Болты DIN 931 отличаются неполной резьбой (гладкая часть + резьба на конце), в то время как болты DIN 933 имеют резьбу по всей длине. В реальных проектах эта, на первый взгляд незначительная разница, влияет на то, где должна находиться плоскость сдвига, на соосность деталей при сборке, длину свинчивания и возможность контроля предварительного натяжения без повреждения резьбы или возникновения заедания.
Практическое правило для монтажа: выбирайте DIN 931, когда соединение чувствительно к сдвигу, и вы хотите, чтобы гладкая часть стержня находилась в плоскости сдвига (когда это возможно). Выбирайте DIN 933, когда вам требуется максимальная длина свинчивания (тонкие материалы, резьбовые отверстия, сборка деталей разной толщины), и когда нагрузка на срез не приходится на резьбовую часть.
В конструкционных и машиностроительных соединениях часто отдают предпочтение болтам с частичной резьбой, поскольку гладкий стержень (безрезьбовая часть) обеспечивает более ровную опорную поверхность и снижает концентрацию напряжений, если плоскость среза находится в зоне стержня. Болты с полной резьбой обычно выбирают, когда требуется максимальное зацепление резьбы или возможность регулировки. Самая частая ошибка — когда выбирают «полную или неполную резьбу» интуитивно, а затем при сборке выясняется, что резьба оказалась в плоскости среза, либо что зацепление резьбы недостаточно из-за учёта шайб, фаски и биения резьбы.
- Болты с неполной резьбой могут улучшать работу соединения на сдвиг, если плоскость среза проходит через гладкую часть стержня.
- В конструкционных соединениях и узлах машин гладкая часть стержня обеспечивает точное совмещение деталей и надежное опирание.
- Болты с полной резьбой полезны для соединения тонких деталей, пакетов переменной толщины и элементов с резьбовыми отверстиями, где основным ограничивающим фактором является зацепление резьбы.
Обзор стандартов DIN 931 и DIN 933
Что такое DIN 931?
Шестигранные болты DIN 931 — это крепежные изделия с неполной резьбой, предназначенные для соединений, где важны соосность и передача сдвиговых нагрузок.
Болты DIN 931 имеют гладкую (безрезьбовую) часть между головкой и резьбой. Если в конструкции плоскость среза находится в зоне этого гладкого стержня, это снижает риск передачи сдвига через резьбу или её повреждения из-за контакта с поверхностью отверстия. Это одна из причин широкого применения DIN 931 (или его распространённого аналога ISO 4014) в несущих конструкциях, станинах машин и общемашиностроительных узлах.
Важное замечание: «неполная резьба» не гарантирует, что резьба никогда не окажется в зоне соединения. Длина гладкой части зависит от длины болта в соответствии со стандартом. Всегда сверяйте длину стягиваемого пакета с длиной нарезанной части по чертежу.
| Особенности | Что проверить на чертеже / в спецификации |
| Диапазон номинальных размеров | Диаметр, длина и шаг резьбы (крупный или мелкий), требуемые для соединения |
| Длина резьбы относительно длины зажима | Убедитесь, что гладкая часть стержня находится в плоскости сдвига; учитывайте шайбы и толщину пакета |
| Геометрия под головкой | Проверьте радиус перехода, фаску и соответствие опорной поверхности |
| Класс точности / допуски | Подтвердите класс A или B, допуски |
Что такое DIN 933?
Шестигранные болты DIN 933 — это крепеж с полной резьбой, который обычно используется там, где требуется максимальная длина свинчивания или возможность регулировки.
Резьба на болтах DIN 933 проходит от конца стержня до нижней стороны шестигранной головки. Это удобно для тонких деталей, пакетов переменной толщины и элементов с резьбовыми отверстиями. DIN 933 имеет аналог ISO 4017, но взаимозаменяемость необходимо проверять по чертежу, поскольку у некоторых размеров может отличаться размер под ключ (WAF).
Стандарт DIN 933 подходит для узлов, требующих максимального зацепления резьбы, особенно в тонких деталях или резьбовых отверстиях.
Основные различия в нарезании резьбы
Основное различие между DIN 931 и DIN 933 заключается в том, имеется ли в соединении безрезьбовая часть стержня.
Это различие влияет на передачу сдвиговых нагрузок, работу опорных поверхностей, соосность и устойчивость соединения к небольшим отклонениям при установке. Оно также сказывается на контроле предварительной затяжки: если резьба повреждена или не обладает достаточной прочностью, зависимость между крутящим моментом и усилием предварительной затяжки становится нестабильной, а разброс усилия зажима возрастает.
| Тип болта | Тип резьбы | Где лучше всего подходит |
| DIN 933 | Полная резьба | Соединения, работающие на растяжение/зажим, резьбовые отверстия, тонкие детали или пакеты переменной толщины |
| DIN 931 | Неполная резьба | Соединения, чувствительные к сдвигу, где по проекту плоскость среза находится на гладкой части стержня; соединения, чувствительные к соосности |
Рекомендация по выбору: «лучший» болт — это тот, который соответствует характеру нагрузки в соединении. Если в соединении преобладает сдвиг/нагрузка на опорную поверхность, в первую очередь обращайте внимание на расположение плоскости среза. Если же в соединении основным фактором является зацепление резьбы, приоритет следует отдавать полному зацеплению и правильно подобранной длине болта.
Размеры шестигранных болтов DIN 931 и DIN 933
В данном разделе основное внимание уделяется тому, что инженерам и специалистам по закупкам следует проверять на практике: наличие требуемых диаметров и длин, соотношение длины гладкой части стержня к длине резьбы, а также практические ограничения, связанные с установкой (зазор для инструмента, размер под ключ, толщина пакета).
Стандартные размеры и диапазоны
Оба стандарта — DIN и ISO — охватывают широкие диапазоны диаметров и длин. При заказе вы часто встретите обозначения «DIN 931 / ISO 4014» и «DIN 933 / ISO 4017». Для контроля проекта всегда ссылайтесь на применимый стандарт и размеры на чертеже.
| Диапазон диаметров | Диапазон длин |
| M3–M64 (зависит от стандарта/поставщика) | Обычно 25–200+ мм в зависимости от размера и марки изделия |
Длина гладкой части vs. длина полной резьбы
Разница в длине стержня и резьбы определяет реальную работу соединения. Используйте логику контрольного списка вместо того, чтобы полагаться на правило «частичная резьба = прочнее» как на универсальное:
- Тип соединения: сквозное отверстие под болт или резьбовое отверстие?
- Основная нагрузка: сдвиг/опорное усилие или осевое растяжение/зажим?
- Расположение плоскости сдвига: можно ли разместить ее на гладкой части стержня (если сдвиг критичен)?
- Длина свинчивания: достаточно ли полной резьбы через гайку/глубину резьбы с учетом шайб и сбега резьбы?
Практическая проверка: если по вашему чертежу предполагается, что безрезьбовая часть стержня должна находиться в плоскости среза, сравните длину стягиваемого пакета (общую толщину зажатых деталей) со стандартной длиной резьбы болта. Если длина стягиваемого пакета превышает длину гладкой части стержня, резьба может попасть в зону соединения.
Рекомендации по зацеплению резьбы (типичные для конкретного применения, зависят от проекта): для стальных гаек в стальных соединениях многие инженеры ориентируются на эффективное зацепление в пределах примерно 1,0–1,5D (D — номинальный диаметр). Если вы работаете с мягкими материалами, тонкими листами или в условиях, критичных к усталостной прочности, рассматривайте зацепление резьбы как расчетный параметр и проверяйте его по чертежу или спецификации, а не полагайтесь на эмпирические правила.
Структурная целостность и прочность на срез
Применения при сдвиге и гладкая часть стержня
Болты DIN 931 с неполной резьбой могут быть выгодны в соединениях, работающих на сдвиг, когда плоскость сдвига находится на гладкой части стержня. Резьба уменьшает эффективное поперечное сечение и создает концентрацию напряжений. Если в соединении гладкая часть стержня воспринимает сдвиг / опорную нагрузку, это, как правило, снижает локальную концентрацию напряжений и риск повреждения резьбы. Это распространённая причина, по которой инженеры отдают предпочтение болтам с частичной резьбой для несущих конструкций, рам машин и узлов, чувствительных к соосности.
Реальность проектирования: если болт слишком короткий (или длина стягиваемого пакета слишком велика), резьба всё равно может оказаться в плоскости среза. Решение заключается не в «выборе стандарта DIN 931», а в правильном подборе длины болта и проверке правил определения длины резьбы.
Риски использования полной резьбы
Болты с полной резьбой (DIN 933) сами по себе не являются «неправильными», но могут создавать предотвратимые проблемы при сдвиговых нагрузках или смятии резьбовой части.
Типичные риски, которые следует учитывать в несущих или чувствительных к сдвигу соединениях, включают:
- Резьба в зоне сдвига / опорного контакта может ускорять локальный износ и уменьшать эффективную площадь среза.
- Повышенная вероятность повреждения резьбы во время сборки, если детали смещены или отверстия слишком узкие.
- Для болтов из нержавеющей стали существует повышенный риск заедания (схватывания) при установке, если скорость и смазка не контролируются (см. стандартный метод испытаний на стойкость к заеданию: ASTM G98).
Это вопросы проектирования и сборки, а не всеобщее осуждение стандарта DIN 933. Если ваше соединение в основном работает на растяжение или использует резьбовые отверстия, то DIN 933 часто является более практичным выбором.
Нагрузки: растяжение vs. сдвиг
Подбирайте тип болта в соответствии с преобладающим направлением нагрузки — растяжением или сдвигом. Болт DIN 931 обычно выбирают, когда конструкция предполагает расположение гладкой части стержня в плоскости среза. Болт DIN 933 обычно выбирают там, где требуется максимальное зацепление резьбы и преобладает осевое растяжение.
| Тип нагрузки | Распространенный выбор | Что проверить |
| Сдвиг | DIN 931 (част. резьба) | Длина зажима vs. длина резьбы; убедиться, что гладкая часть находится в плоскости сдвига |
| Растяжение | DIN 933 (полная резьба) | Длина свинчивания в гайке/отверстии; правильная длина с учетом шайб/сбега резьбы |
Стандарты DIN и их эквиваленты ISO
- DIN 931 обычно соответствует ISO 4014 (болты с неполной резьбой).
- DIN 933 обычно соответствует ISO 4017 (болты с полной резьбой).
Взаимозаменяемость на практике
На практике болты DIN и ISO часто взаимозаменяемы, но есть известные исключения. Одно из распространенных отличий — размер под ключ (WAF - Width Across Flats).
| Размер | Размер под ключ по DIN | Размер под ключ по ISO |
| М10 | 17 мм | 17 мм |
| М12 | 19 мм | 19 мм |
| М14 | 22 мм | 22 мм |
| М22 | Проверить по чертежу/спецификации | Проверить по чертежу/спецификации |
Руководство по выбору подходящего болта
Когда использовать DIN 931
Инженеры обычно выбирают шестигранные болты DIN 931 для соединений, в которых важны соосность и поведение при сдвиге / смятии. Болты DIN 931 применяются, когда конструкция предполагает, что гладкая часть стержня будет располагаться в плоскости среза соединения, а также когда требуется лучшее распределение нагрузки в отверстиях с зазорами. Это часто встречается в несущих конструкциях, основаниях машин, кронштейнах и узлах, где несоосность может повредить резьбу или снизить надёжность.
| Критерии применения | Пригодность DIN 931 |
| Чувствительность к сдвигу/опорному усилию |
Высокая (убедитесь, что гладкая часть находится в плоскости сдвига) |
| Соосность имеет решающее значение | Высокая |
| Конструкционные болтовые соединения со сквозными отверстиями | Распространенный выбор |
Когда использовать DIN 933
- Когда требуется надежное сцепление резьбы в тонких деталях, резьбовых отверстиях или пакетах переменной толщины.
- Когда соединение в основном работает на растяжение/зажим.
Совет: используйте DIN 933, если определяющим требованием является зацепление резьбы и контроль предварительной затяжки. Если соединение подвержено сдвиговым нагрузкам, убедитесь, что резьба не окажется в плоскости среза, либо проверьте, допустимо ли это по условиям работы конструкции.
Материалы и классы прочности
Шестигранные болты DIN 931 и DIN 933 поставляются из различных материалов и в разных классах прочности. Для метрического крепежа из углеродистой/легированной стали обычно указывают классы прочности, такие как 8.8 и 10.9 ( механические свойства по ISO 898-1). Для крепежа из нержавеющей стали обычно указывают классы, такие как A2-70 и A4-70 (см. стандарт для нержавеющего крепежа ISO 3506-1). Окончательный выбор зависит от нагрузки, условий эксплуатации и требований нормативных документов.
| Класс прочности (сталь) | Мин. предел прочности на растяжение (МПа) | Мин. предел текучести (МПа) | Относительное удлинение А (%) |
| 8.8 | 800 | 640 | 12 |
| 10.9 | 1000 | 900 | 9 |
Инженерное предупреждение (покрытия и водородное охрупчивание): если вы используете болты из высокопрочной стали (обычно классы 10.9/12.9) с гальваническими покрытиями, то необходимо учитывать риск водородного охрупчивания. Требования к покрытиям для резьбового крепежа определены стандартами, такими как ISO 4042 (гальванические покрытия) и ISO 10683 (цинк-ламельные покрытия).
Болты из нержавеющей стали обычно выбирают для работы в условиях коррозионного воздействия, но они требуют надлежащего контроля сборки для снижения риска задиров. Если нержавеющая сталь указана для морской или химической среды, контролируйте смазку и скорость установки и рассмотрите возможность применения мер по предотвращению задиров там, где это позволяет процедура.
Заключение
Болты DIN 931 отличаются неполной резьбой, что делает их предпочтительными для соединений, чувствительных к сдвигу и требующих высокой соосности (при условии, что выбранная длина обеспечивает нахождение гладкой части стержня в теле соединения). В то время как болты DIN 933 имеют полную резьбу, обеспечивающую максимальное сцепление и возможность регулировки. Правильный выбор шестигранного болта повышает надежность и сокращает объем переделок в промышленных условиях.
- DIN 931 обычно выбирают для несущих и машиностроительных соединений, где основными факторами являются сдвиг/смятие и соосность.
- DIN 933 обычно выбирают для соединений, работающих на зажим, или для соединений с резьбовыми отверстиями, где ключевым фактором является длина свинчивания.
- Материалы включают углеродистую сталь, легированную сталь и нержавеющую сталь с покрытиями, определяемыми условиями эксплуатации и техническими требованиями.
Часто задаваемые вопросы (FAQ)
В чем основная разница между болтами DIN 931 и DIN 933?
Болты DIN 931 имеют неполную резьбу, а болты DIN 933 — полную резьбу.
DIN 931 могут быть предпочтительнее, когда конструкция предусматривает прохождение плоскости среза через гладкий стержень. DIN 933 предпочтительны, когда основными требованиями являются зацепление резьбы и возможность регулировки (тонкие детали, резьбовые отверстия, пакеты переменной толщины).
Можно ли использовать болты DIN 931 и DIN 933 взаимозаменяемо?
Нет. Даже при совпадении диаметра и шага взаимозаменяемость зависит от типа нагрузки (срез или растяжение), требуемого зацепления резьбы, длины болта (рабочая длина против длины резьбы) и ограничений по инструменту (размер под ключ).
Какие материалы доступны для болтов DIN 931 и DIN 933?
Обычно: углеродистая сталь, легированная сталь и нержавеющая сталь.
Совместимы ли болты DIN и ISO?
Часто — да, но не всегда. Во многих каталогах указаны «DIN 931 / ISO 4014» и «DIN 933 / ISO 4017», но у некоторых размеров может отличаться размер под ключ (WAF) и условия поставки. Всегда проверяйте чертеж.
Как выбрать длину болта, чтобы резьба не попала в плоскость сдвига?
Сравните длину зажима (общую толщину стягиваемых деталей) со стандартной длиной резьбы для конкретного типоразмера. Выбирайте болт, где гладкая часть перекрывает плоскость сдвига.
Как снизить риск задиров для болтов из нержавеющей стали?
Используйте противозадирную смазку и правильную технику установки (избегайте высокой скорости и сухой затяжки).
На какие стандарты покрытий ссылаться в заказе?
Для гальванических покрытий используйте ISO 4042. Для цинк-ламельных покрытий — ISO 10683. Не допускайте несогласованных замен на объекте для высокопрочных болтов.
