволит обеспечить достаточную герметизацию. Затянуть чрезмерно может нарушить или обнажить резьбу гайки. «Пробка». Приложите момент затяжки к соединению перед контргайкой. Значение момента затяжки на прямолинейных кольцевых уплотняющих соединениях для среднего давления должно быть меньше значений момента затяжки, необходимых для соединений с прямым резьбовым уплотнением для соединений высокого давления. используйте вспомогательный ключ. Когда контргайка плотная. Примечание: Соединения с прямым резьбовым уплотнением для высокого давления будут иметь более длинные резьбовые концы, чем соединения среднего давления. |
1,25 |
||||||
|
14 - 17 |
1,25 |
||||||
|
17 - 19 |
1,25 |
10,0 |
12,5 |
16,0 |
|||
|
19 - 22 |
10,0 |
16,0 |
20,0 |
25,0 |
|||
|
22 - 24 |
11,0 |
14,0 |
22,0 |
32,0 |
36,0 |
||
|
24 - 27 |
16,0 |
20,0 |
32,0 |
44,0 |
50,0 |
||
|
27 - 30 |
22,0 |
28,0 |
50,0 |
62,0 |
70,0 |
||
|
30 - 32 |
28,0 |
36,0 |
62,0 |
80,0 |
90,0 |
||
|
32 - 36 |
36,0 |
44,0 |
80,0 |
100,0 |
|||
*Величины моментов, указанные в таблице, действительны также при завинчивании болтов "в тело" при соблюдении рекомендаций по длине свинчивания по ГОСТ 11765-66 и ГОСТ 11766-66.
**При применении резьбовых соединений с крупным шагом момент затяжки назначается по этой же таблице. При применении резьбовых соединений с более мелким шагом момент определяется разработчиком конструкции.
4. Максимальные в минимальные крутящие моменты затяжки для крепежных резьбовых соединений:
особо ответственных деталей;
пакетов пружинящих деталей (рессоры и др.); а также деталей с амортизационными прокладками;
работающих в специальных условиях нагрузки (регулировочные, стопорные и др.);
деталей из цветных металлов и сплавов,
деталей из других материалов (в том числе изоляционных);
соединений трубопроводов и "полых" болтов;
конусных деталей;
устанавливаются разработчиком конструкции на основании соответствующих расчетов и экспериментов, и не должны быть выше значений, выбранных по п.п. 2 и 3 настоящего стандарта.
Примечание . Допускается занижение величины крутящего момента в обоснованных случаях, когда применяется крепежная деталь (с целью унификации или сокращения номенклатуры) более прочная, чем требуется по условиям работы.
5. Величины максимального и минимального моментов затяжки для завинчивания шпильки "в тело" принимаются равными половине соответствующих моментов для затяжки болта (гайки), имеющего одинаковые размеры резьбы, покрытие и смазку.
6. В случае, если в чертеже или технических условиях не оговорены крутящие моменты затяжки, максимальный момент затяжки выбирается по таблице настоящего стандарта, а минимальный принимается для третьего класса соединения по ОСТ 37.001.031-72.
При этом в чертеже или технических условиях должна быть надпись: "Неуказанные нормы затяжки резьбовых соединений по ОСТ 37.001.050-73".
Примечание . Для резьб более М24 при отсутствии указаний о моменте затяжки принимаются моменты, установленные для резьбы М24.
7. Технические требования к затяжке крепежных резьбовых соединения по ОСТ 37.001.031-72.
|
Зам. гл. конструктора ЗИЛ А. Зарубин |
Зам. директора НАМИ В. Черняйкин |
|
|
Нач. отдела стандартизации Е. Левенсон |
Зав. отделом стандартов Ю. Шебалин |
|
|
Начальник БНС |
3ав. отделом качества, |
|
|
Зав. лабораторией Л. Егоров |
||
|
А. Лисевич |
||
|
Ст. инженер отдела Е. Бабаева |
||
|
Согласовано: |
||
|
Директор ВНИИНМАШВ. Верченко |
||
|
Зав. техотделомЛ. Ицков |
||
|
Зав. лабораториейБ. Пивень |
||
ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА
к окончательной редакции проекта ОСТ "Затяжка резьбовых соединений. Нормы
затяжки" взамен Н 8015-59
1. В соответствии с Протоколом согласительного совещания от 16 декабря 1973 г. по обсуждению 2-й редакции проекта ОСТ "Нормы затяжки резьбовых соединений" в окончательную редакцию проекта внесены следующие изменения:
а) Изменено наименование ОСТ: "Затяжка резьбовых соединений. Нормы затяжки";
б) п.1 второго предложения отредактирован: "Стандарт не распространяется на затяжку соединений с винтами, самостопорящимися болтами и гайками";
в) п.2 отредактирован: "Максимальный крутящий момент соединения, резьба которого не имеет покрытия и сказки и специально не обезжирена, а также соединений общего назначения и мало ответственных (согласно ОСТ 37.001.031-73) при наличии покрытия, выбирается по таблице";
г) В таблице вторая колонка озаглавлена "размер под ключ" S мм головки болта (гайки);
д) В таблице для класса прочности 6.8 максимальные моменты заданы 1,0; 2,5; 5,6; 10,0; 16,0; 22,0; 32,0; 50,0; 62,0; 80,0;
е) В таблице для класса прочности 10.9 классы гаек исправлены на 8; 10 и максимальный момент задан 1,25; 3,6 и далее по тексту;
ж) К п.4 дан новый текст примечания: "Допускается занижение величины крутящего момента в обоснованных случаях, когда при меняется крепежная деталь (с целью унификации или сокращения номенклатуры) более прочная, чем требуется по условиям работы".
2. Пожелания предприятии о том, чтобы в ОСТ включить нормы затяжки болтов и гаек для классов прочности ниже 5.8, для номинальных размеров резьб от 1 до 6 и свыше 24 мм (до 100 мм), для разных шагов, различных материалов и покрытий, приваренных гаек, разной формы головок удовлетворить не представилось возможным вследствие отсутствия проверенных литературных и экспериментальных данных.
3. Пожелания предприятий об объединении настоящего стандарта с действующим ОСТ 37.001.031-72 удовлетворить не представляется возможным, ибо ОСТ 37.001.031-72 распространяется на значительно большее количество резьбовых соединений, чем настоящий ОСТ.
Для удобства пользования обоими стандартами при последующем переиздании их они будут сброшюрованы в виде сборника.
4. Сочтено целесообразным удовлетворить пожелания предприятий о совместном внедрении настоящего ОСТ и ОСТ 37.001.031-72.
5. С целью обеспечения внедрения настоящего ОСТ рекомендовано;
а) НАМИ издать стандарт во втором квартале 1974 г.;
б) Предприятиям-изготовителям и держателям подлинников конструкторской документации внести в третьем - четвертом кварталах 1974 г. необходимые уточнения в конструкторскую и технологическую документации).
6. Сочтено целесообразным просить Министерство автомобильной промышленности обязать Управление главного технолога разработать типо-размерный ряд динамометрических ключей и гайковертов, обеспечивающих проверку и подтяжку резьбовых соединений в соответствии с ОСТ 37.001.031-72 и ОСТ "Затяжка резьбовых соединений. Нормы затяжки" и организовать их централизованное производство.
