Момент затяжки болтов подвески

Таблица усилий затяжки при монтаже метрического крепежа

Рассмотрим порядок определения момента затяжки с помощью динамометрического ключа.
Динамометрический ключ можно разделить на несколько видов.

Стрелочный ключ

Самый простой в использовании вид ключа. Принцип его работы основан на отклонении рычага со шкалой относительно неподвижного указателя. Ручка торсион используется для передачи усилия на крепежное изделие. Стрелка указатель с одной стороны прикреплена к головке ключа, а с другой стороны свободна и служит указателем, который показывает значение крутящего момента в определённый момент времени.

Из плюсов можно выделить:

• низкую стоимость изделия;
• шкала работает в обе стороны. Она позволяет закручивать крепежные изделия как с правой, так и с левой резьбой.

Из недостатков можно выделить:

• низкую точность (погрешность измерений составлять от 4 до 10%);
• данные ключи нельзя отрегулировать и, в связи с этим они со временем изнашиваются и теряют точность измерений, что делает их непригодным к использованию;
• крайне сложно работать в труднодоступных местах, потому что необходимо всегда следить за затяжкой по стрелке указателю;
• отсутствует храповый механизм, как у ключа трещотки, в связи с этим ключ приходится всегда переставлять заново;

Предельный ключ (белковый)

Конструкция данного динамометрического ключа показана на картинке. В данном ключе есть специальный механизм, который даёт установить на нём необходимый крутящий момент и передать его на закручиваемый элемент. Также у данного ключа есть храповый механизм, как у обычной ;трещотки. Необходимый момент затяжки можно выставить при помощи шкал, расположенных на корпусе изделия. Как только при закручивании необходимый момент затяжки будет достигнут, прозвучит щелчок и сработает фиксатор, который не позволит превысить выставленную силу момента. Предельный ключ очень удобен в работе, так как при его использовании необходимо просто закручивать соединение до щелчка. Данные ключи имеют большой диапазон крутящего момента (от 5 до 3000 Нм). Размеры присоединительных приводов от 1/4 дюйма до 1 дюйма.

Из плюсов можно выделить:

• погрешность данного ключа составляет не более 4%;
• достаточно прост в использовании, так как есть храповый механизм;
• можно заранее выставить необходимый крутящий момент, при достижении которого ключ издаст характерный щелчок;
• легко использовать в труднодоступных местах;
• может работать с крепежными изделиями как с правой, так и с левой резьбой.

Из недостатков можно выделить:

• необходимость калибровки данного ключи;
• со временем храповый механизм может выйти из строя, но можно отдельно приобрести рем комплект для некоторых моделей ключа.

Цифровой

По сравнению с предыдущими моделями ключей, данный динамометрический ключ имеет множество возможностей. Специальный датчик ключа генерирует сигнал, который преобразуется в необходимую величину крутящего момента и выводится на экран электронного ключа. У данного ключа минимальная погрешность измерений, благодаря электронным компонентам. На дисплее выставляется необходимый момент закручивания, при достижении которого данный ключ издает звуковой сигнал. Во время работы на экране выводится значение крутящего момента в реальном времени.

Из плюсов можно выделить:

• вывод значений крутящего момента в разных значениях силы;
• имеет световую и звуковую индикацию;
• высокая точность измерений (низкая погрешность);
• может работать с крепежными изделиями как с правой, так и с левой резьбой;
• не требует регулировки благодаря электронной начинке;
• удобство работы за счет храпового механизма;
• сохраняет измеряемые значения в память устройства.

Из недостатков можно выделить:

• высокая стоимость по сравнению с ключами других видов.

Данный инструмент должен быть подобран таким образом, чтобы момент затяжки крепежного элемента был на 20−30% меньше, чем максимальный момент на используемом ключе. При попытке превысить предел, ключ быстро выйдет из строя. Усилие на затяжку и тип стали указывается на каждом болте.

Процесс затягивания колесных болтов: поэтапные действия

Чтобы конструкции надежно были зафиксированы с необходимым моментом, существует специальная таблица затяжки болтов динамометрическим ключом. Например, если их количество четыре (1-3-4-2), 5 болтов (1-4-2-5-3) или 6 болтов (1-4-5-2-3-6).

Сам процесс осуществляется следующим образом:

• Требуется надеть колесо на выступ центральной части ступицы, и поставить направляющие шпильки напротив соответствующих отверстий.
• Далее придется вручную закрутить болты достаточно крепко, чтобы колесо не соскочило с места.
• После выполнения всех действий необходимо взять инструмент с выставленным моментом и затянуть колеса в правильном порядке.

Момент затяжки высокопрочного болта М24 40х»селект»

Определение натяжение высокопрочного болта выполняется в соответствии ниже перечисленных пунктов

1. Крутящий момент (момент закручивания-затяжки) (Н×м) при натяжении высокопрочных болтов М24 за гайку следует определять по формуле:
   Мкр = 24×Р×К; где
2. Р=258 кН — контролируемое усилие натяжения болта (25,75т) 7700 кг/см² (расчетное сопротивление стали 40Х)
3. 0,95 — Коэффициент условий работы
4. 3,52 расчетная площадь болта по сечение нетто
5. К-коэффициент закручивания (берется из сертификатных данных завода-изготовителя). Так, при коэффициенте закручивания 0,175 крутящий момент равен Мкр = 1084 Н×м. (110,5 кг×м). При натяжении высокопрочных болтов за их головку величину крутящего момента следует увеличить на 5%.
6. Роспуск. На указанной длине сваривать на монтаже после сварки поясов и затягивания высокопрочных болтов на 50% контролируемого усилия.
7. Количество высокопрочных болтов, гаек и шайб необходимо увеличить на 2% (учитывая возможные потери).
8. Обработка контактных поверхностей соединений на высокопрочных болтах — пескоструйная.
9. Марка стали высокопрочных болтов 40х»селект»

Силовые параметры резьбовых соединений. Надёжность крепежа

Основные силовые параметры резьбовых соединений для крепёжных деталей – минимальная разрушающая нагрузка и пробная нагрузка, которая для классов прочности болта 6.8 и выше составляет 74-79% от минимальной разрушающей нагрузки. Пробная нагрузка является контрольной величиной, которую стержневая крепёжная деталь должна выдержать при испытаниях.

Усилие предварительной затяжки (далее – усилие затяжки), на которое производится затяжка резьбового соединения, обычно принимается в пределах 75-80%, в отдельных случаях и 90%, от пробной нагрузки. При этом, в упруго напряжённых элементах крепежа проявляется механизм пластических деформаций, ведущий к убыванию напряжений во времени, и усилие затяжки соединения снижается без каких-либо дополнительных силовых воздействий.

В конструкторской документации указывается усилие предварительной затяжки, или соответствующее значение крутящего момента затяжки. Повреждения в резьбовых соединениях возникают, главным образом, из-за следующих факторов:

• неправильно подобранные компоненты соединения;
• недостаточное, или превышенное усилие затяжки;
• неравномерное распределение усилия затяжки.

Основные методы затяжки резьбовых соединений

• Приложение крутящего момента;
• Осевая вытяжка.

В России принят стандарт ОСТ 37.001.031-72 на затяжку резьбовых соединений металлических изделий с номинальными диаметрами резьбы от 6 до 24 см и устанавливающий максимальные и минимальные крутящие моменты затяжки крепежных резьбовых соединений в зависимости от размеров, класса прочности по ГОСТ 1759-70 и класса соединения.

Приказом Управления конструкторских и экспериментальных работ Министерства автомобильной промышленности СССР от «21» декабря 1973 г. № 9 срок введения установлен

с «1» июня 1975 г.

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.

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.

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.

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

*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.

Требуемое осевое усилие болта

По сути, момент затяжки болта создает силу прижатия поверхностей. Усилие очень важно, так как соединения бывают разные, в некоторых случаях важно прижать поверхности, например при контакте метал-метал, а в некоторых излишнее усилие может навредить соединению, например установка крышки через резиновую прокладку, или установка пластиковой детали на металлический каркас.

Сначала конструктор определяет необходимое усилие прижатия поверхностей, затем определяет диаметр болтов или их количество. О том, как определить диаметр и количество, я рассказывал в уроке «Расчет болтов». Затем назначается момент затяжки. Тут есть маленькая хитрость: Когда требуется небольшое усилие (прокладка или пластик), лучше назначить чуть больше болтов меньшего диаметра, что позволит их расположить с меньшим шагом и более равномерно прижать поверхности. И, чем ближе момент затяжки болта к рекомендуемому значению, тем меньше шансов, что произойдет самопроизвольное откручивание.

Процесс затягивания колесных болтов: поэтапные действия

Чтобы конструкции надежно были зафиксированы с необходимым моментом, существует специальная таблица затяжки болтов динамометрическим ключом. Например, если их количество четыре (1-3-4-2), 5 болтов (1-4-2-5-3) или 6 болтов (1-4-5-2-3-6).

Сам процесс осуществляется следующим образом:

• Требуется надеть колесо на выступ центральной части ступицы, и поставить направляющие шпильки напротив соответствующих отверстий.
• Далее придется вручную закрутить болты достаточно крепко, чтобы колесо не соскочило с места.
• После выполнения всех действий необходимо взять инструмент с выставленным моментом и затянуть колеса в правильном порядке.

Существует определенный порядок затяжки болтов, почти на всех автомобилях он одинаковый – от центра головки к ее краям, крест на крест. Так, например, первыми затягиваются два центральных болта правого и левого рядов, затем два болта, находящиеся слева от центральных, затем два справа от центральных, потом два болта находящиеся слева в обоих рядах и завершают порядок болты находящиеся справа в обоих рядах.

Важно помнить, что крепеж всегда выполняется в три — четыре подхода:

1. Первый подход – усилие 3-4 кгс.
2. Второй подход – усилие 7 кгс.
3. Третий подход – усилие 9 кгс.
4. Последний подход – усилие 11,5 – 12 кгс.

Закручиваем болты правильно

Любое резьбовое соединение рассчитано на определённый момент затяжки. Он регламентирован отраслевыми стандартами качества, например, «ОСТ 37.001.050–73 Затяжка резьбовых соединений. Нормы затяжки» и руководящими документами заводов-изготовителей транспортных средств. Иностранные производители используют другие стандарты, но в основном они сходны с отечественными. Приведённая ниже информация будет излагаться, опираясь на российские стандарты.

До какой степени можно затягивать резьбовые соединения

Почему важно выдерживать правильный момент затяжки? Только грамотное затягивание обеспечит надёжную фиксацию детали, с одной стороны, и предотвратит повреждение резьбы и/или самой детали — с другой стороны.

Рассмотрим, что произойдёт при превышении момента затяжки на примере болта с гайкой:

1. Немедленная деформация резьбы. Из-за слишком большого прилагаемого усилия происходит деформация и срыв резьбы на детали. Болт или гайка не подлежит дальнейшей эксплуатации, кроме того, возникнут определённые сложности при попытке открутить гайку для замены. Скорее всего, придётся воспользоваться дрелью или пилой по металлу, чтобы срезать гайку.
2. Повреждение металла, скрытое от глаз. Может показаться, что гайка затянута правильно, однако из-за превышения предела текучести в болте или гайке происходят необратимые изменения: деформация, нарушения кристаллической решётки металла. Такой случай особенно опасен, так незаметен сразу, но через какое-то время трещина болта может привести к печальным последствиям.

Затяжка болтов головки блока цилиндров динамометрическим ключом

Пределом текучести называют механическую характеристику материала, характеризующую напряжение, при котором деформации продолжают расти без увеличения нагрузки. Обозначение σ_т.

Единица измерения — Паскаль [Па] либо кратные [МПа].

Это важный параметр, с помощью которого рассчитываются допустимые напряжения для пластичных материалов.

После прохождения предела текучести в металле образца начинают происходить необратимые изменения, перестраивается кристаллическая решётка металла, появляются значительные пластические деформации.

Wikipedia

Если же, напротив, недотянуть гайку с соответствующим моментом, через некоторое время она просто открутиться, что также может привести к нежелательным последствиям. Поэтому настоятельно рекомендуется затягивать резьбовые соединения не «со всей силы», не от руки, а с умом, используя специальное оборудование.

От того, как затянут колёсный крепёж, зависит безопасность езды, так что это весьма ответственно для любого автомобиля. У автотранспорта диски фиксируются к ступице либо болтами, либо соединением гайка-шпилька. Третий вариант, когда колесо крепят лишь по центру, можно видеть только на гоночных машинах, поэтому принимать его в расчёт мы не будем. Рассмотрим, что значит момент затяжки болтов, и как при завинчивании добиться нужной величины.

Главное при установке колёс на машину – закрутить крепёж так, чтобы не допустить его ослабления при движении. Это может привести к самопроизвольному снятию колеса, и понятно, какие будут последствия. Хотя, достаточно опытный водитель уже по характерному стуку поймёт, что ослабилось крепление колеса и примет меры.

Иногда самоослабление соединения происходит по причине неправильного подбора крепежа к дискам. Имеется в виду, конечно, не резьба – если шаг не тот, то гайку или болт попросту не вкрутишь. Речь идёт о форме головки болта или нижней кромки гайки, которая может быть как конической, так и сферической. А гайка к тому же может быть глухой, сквозной, короткой, высокой, иметь прижимную шайбу.

Если крепёж подобран правильно, он в процессе езды даже самостоятельно подтягивается. Кроме функции удержания колеса на ступице, болты и гайки ещё центрируют обод относительно оси вращения. Помогает в этом именно форма головки или кромки крепежа, под которые в диске имеются посадочные места соответствующего типа. Конус центрируется с конусом, сфера со сферой — нарушение такого тандема приводит к ослаблению болтов или гаек уже через несколько километров движения.

Несколько важных нюансов

Дабы защитить автомобиль, ночующий под дверями подъезда, многие автовладельцы ставят на колёса секретки. Это набор из четырёх гаек или болтов (по одному на колесо), которые обычным ключом открутить невозможно.

• Для этого в наборе присутствует спецключ, конфигурация которого соответствует индивидуальной форме отверстия на гайке или в шляпке болта. Секретки не обязательно затягивать так же сильно, как и основной крепёж, так что момент затяжки колесных болтов или гаек на них не распространяется.
• Очень важно не использовать для фиксации колёс крепеж с нарушенной резьбой, смятыми гранями. Если увидели такой дефект, замените гайку или болт на новый, аналогичный не только по резьбе, но и по прочностным характеристикам. А обеспечивает их только заводское изготовление.
• Сегодня нередко литые диски выпускают в универсальном варианте – с таким расчётом, чтобы их можно было установить на разные автомобили. Размер ступичного отверстия (DIA) при этом делается максимально большим, а на меньший размер переходят за счёт установки ступичных адаптеров.
• Без этих вкладышей, даже если разница составляет все миллиметр, нагрузка на крепёж увеличивается. Его отверстия деформируются и колесо начинает вращаться по траектории овала, а не круга. Руль начинает бить, и особенно это чувствуется на скорости ближе к 100 км/час.

Не понимая, что происходит, автовладелец обращается в шиномонтажку. Новая балансировка проблему не решает, а между тем на машине разрушаются амортизаторы и элементы ходовой части, ломаются шпильки колеса. Виной всему отсутствие маленьких пластмассовых колечек ценою в 50-75 рублей.

С каким усилием затягивать колесные гайки

Сила затяжки болтов у каждого автомобиля своя и определяет её производитель, указывая в инструкции по эксплуатации модели.

Только как понять, что при закручивании приложено именно то усилие, которое нужно? И как не перестараться и не сорвать резьбу? Для этого существует специальный ключ со встроенным динамометром (отсюда и название динамометрический). Он обеспечит контроль момента затяжки колесных гаек, для которых пережим так же нежелателен, как и слабое крепление.

Он может привести не только к срыву резьбы или деформации болта или шпильки, но и к появлению трещины на диске. К тому же, перетянутый крепёж имеет свойство прикипать к ступице, после чего его невозможно открутить – нужно только срезать. Перетянуть резьбу можно не только гайковёртом, но и балонником, рычаг которого имеет достаточную длину.

Поэтому, после завинчивания крепежа обычным инструментом, рекомендуется произвести окончательную затяжку болтов динамометрическим ключом. С его помощью соединение можно как дотянуть до нормируемого, так и ослабить, если изначально было приложено чрезмерное усилие.

Рассчитать момент затяжки можно универсальным путем по размеру , типу крепежа , шагу резьбы и типу колёсных дисков.

• Гайки 12х1.5 литой диск -110нм-120нм
• Гайки 12х1.5 штамповка -100нм-110нм
• Гайки 12х1.25 в основном Субару ,Сузуки лучше не тянуть сильно 100нм максимум 110нм будет достаточно чтобы не потянуть резьбовое соединение.
• Болт 12х1.5 литой диск — 120нм
• Болт 12х1.5 штамповка — 110нм
• Болт 12х1.25 — 110нм максимально допустимое значение.
• Болт 14х1.5 литой диск — 120-150нм
• Болт 14х1.25 штамповка 110нм
• Болт 14х1.25 литой диск 110-120нм
• Гайки и болты с планшайбой — 140- 160 нм.

Таблица моментов затяжки колесных болтов и гаек

Сориентироваться, какой момент затяжки колесных болтов и гаек определяет производитель для той или иной модели автомобиля, поможет представленная ниже таблица.

Совет напоследок

Для выполнения качественного крепления важно осуществлять не последовательную, а крестообразную затяжку. То есть, вторым закручивается болт или гайка, расположенная не рядом с первым креплением, а напротив него.