Государственный стандарт


Гайки

Механические своства и испытания

Nuts. Mechanical properties
and test methods

ГОСТ

1759.5-87

СТ СЭВ 5958-87


Срок действия с 01.01.89 до 01.01.94

Настоящий стандарт распространяется на гайки из углеродистых нелегированных и легированных сталей с метрической резьбой по ГОСТ 24705-81 диаметром от 1 до 48 мм, полем допуска резьбы 6Н, размерами под ключ по ГОСТ 24671-84 и номинальной высотой большей или равной 0,5 d.

Стандарт не распространяется на самостопорящиеся самоконтрящиеся гайки, а также на гайки со специальными свойствами, такими, как свариваемость, повышенная коррозионностойкость, работоспособность при температурах выше плюс 300 °С (для автоматной стали — плюс 250 °С) и ниже минус 50 °С.

1. СИСТЕМА ОБОЗНАЧЕНИЙ

1.1. Гайки с номинальной высотой равной или более 0,8 d.

Классы прочности гаек с номинальной высотой равной или более 0,8 d (эффективная длина резьбы равна или более 0,6 d) обозначаются цифрой, указывающей наибольший класс прочности болтов, с которыми они могут сопрягаться в соединении (табл. 1). Разрушение резьбового соединения при перезатяжке может произойти либо вследствие разрыва стержня болта, либо из-за срыва резьбы гайки и (или) болта. Разрушение стержня болта происходит внезапно и легко может быть обнаружено. Срыв резьбы гайки происходит постепенно, его труднее обнаружить, поэтому имеется опасность наличия в соединениях частично разрушенных крепежных изделий.

Представляется целесообразным конструировать резьбовые соединения таким образом, чтобы возможное разрушение всегда имело место по стержню болта. Однако, чтобы гарантировать такой вид разрушения во всех случаях, потребуется непомерно большая высота гайки из-за наличия многих переменных факторов, влияющих на стойкость резьбы к срыву.

Болт или винт, свинченный с гайкой соответствующего класса прочности по таб. 1, должны обеспечивать соединение, которое может быть затянуто до значения пробной нагрузки болта без появления срыва резьбы.

Таблица 1

Класс прочности гайки
сопрягаемые болты
Класс прочности
Диаметр резьбы
4
3.6; 4.6; 4.8
> М16
5
3.6; 4.6; 4,8
< M16
5.6; 5.8
< М48
6
6,8
< М48
8
8,8
< М48
9
8,8
> М16 < М48
9,8
< M16
10
10,9
< М48
12
12,9
< М48

Примечание: Как правило, гайки высших классов прочности могут заменить гайки низших классов прочности. Такая замена рекомендуется для соединений болт-гайка, напряжение в которых будет выше предела текучести, или напряжения от пробной нагрузки болта.

Если же соединение будет затянуто выше пробной нагрузки болта, то конструкция гайки должна быть рассчитана так, чтобы обеспечить по крайней мере 10 % разрушении (в результате перезатяжки) по стержню болта для предупреждения потребителя о неправильном монтаже крепежных соединений.

1.2 Гайки с номинальной высотой, равной или более 0,5d и менее 0,8d

Классы прочности гаек с номинальной высотой равной или более 0,5 d и менее 0,8 d (эффективная длина резьбы равна или более 0,4 d и менее 0,6 d) обозначаются комбинацией двух цифр: вторая цифра соответствует 1/100 номинального напряжения от пробной нагрузки в закаленной испытательной оправке, а первая указывает на то, что нагрузочная способность соединения данной гайки с болтом ниже чем с закаленной оправкой, а также в сравнении с соединением болт-гайка, описанным в п. 1.1. Фактическая несущая способность гайки определяется не только твердостью материала гайки и эффективной длиной резьбы, но также и прочностью на растяжение болта, с которым соединяется гайка.

В табл.2 приведена система обозначений классов прочности низких гаек и напряжения от пробной нагрузки.

(Измененная редакция, Изм. №2)

Таблица 2

Класс прочности гайки
Напряжение от пробной нагрузки. Н/мм2
номинальные
минимальные
04

05

400

500

380

500

 

2. МАТЕРИАЛ

2.1. Гайки должны изготовляться из сталей, химический состав которых соответствует указанному в табл. 3

Таблица 3

Класс прочности гаек
Предельные значения содержания элементов (контрольный анализ), %
С,
Mn,
Р,
S,
не более
не менее
не более
не более
4*; 5*; 6*
0,5
0,11
0,15
8; 9; 04*
0,58
0,25
0,06
0,15
10**; 05**
0,58
0,3
0,048
0,058
12**
0,58
0,45
0,048
0,058

 

2.2. Гайки классов прочности 05; 8 (d > M16); 10 и 12 должны подвергаться закалке и отпуску.

Примечание: Допускается гайки классов прочности 8 и 10 высотой не менее 0,9d термообработке не подвергать.

(Измененная редакция, Изм. №2)

2.3. Рекомендуемые марки стали и технологические процессы изготовления гаек приведены в приложении.

 

3. Механические свойства

3.1. Механические свойства гаек при испытании их методами, указанными в разд. 4, при комнатной температуре должны соответствовать указанным в табл. 4

(Измененная редакция, Изм. №1)

3.2. Значения пробных нагрузок

Пробные нагрузки гаек определяются умножением напряжения от пробной нагрузки ?f на номинальную площадь поперечного сечения As закаленной оправки.

Рf =σf х As.

Площадь расчетного сечения определяется по формуле:

for_1

где

for_2

d2, d3, и H — по ГОСТ 24705-81,

 

σf — напряжение от пробной нагрузки по табл. 4.

Значения пробных нагрузок для гаек с полем допуска резьбы 6Н приведены в табл. 5 и 6.

Таблица 4

Номинальный диаметр резьбы d,
Класс прочности
4
5
4
мм
Напряжение от пробной нагрузки ?F, Н/мм2
Твердости no Виккерсу HV
Твердость по Роквеллу HRCэ
Напряжение от пробной нагрузки ?F, Н/мм2
Твердость по Виккерсу
Твердость по Роквеллу HRC,
Напряжение от пробной нагрузки ?F, Н/мм2
Твердость по Виккерсу
Твердость по Роквеллу НRCэ
HV
HV
от
до
не менее
не более
не менее
не более
не менее
не более
не менее
не более
не менее
не более
не менее
не более
4
380
188
302
30
500
272
353
27,8
36
4
7
7
10
10
16
16
48
510
117
302
30
4
520
130
302
30
600
150
302
30
800
170
302
30
4
7
580
670
810
188
7
10
590
680
830
10
16
610
700
840
16
48
630
146
720
170
920
233
353
38
4
900
170
302
30
1040
272
353
28
38
1150
295
353
31
38
4
7
915
188
1040
1150
7
10
940
1040
1160
10
16
950
1050
1190
16
48
920
1060
1200

Примечания:

1. Значения твердости приведены только для гаек с крупным шагом резьбы.

2. Минимальные значения твердости обязательны только для термообработанных гаек и гаек, которые не могут быть испытаны пробной нагрузкой. Для всех остальных гаек минимальное значение твердости приводится только для справок.

3. Допускается наряду с определением твердости по Виккерсу (HV) или Роквеллу (HRCэ) определение твердости по Бринеллю (НВ). При этом допустимые значения твердости по Бринеллю должны соответствовать указанным в таблице соответствующим значениям твердости по Виккерсу.

Таблица 5

Пробные нагрузки для гаек с крупным шагом

Номинальный диаметр резьбы d, мм
Шаг резьбы Р,
Площадь поперечного сечения оправки А, мм2
Пробная нагрузка, Н, для классов прочности
мм
4
5
4
5
6
8
9
10
12
1,6
0,35
1,27
480
640
660
760
1020
1140
1320
1460
2
0,4
2,07
790
1040
1080
1240
1660
1860
2150
2380
2,5
0,45
3,39
1290
1700
1760
2030
2710
3050
3530
3900
3
0,5
5,03
1910
2500
2600
3000
4000
4500
5200
5800
3,5
0,6
6,78
2580
3400
3550
4050
5400
6100
7050
7800
4
0,7
8,78
3340
4400
4550
5250
7000
7900
9150
10100
5
0,8
14,2
5400
7100
8250
9500
11500
13000
14800
16300
6
1
20,1
7640
10000
11700
13500
16300
18400
20900
23100
7
1
28,9
11000
14500
16800
19400
23400
26400
30100
33200
8
1,25
36,6
13900
18300
21600
24900
30400
34400
38100
42500
10
1,5
58
22000
29000
34200
39400
48100
54500
60300
67300
12
1,75
84,3
32000
42200
51400
59000
70800
80100
88500
100300
14
2
115
43700
57500
70200
80500
96000
109300
120800
136900
16
2
157
59700
78500
95800
109900
131900
149200
164900
186800
18
2,5
192
73000
96000
97900
121000
138200
176600
176600
203500
230400
20
2,5
245
93100
122500
125000
154400
176400
225400
225400
259700
294000
22
2,5
303
115100
152000
154500
190900
218200
278800
278800
321200
363000
24
3
353
134100
176500
180000
222400
254200
324800
324800
374200
423600
27
3
459
174400
229500
234100
289200
330500
422300
422300
486500
550800
30
3,5
561
213200
280500
286100
353400
403900
516100
516100
594700
673200
33
3,5
694
263700
347000
353900
437200
499700
638500
638500
735600
832800
36
4
817
310500
408500
416700
514700
588200
751600
751600
866000
980400
39
4
976
370900
488000
497800
614900
702700
897900
897900
1035000
1171000
42
4,5
1120
426000
560000
570000
706000
803000
1030000
1030000
1190000
1340000
45
4,5
1305
496000
653000
670000
830000
940000
1200000
1380000
1380000
1570000
48
5
1472
560000
736000
750000
930000
1060000
1350000
1350000
1560000
1800000

Таблица 6

Пробные нагрузки для гаек с крупным шагом

Номинальный диаметр резьбы d, мм
Шаг резьбы Р,
Площадь поперечного сечения оправки А, мм2
Пробная нагрузка, Н, для классов прочности
мм
4
5
4
5
6
8
9
10
12
8
1
39,2
14900
19600
23100
26700
32500
36800
40800
45500
10
1,25
61,2
23300
30600
36100
41600
50800
57500
63600
71000
12
1,25
92,1
35000
46000
56200
64500
77400
87500
96700
109600
14
1,5
125
47500
62500
76300
87500
105000
118800
131000
149000
16
1,5
167
63500
83500
102000
117000
140000
158700
175000
199000
18
1,5
216
82100
108000
110000
136000
156000
199000
199000
229000
259000
20
1,5
272
103000
136000
138000
171000
196000
250000
250000
288000
326000
22
1,5
333
127000
167000
170000
210000
240000
306000
306000
353000
400000
24
2
384
146000
192000
196000
242000
276000
353000
353000
407000
461000
27
2
496
188000
248000
253000
312000
357000
456000
456000
526000
595000
30
2
621
236000
311000
317000
391000
447000
571000
571000
658000
745000
33
2
761
289000
381000
388000
479000
548000
700000
700000
807000
913000
36
3
865
329000
433000
441000
545000
623000
796000
796000
917000
1038000
39
3
1030
391000
515000
525000
649000
740000
948000
948000
1090000
1236000
42
3
1205
458000
603000
615000
759000
868000
1109000
1109000
1277000
1446000
45
3
1400
532000
700000
714000
882000
1008000
1290000
1290000
1484000
1680000
48
3
1603
609000
802000
818000
1010000
1154000
1475000
1475000
1699000
1924000

В случае применения других полей допусков резьбы гаек следует учитывать возможное снижение прочности резьбы в соответствии с табл. 7

Таблица 7

Номинальный диаметр резьбы
пробная нагрузка для резьб с полем допуска, %
от
до
6H
7H
6G
2,5
100
95,5
2,5
7
100
95,5
97
7
16
100
96
97,5
16
48
100
98
98,5

 

3.3 Разрушающие нагрузки для гаек с номинальной высотой 0,5d

В табл. 8 приведены для справок разрушающие нагрузки для гаек с болтами различных классов прочности. Для болтов низких классов прочности предполагаемым разрушением будет срыв резьбы болта, в то время как для болтов высоких классов прочности можно ожидать срыва резьбы гайки.

Таблица 8

Класс прочности гайки
Напряжение от пробной нагрузки гайки, Н/мм2
Минимальные напряжения в стержне болта при срыве резьбы, Н/мм2, для болтов класса прочности
6,8
8,8
10,9
12,9
4
380
260
300
330
350
5
500
290
370
410
480

В случае применения болтовых соединений с мелким шагом резьбы рекомендуется для гаек следующий по величине класс прочности по сравнению с классом прочности болтов с крупным шагом резьбы:

Пример: гайки класса прочности 10 — болты класса прочности 8.8.

4. МЕТОДЫ ИСПЫТАНИЙ

4.1. Испытание пробной нагрузкой

Испытание пробной нагрузкой должно проводиться в тех случаях, когда это позволяет применяемое испытательное оборудование, и это испытание является решающим для гаек диаметром > M5.

Гайка 1 навинчивается на закаленную оправку 2 как указано на чертеже. Решающим является испытание на растяжение по оси (чертеж A)

А) гост 1759.5_1

Б)гост 1759.5_2

1 — гайка; 2 — испытательная оправка; 3 — закаленная пластина; dh по первому ряду ГОСТ 11284-75 

Пробная нагрузка должна прикладываться к гайке в осевом направлении и выдерживаться в течение 15 с. Гайка должна выдерживать нагрузку без разрушения или срыва резьбы и должна отвинчиваться вручную. Если во время испытания повреждается резьба оправки, то испытание считается недействительным. Если необходимо, при отвинчивании гайки может применяться гаечный ключ, которым допускается проворачивать гайку не более чем на 1/2 оборота, а затем она должна отвинчиваться вручную.

Твердость испытательной оправки должна быть не менее 45 HRCэ.

Поле допуска резьбы оправки 5h 6g за исключением допуска наружного диаметра, который должен составлять 1/4 поля допуска 6gв его нижней части.

(Измененная редакция, Изм. №2)

4.2.Испытание твердости

При контроле гаек испытание твердости проводится на одной из опорных поверхностей гайки в трех точках, смещенных относительно друг друга на 120°, а значения твердости определяется как среднеарифметическое трех измерений.

В спорных случаях твердость проверяется на продольном сечении, проходящем через ось гайки, в точках, расположенных как можно ближе к наружному номинальному диаметру резьбы гайки.

Испытание твердости по Виккерсу является решающим и, где это возможно следует применять нагрузку HV30.

Испытание твердости по Виккерсу — по ГОСТ 2999-75.

Испытание твердости по Бринеллю — по ГОСТ 9012-59

Испытание твердости по Роквеллу — по ГОСТ 9013-59

(Измененная редакция, Изм. № 2).

4.3 Контроль качества поверхности

Контроль качества поверхности гаек — по ГОСТ 1759.3-83.

(Введен дополнительно, Изм. №2)

ПРИЛОЖЕНИЕ

Рекомендуемое

Рекомендуемые технологические процессы изготовления гаек из нелегированных и легированных сталей и марки сталей

Класс прочности
Технологические процессы
Марка стали
Обозначение стандарта
4
Горячая штамповка
20
ГОСТ 1050-88
Ст3кп3
Ст3сп3
5
Холодная штамповка
10, 10кп
ГОСТ 10702-78
Горячая штамповка
20
ГОСТ 1050-88
6; 04
Холодная штамповка
10, 10кп
ГОСТ 10702-78
15, 15кп
8; 9
Горячая штамповка
35
ГОСТ 1050-88, ГОСТ 4543-71, ГОСТ 10702-78
Холодная штамповка
20, 20кп
10: 12; 05
Горячая штамповка
35Х
ГОСТ 4543-71, ГОСТ 10702-78
38ХА
Холодная штамповка
20Г2Р*
Резание с последующей закалкой и отпуском
16ХСН

ИНФОРМАЦИОННЫЕ ДАННЫЕ

1. РАЗРАБОТАН И ВНЕСЕН Министерством черной металлургии СССР

ИСПОЛНИТЕЛИ
Б. М. Ригмант, Н. Г. Андреева, Т. Е. Юрченко

2. УТВЕРЖДЕН И ВВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕ Постановлением Государственного комитета СССР по стандартам от 30.12.87 № 5112

3. Срок проверки — 1993 г.

3а. Стандарт полностью соответствует СТ СЭВ 5958-87

4. Стандарт полностью соответствует международному стандарту ИСО 898/2-80

5. Взамен ГОСТ 1759-70 (в части механических свойств и методов контроля гаек)

6. ССЫЛОЧНЫЕ НОРМАТИВНО-ТЕХНИЧЕСКИЕ ДОКУМЕНТЫ:

Обозначение НТД, на который дана ссылка
Номер пункта, подпункта, приложения
ГОСТ 1050-88
Приложение
ГОСТ 2999-75
Пункт 4.2
ГОСТ 4543-71
Приложение
ГОСТ 9012-59
Пункт 4.2
ГОСТ 9013-59
Пункт 4.2
ГОСТ 10702-78
Приложение
ГОСТ 24705-81
Вводная часть

 

(Измененная редакция, Изм. № 1)

* Гайки указанных классов прочности могут изготовляться из автоматной стали но согласованию между изготовителем и потребителем. В этом случае допускается содержание серы, фосфора и свинца не более:

S — 0,34 %

Р — 0,12 %

Pb — 0,35 %.

** При необходимости улучшить механические свойства гаек указанных классов прочности для их изготовления могут применяться стали с добавками легирующих элементов.

 

Теги: , ,