Основные типы болтов, винтов, шпилек. Классификация и особенности применения

Основные типы болтов

В соответствии с ГОСТ 27017-86 «Изделия крепежные. Термины и определения» болтом называется крепежное изделие в форме стержня с наружной резьбой на одном конце, с головкой на другом, образующее соединение при помощи гайки или резьбового отверстия в одном из соединяемых изделий. Отметим, что похожее определение в стандарте получает и винт: крепежное изделие для образования соединения или фиксации, выполненное в форме стержня с наружной резьбой на одном конце и конструктивным элементом для передачи крутящего момента на другом.

Полной ясности в вопросе, чем отличается болт от винта, нет до сих пор. Например, иногда признаком болта считают неполную резьбу, хотя существуют болты и с полной резьбой. Если резьба выполнена не по всей длине болта, то диаметр гладкой части стержня примерно такой же, как и диаметр резьбы, измеренный на вершинах ее витков. Но бывают и исключения.

Иногда говорят, что болт должен обязательно иметь шестигранную головку. Но, в то же время, болтами называют изделия с полукруглой и потайной головкой. Рассмотрим наиболее популярные варианты болтов, имеющиеся в ассортименте ЦКИ.

Шестигранная головка производится в нескольких модификациях: основная, с опорным выступом, с буртом, с фланцем.

Болты с шестигранной головкой и основной резьбой разделяют на  болты с полной (DIN 933) и неполной резьбой (DIN 931) и мелким и сверхмелким шагом резьбы (DIN 960 и DIN 961).

Отдельно могут быть выделены болты с шестигранной головкой с увеличенным размером под ключ для высоконагруженных предварительно напряженных резьбовых соединений стальных конструкций DIN 6914.

Болты с уменьшенным размером под ключ отличаются разнообразием исполнений.

Наряду с шестигранными головками болты могут иметь полукруглую головку:

низкую с квадратным подголовком (DIN 603)                                              с усом (DIN 607)

     И потайную головку:

 с усом (DIN 604)                      с высоким и низким квадратным подголовком (DIN 608)

К таким болтам устойчиво применяется определение «мебельный». Отчасти это объясняется тем, что некоторые из них широко применяются при производстве мебели. При этом усы и подголовки препятствуют проворачиванию изделия при сборке.

Примерами болтов называемых по назначению являются «откидной» и «приварной».

У откидного болта DIN 444 вместо привычной головки расположена втулка со сквозным отверстием – её еще называют кольцом. Как  правило, втулка сидит на оси и болт вращается вокруг нее. Толщина кольца и длина резьбы в конструкции могут варьироваться.

Приварной болт вообще мало похож на болт. На месте головы у него расположен маленький цилиндрический выступ. Часто это изделие называют ещё шпилька приварная.

Именно он обеспечивает стыковую сварку болта и основания. Вместо цилиндра с резьбой привариваться могут и другие внешние элементы.

Под формальное наименование «болт» попадают также болты анкерные и призонные.

Анкерные болты предназначены для замуровывания в бетон. Их стержень имеет резьбу на одном конце –  том, который выходит наружу. Форма другого конца может быть разной.

Его задача –  обеспечить максимальное сопротивление вырыву анкера из основания. Поэтому второму концу придают расширяющуюся форму. При установке болта эта часть опускается в шурф и заливается бетоном.

Призонный болт – это болт, диаметр гладкой части стержня которого обеспечивает его установку по посадке без зазора в точно обработанное отверстие. Для этого резьбовая часть исполняется заведомо меньшего диаметра.

«Призонный» болт  DIN 609  — это искаженное «прецизионный», то есть высокой точности. Также в качестве призонных применяются «Болты с шестигранной уменьшенной головкой класса точности А для отверстий из-под развертки. ГОСТ 7817-80».

Технология производства болтов

Наиболее распространенная технология производства болтов представлена на рисунке ниже.

Классификация винтов

Рассмотрим теперь винты, имеющиеся в ассортименте ЦКИ. Самая большая группа из них – винты общего назначения. Это с ними мы встречаемся ежедневно в быту и на производстве. Все они имеют стержень с полной резьбой (хотя бывают и исключения) и головки различной формы. На головках имеются шлицы или углубления под ключ разного типа.

Другая большая группа винтов – винты установочные.  Название пошло от их назначения. В своем большинстве они предназначены для точной установки и фиксации деталей в механизмах. Для этого на своих концах они имеют различные выступы или углубления.

По ГОСТ 12414-94 (ISO 4753:1999): «Концы болтов, винтов и шпилек. Размеры» предусматриваются следующие концы установочных винтов:

Привод крутящего момента осуществляется следующими элементами:

В сводной таблице представлены реально существующие, наиболее распространённые сочетания головок и концов установочных винтов с указанием стандарта DIN.

Мебельные винты представлены двумя изделиями:

Группа винтов имеет головки в форме крючков и петель разного вида:

Винт-барашек DIN 316 представлен двумя модификациями, отличающимися формой крылышек. Более остроконечные относятся к т. н. «американской» форме.

Классический винт-барашек       «Американская» форма винта-барашка

 

Резьбонарезающий винт DIN 7516 имеет конец в виде метчика, которым он нарезает метрическую резьбу в предварительно высверленном отверстии.

Что касается головок, то их используется довольно много:

 

• 
  АЕ – цилиндрическая головка со сферой и крестообразным шлицем;
• 
  DЕ – потайная головка с крестообразным шлицем;
• 
  ЕЕ – полупотайная головка с крестообразным шлицем;
• 
  А – шестигранная головка;
• 
  ВЕ – цилиндрическая головка с прямым шлицем;
• 
  FЕ – потайная головка с прямым шлицем;
• 
  GЕ – полупотайная головка с прямым шлицем.

Еще один винт, самостоятельно образующий резьбу – DIN 7500 выдавливает ее в первоначально нанесенном гладком отверстии. Это удобно при установке изделий в условиях односторонне доступом и существенно увеличивает плотность соединения, особенно с металлическим листом. Его конец имеет форму трехгранного стержня с заходной частью и плавным сбегом резьбы.

Виды шпилек

Шпильки – еще одно крепёжное изделие из стержня с наружной резьбой, образующее соединение при помощи гайки или резьбового отверстия. В отличие от болта или винта шпилька не имеет головки, но зато имеет два резьбовых конца, или даже сплошную резьбу по всей длине стержня.

Шпильки широко используются при глухих посадках. Естественно, что при  этом длина ввинчиваемого конца строго регламентируется. В соответствии с ГОСТ она может составлять только 1; 1,25; 2; 2,5 от диаметра резьбы. Длина второго конца в сумме с длиной безрезьбового участка может изменяться в широких пределах.

Кроме того изготавливаются шпильки с равными длинами резьбы на концах, а также со сплошной резьбой.

Шпильки по DIN 975 и DIN 976 – это наиболее распространенные варианты. По сути это просто длинные шпильки со сплошной резьбой: их длина обычно составляет 1 или 2 м (но бывают и 3 и 4 метра). Основное отличие в том, что DIN 976 может быть разной длины, а DIN 975 только 1 или 2 м. Подробнее о шпильках и их особенностях можно ознакомиться у нас в блоге. Отметим, что для удобства работы штанги в зависимости от материала и класса прочности маркируются окрашиванием торцов. Ниже приводится таблица применяемых цветов.

Понравился материал?

От шурупа до гвоздя.

Классификация крепежных изделий

Содержание:

1. 1. Шурупы и саморезы
1. 1.1. Виды саморезов и шурупов
2. 2. Анкерный крепеж
1. 2.1. Виды анкеров
3. 3. Метрический крепеж
1. 3.1. Виды метрического крепежа
4. 4. Дюбельный  крепеж

Разделять крепежные изделия можно по различным параметрам, например, по отсутствию или наличию резьбы или по необходимости предварительного сверления, кроме того они могут быть неразъемными и разъемными. Построить систему классификации довольно сложно из-за того, что один и тот же крепеж можно использовать в разных целях или же, наоборот, для скрепления одинаковых деталей можно использовать разные виды изделий. В любом случае использование того или иного крепежа в большей степени будет зависть от материалов, для соединения которых он используется. Поэтому в основу приведенной нами системы классификации легло разделение крепежных изделий по сферам их применения.

Шурупы и саморезы

Шурупы имеют форму стержня с наружной резьбой, коническим концом и головкой. Особенностью резьбы является заостренный треугольный профиль и то, что ширина впадин у нее значительно больше, чем ширина зубцов. Шуруп используется для всех видов строительных и крепежных работ.

Саморез внешне очень похож на шуруп и по своей сути является его улучшенной со временем версией. У шурупов есть один значительный недостаток – для них нужно предварительно просверлить отверстие или нарезать соответствующую резьбу. Не всегда есть возможность провести такие подготовительные работы. Поэтому для решения этой проблемы был изобретен саморез. Для него не нужна предварительно подготовка, ведь он сам создает себе резьбу.

Виды саморезов и шурупов

Для гипсокартона. Такие саморезы используют для скрепления гипсокартонных листов и дерева или металлического профиля (до 0,9 мм толщиной) и для закрепления различных элементов строительных конструкций на ДСП, ДВП и других материалах. На рисунке, приведенном ниже, изображено два самореза Зубр. Один для крепления гипсокартона к дереву (у него крупный шаг резьбы), а второй — для металла (он с частым шагом).

Характерный черный цвет говорит о том, что для защиты саморезов от коррозии использовалось оксидирование. Например, компания Зубр выпускает такой крепеж диаметром 3.5, 3.8, 4.2 и 4.8 мм с длиной от 16 до 150 мм.

Для гипсоволоконных листов. Эти саморезы отличаются от предыдущих двухзаходной резьбой и меньшим диаметром головки, на которой есть насечки для раззенковки. Резьба позволяет легко вкручиваться в твердый материал. На рисунке изображен саморез Зубр для гипсоволоконных листов, защищенный от коррозии фосфатированным покрытием. Его диаметр 3,9 мм, а длина может быть 19, 25, 30 и 45 мм.

Для листового  металла до 0,9 мм. Они отличаются острым наконечником и полуцилиндрической головкой. С внутренней стороны у нее есть специальная насечка для лучшего сцепления с листовым металлом. Такие саморезы могут быть оцинкованными или оксидированными.

Для листового металла до 2 мм. От предыдущих их отличает наконечник в виде сверла и больший диаметр.

 а) саморезы Зубр для листового металла до 0,9 мм диаметром 3,5 мм и 11 мм длиной; б) саморезы Зубр для листового металла до 2 мм диаметром 3,8 мм и 11 мм длиной; в) саморез Зубр для металла до 2 мм без предварительного сверления диаметром 3,8 мм и длиной 9 мм.

Саморезы с пресс-шайбой пользуются большой популярностью для работ с листовым металлом. Пресс-шайба, соединенная с головкой, обеспечивает лучшее сцепление с материалом. Для защиты от коррозии такие саморезы покрыты цинком. На рисунке ниже приведен пример крепежа Зубр с острым наконечником для металла толщиной до 0,9 мм и с наконечником сверлом для листов толщиной до 2 мм.

Для оконного профиля. Такие саморезы используются для соединения пластмассовых профилей. Они отличаются мелким шагом резьбы, наконечником-сверлом и небольшой по высоте головкой с насечками, которые не дают им самопроизвольно выскакивать.

На рисунке изображен желтопассивированный саморез Зубр для оконного профиля оконного профиля диаметром 3,9 мм, диапазон длин крепежа этого вида — от 13 до 35 мм.

Для кровельных материалов. У таких саморезов шестигранная головка, шайба с прокладкой и цинковое защитное покрытие – все это обеспечивает им долговечность и надежность. Прокладка, изготовленная из атмосферостойкого и нестареющего материала, обеспечивает влагозащиту соединений, скрепленных с помощью саморезов для кровли. Для металла используются крепежи разной длины с диаметром 5,5 и 6,3 мм, а для дерева — 4,8 мм.

Универсальные шурупы по дереву с повышенной прочностью, которая обеспечивается за счет специальной конструкции крепежа. У основания головки есть участок, в котором чаще всего ломаются шурупы при сильных нагрузках, чтобы этого не допустить, он специально укреплен. Такие шурупы используются для крепления деталей и элементов конструкций к фанере, ДСП, ДВП, дереву и другим материалам. Если этот крепеж использовать вместе с дюбелями, то можно соединять и твердые материалы, такие как бетон и кирпич. Размерный ряд шурупов по дереву очень широк и только у компании Зубр насчитывает больше 50 разновидностей.

Шурупы для твердых пород дерева используются для скрепления твердых пород дерева, например, бука или дуба. От всех прочих видов они отличаются улучшенной резьбой с насечками, она снижает крутящий момент и не допускает расщепления дерева. Двойная потайная головка шурупа легко прячется даже в очень твердые породы древесины. Кроме того, у них есть специальное покрытие на основе воска. Ярким представителем шурупов для твердых пород дерева является крепеж серии «Эксперт», который выпускает Зубр. Один из них приведен на картинке.

У шурупов для крепления деревянных реек и лаг есть шестигранная головка под ключ. Они отличаются крупной резьбой и острым наконечником. Для защиты от коррозии их покрывают цинком. Их длина от 50 до 180 мм, а диаметр 6-12 мм.

Для закрепления дверных и оконных коробок, планок и т. п. на стенах используются шурупы по бетону. У них двухзаходная пятигранная резьба с насечками и четырехгранный наконечник. Перед монтажом в бетонных, кирпичных и блочных стенах для таких шурупов необходимо заранее просверлить отверстия.

Анкерный крепеж

Если необходимо соединить твердые материалы, например, бетон, кирпич или камень шурупы с саморезами будут не лучшими помощниками. Для таких материалов необходима опора, обеспечивающая фиксацию и устойчивость к высоким нагрузкам. В этих целях и используют анкерный крепеж. Само слово «анкер» немецкого происхождения и означает оно «якорь».

Виды анкеров

Забивной с внутренним конусом используется для крепежа различных материалов на бетон или природный камень при помощи болта. Надежность соединения обеспечивается за счет специального разжима внутри конуса.

Забивной с клином служит для тех же целей, что и предыдущий, но устанавливается в предварительно подготовленное отверстие. На его конец нанесены насечки для обеспечения надежности сцепления. Когда этот анкер забивают, расположенный в его хвостовике конус расклинивается, благодаря чему достигается необходимое сцепление.

Рамный металлический анкер применяется для установки оконных рам и дверных коробок в бетонные, кирпичные стены, подходит для работ с природным камнем. Крепление происходит за счет винта с потайного головкой, он вворачивается в отверстие, втягивая при этом конусный  клин в тело анкера, и надежно стопорит его.

Анкерный болт нужен для болтовых скреплений различных материалов с природным камнем или бетоном. Он вворачивается в конусный клин, за счет чего расклинивается анкер.

Потолочный анкер используется для крепления люстр, светильников тросов и других подвесных конструкций большого веса к потолку. От анкерного болта отличается только плоской головкой с отверстием.

Облегченный анкер служит для закрепления петель тросов, колец, цепей, проушин люстр и пр. на твердых материалах. В хвостовике анкера находится специальная гайка, за счет которой и происходит расклинивание.

Метрический крепеж

Это наиболее востребованный вид крепежных изделий, в элементах которого применена метрическая резьба. Одной из основных характеристик у такого крепежа является класс прочности, он отвечает за предел прочности и предел текучести детали. Обозначается он как две цифры, нанесенные на само изделие. Первая означает 1/100 номинальной величины предела прочности на разрыв, которая измеряется в МПа. Вторая – указывает предел текучести материала. Например, класс прочности 8.8 (один из самых распространенных) означает, что этот предел этого крепежа на разрыв 800 ПМа, а текучесть 640 ПМа. Соответственно, чем выше класс прочности, тем большие нагрузки может выдержать крепежное изделие, следовательно, и цена на него выше.

На рисунке выше видно как выглядит маркировка класса прочности на крепеже.

Виды метрического крепежа

Болт. Выглядит как стержень, на одном конце которого головка, а на другой нанесена наружная резьба. Соединения болты образуют при помощи гайки. Используются они для скрепления деталей, которые часто собирают и разбирают. У болтов может быть полная резьба (по всей длине стержня) или частичная (только на конце). Их длина — от 10 до 160 мм.

Винт. Внешне очень похож на болт, но в отличие от него используется для соединений, у которых есть внутренняя резьба, а значит, для него не нужна гайка. Винтовые соединения не предполагают частой сборки и разборки. Диаметр винтов — от 3 до 6 мм, а длина — от 8 до 90 мм.

Гайка. Обычно это крепежное изделие применятся для болтовых и шпилечных соединений, очень часто вместе с шайбой. Размеры гаек соответствуют винтам и шпилькам.

Шайба используется для увеличения опорной поверхности или для того, чтобы обезопасить соединение от самоотвинчивания. Крепятся шайбы под головки винтов или на гайки. Диаметр — от 3 мм до 20 мм.

Шпилька. Выглядит как стержень с наружной резьбой на обоих концах или по всей длине шпильки. Соединения с этим крепежом используются, если у одного из скрепляемых материалов есть резьба. Закрепляется шпилька с помощью гайки.

Гвозди. Применяются для соединений деревянных деталей или крепления тонколистного металла толщиной до 0,9 мм, фанеры и оргалита. Диапазон диаметров гвоздей — от 1,2 мм до 4,2 мм, а длина — от 16 до 120 мм. Все они, независимо от размера, изготавливаются из стали и забиваются при помощи молотка.

Дюбельный  крепеж

Для закрепления в стене шурупов или гвоздей необходимы специальные опоры, которые называются дюбелями. В зависимости от материала, в который их устанавливают, размера и модификации, дюбели могут выдерживать нагрузки от 20 до 750 кг. Изготавливаются они из пластмассы (нейлон или полипропилен). Нейлоновые дюбели справляются с высокими нагрузками и им не страшна высокая температура, но стоят они дороже. Полипропиленовые дюбели являются достойной альтернативой нейлоновым, хотя не могут выдерживать слишком высокие нагрузки, зато стоят дешевле.

Устанавливаются все дюбели примерно одинаково. Предварительно подготавливается отверстие, в него вставляется сам дюбель, в который забивается гвоздь либо вкручивается шуруп. Для лучшего сцепления на внешней поверхности дюбеля есть усики, выступы и т. п.

Конфигурация дюбелей напрямую связанная с их назначением.

Название	Материал изготовления	Конструктивные особенности	Типоразмеры
Распорный дюбель	полипропилен	Два сегмента, которые расклиниваются при креплении с помощью шурупа. Монтируется заподлицо, не имеет бортов	Диаметр от 5 до 12 мм; Длина от 25 до 120 мм
Универсальные дюбели	полипропилен	3 сегмента, которые при вворачивании шурупа расклиниваются и надежно стопорят дюбель в материале	Диаметр от 5 мм до 12 мм; Длина от 25 мм до 120 мм
Дюбель-гвозди	полипропилен	Дюбели ударного типа. Есть специальная резьба для шурупа, которая позволяет забивать крепеж молотком, но при этом остается возможность его вывинтить с помощью отвертки.	Длина от 40 до 140 мм; Диаметр 6 мм
«Рамные» дюбели	нейлон	Отличаются большой длиной и специальным удлинением распорной зоны	Длина от 80 до 160 мм; Диаметр 6 мм
Дюбели для теплоизолирующих материалов	нейлон и металл	У них очень широкая шляпка и большой диаметр. Часто применяются для работ по монтажу вентилируемых фасадов.	Диаметр 10 мм; Длина от 90 до 200 мм
Дюбели для гипсокартона	нейлон и металл	Держатся в материале за счет высоких витков резьбы, а не с помощью распора.	Диаметр 5 мм; Длина от 23 мм до 33 мм
Дюбели для пустотелых конструкций	полипропилен	Складывающаяся часть дюбеля прижимается к внутренней стороне поверхности конструкции, обеспечивая тем самым надежное крепление.	Диаметр 5 мм; Длина 10 мм

В нашем интернет-магазине Вы можете выбрать и купить любой вид крепежных изделий с параметрами, необходимыми Вам для работы. Позвоните по телефону 8-800-333-83-28 нашим менеджерам, и они помогут Вам сделать заказ.

Изменения шага, угла профиля и формы резьбы для повышения долговечности крепежа | Трубопроводы

Малость эффекта влияния шага резьбы крепежа на предел выносливости

Анализ данных экспериментальных исследований крепежных изделий показывает, что при одинаковом отношении R/P (R – радиус впадины резьбы, P – шаг резьбы) шаг резьбы практически не влияет на предел выносливости резьбовых соединений. Лишь для резьбы с диаметром 10 мм при R = 0 наблюдается небольшой (до 10 %) разброс результатов относительно среднего значения. При других значениях R/P разброс не превышает 2…5%. Это позволяет рассматривать резьбу как совокупность мелких выточек.

Преимущества мелкой резьбы

Повышение разрушающих нагрузок в крепежных соединениях с мелкой резьбой

Напряжения в стержне с такими выточками распределяются неравномерно лишь на небольшой глубине, прилегающей к вершине. В этом случае коэффициент концентрации напряжений зависит от отношения R/P и не зависит от отношения R/d. Если разрушающие напряжения в болте с мелкой резьбой одинаковые с крупной резьбой, то разрушающие нагрузки при мелкой резьбе выше за счёт большей площади. Например, для резьбы М10×1,5 площадь сечения А₁= 55,1 мм², а для резьбы М10×1 А₁ — 62,4 мм², т. е. на 13 % больше.

Стопорящие свойства крепежа с резьбой малого шага

Для накатывания мелкой резьбы требуются станки меньшей мощностью. Кроме того, крепёж с мелкой резьбой имеет более высокие стопорящие свойства. Благодаря указанным преимуществам мелкую резьбу широко применяют в машиностроении.

Таблица 1

Угол профиля и форма резьбы

Следствия уменьшения угла профиля резьбы крепежа

Рис. 1. Профили резьбы с разными углами α

При уменьшении угла профиля (за исходный угол профиля принят угол для метрической резьбы α = 60°) увеличивается рабочая глубина (перекрытие) витков и, как следствие, осевая податливость резьбы, которая способствует более равномерному распределению нагрузки между витками и разгрузке первого витка.

Следствия увеличения угла профиля крепежных деталей

При α > 60° также улучшается распределение нагрузки между витками, но уже за счёт увеличения радиальной податливости гайки. Результаты расчетов показывают, что нагрузка на первый виток резьбы М10 с α = 75° снижается на 17 % по сравнению со стандартной резьбой; при α = 90° уменьшение нагрузки составляет 35 %.

Наряду со снижением нагрузки при α > 60° существенно уменьшаются действующие в основании витков напряжения, связанные с изгибом. При α = 90° резьба получается как бы «безизгибной» (рис. 1), что существенно повышает прочность соединений.  

Влияние угла профиля резьбы на сопротивление шпилек и болтов усталости

Влияние угла профиля резьбы на сопротивление усталости исследовалось И. А. Биргером и Г. Б. Иосилевичем. Испытывались шпильки М10 с α = 45, 60, 75 и 90° из стали 38ХА (σ_в — 1150 МПа). 

Резьба на шпильках нарезалась на токарно-винторезном станке резцами с пластинами из твердого сплава Т15К6, заточенными на профилешлифовальном станке. Резьба в гайках нарезалась специальными метчиками. Профили исследованных резьб изображены на рис. 4.

Влияние угла профиля и формы резьбы

Как показывают результаты испытаний (табл. 1; рис. 2), увеличение угла профиля резьбы до α = 90° или уменьшение до α — 45° позволяет повысить предел выносливости соединения на 45 ,.. 55 %. Впервые резьба с α = 90° для болтов была предложена в работе Биргера.

Разрушение соединений происходит, как правило, на уровне или ниже опорного торца гайки, что свидетельствует о существенном уменьшении максимальных напряжений в сечении первого витка.

Рис. 2. Зависимость предела выносливости крепежных

соединений от угла профиля резьбы

По данным Р. Б. Хейвуда, долговечность болтов с α = 90° в 10 раз больше, чем стандартных.

Резьба с α = 90° может быть рекомендована для ответственных конструкций объектов энергетики, соединений фланцев технологических трубопроводов высокого давления, когда необходим очень высокий предел выносливости (особенно для нарезанных резьб). Изготовление резьбы с малой высотой профиля при α = 90° легче, чем резьбы с профилем стандартной формы.

Нецелесообразность увеличения угла профиля резьбы крепежа выше 90°

Рис. 3. Кривые изменения максимального напряжения

для соединений с обычным (1) и асимметричным (2)

профилями резьбы

Отметим, что увеличение угла профиля резьбы свыше 90° может привести к разрушению тела гайки из-за высокой радиальной нагрузки.  Смещения усилий к оси стержня и уменьшения напряжений от изгиба витков можно достичь при выполнении на болтах (шпильках) резьбы с несколько большим, чем на гайках, углом симметричного профиля α = 62 … 65°, а также при изготовлении резьбы с асимметричным профилем . Резьба гайки должна иметь при этом стандартный профиль, а для обеспечения свинчиваемости и взаимозаменяемости следует несколько увеличить зазоры по среднему диаметру. Асимметричный профиль резьбы болта применяется в Великобритании и США. По данным Хирониса, такая резьба выдерживает значительные напряжения (рис. 3). 

Отметим, что применение гаек, резьба которых имеет увеличенный угол α или асимметричный профиль, может привести к снижению сопротивления усталости.

Зарубежные исследования различных профилей резьбы крепежа

Рис. 4. Профили резьбы

Влияние угла профиля и формы резьбы на долговечность крепежных соединений изучалось Итоном. Профили исследованных резьб показаны на рис. 4.

Резьбы крепежа с профилями I и IV, наиболее распространенные в США, имели α = 60°.

Резьбы крепежных изделий с профилями II и III упорные, причем в первом случае угол наклона рабочей стороны резьбы равен 3°, нерабочей 30°, а во втором случае соответственно 0 и 45°. Рабочая высота профиля III меньше, чем профиля II.

Резьба крепежных деталей с профилем V имела α = 90°.

Резьбы с профилями VI и VII предназначены для воспринятая переменных нагрузок. Исключение контакта по вершинам витков резьбы с профилем VII, как показали результаты экспериментов, повысило долговечность соединений, но снизило прочность при испытании на срез. Такую резьбу используют в США для соединений, нагруженных тяжелыми динамическими нагрузками. Шпильки изготовляли из марганцево-никелевой стали (σ_в = 668…730 МПа). Испытания проводили при нулевом цикле напряжений.

Относительная прочность резьбовых соединений

В табл. 2 приведены данные об относительной прочности резьбовых соединений (за единицу принята прочность резьбы с α = 60° и плоскосрезанной впадиной). Как показывает анализ этих данных, профиль (VI и VII), образованный дугой окружности и исключающий контакт между вершиной резьбы гайки и впадиной резьбы шпильки, позволяет на 60% повысить предел выносливости соединений. При использовании упорной резьбы и резьбы с α = 90° значение σ_ап повышается незначительно (до 10 %). Это объясняется влиянием ударных нагрузок из-за увеличенных радиальных зазоров при отнулевом цикле напряжений. Предел выносливости этих соединений можно повысить путем предварительной затяжки крепежа.

Таблица 2

Переменные средний диаметр и шаг

Рис. 5. Болты прямой и обратной

конусности

Изменив радиус впадины или профиль резьбы, можно эффективно снизить концентрацию напряжений от местной нагрузки на витки.

Для улучшения распределения нагрузки нужно таким образом изменить средний диаметр по высоте гайки, чтобы контакт витков начинался вблизи свободного торца гайки. Р. Хейвудом установлено, что прямая конусность 1:50 при увеличении среднего диаметра от торца к головке болта (рис. 5) снижает долговечность соединений  c 10⁵ до 6×10⁴ циклов. Обратная конусность 1:100 повышает долговечность до 1,8×10⁵, а при большей конусности (1:50) — до 2,1×10⁵ циклов.

Применение гаек с коническим заходом

Рис. 6. Резьбовые соединения с усечёнными

нижними витками

Отметим, что использование резьбы c переменным средним диаметром ограничено требованием недопущения в резьбе больших зазоров, поэтому в паре с конусным болтом предпочтительно применять конусную гайку.

Разновидностью этого метода является усечение (коррекция) витков резьбы гайки в наиболее нагруженной области до нарезания резьбы или после него. Угол φ принимают равным 10…15°. Согласно данным Лутандера и Вальгрена, при усечении нижних витков гайки на 12° предел выносливости повышается на 20%. Такое же увеличение получено Г. Вигандом при усечении под углом 10°.

Рекомендации по применению гаек c коническим заходом приведены в работе Р. А. Уолкера и Г. Майера. Гайка с увеличенным шагом дает более равномерное распределение нагрузки. По данным Р. Хейвуда, долговечность соединения гайки с 11,85 витками и болта с 12 витками на 1″ повышается c 10⁵ (для обычного соединения) до 5,8×10⁵ циклов, причем разрушения всегда происходят значительно глубже опорной поверхности гайки, что свидетельствует о более равномерном распределении нагрузки между витками.

Степень влияния шага гайки и прочность ее материала

Переменный шаг в сочетании с углом профиля α = 90° способствует существенному повышению долговечности. Степень влияния увеличенного шага гайки зависит от прочности её материала при растяжении. В случае невысокой прочности происходит перераспределение нагрузки вследствие пластических деформаций и нижние витки начинают работать аналогично виткам обычной гайки. Рекомендуется использовать болты и гайки из одного материала.

Иногда применяют гайки с утопленной резьбой. В таких соединениях нижний виток болта более податливый, что снижает нагрузку. Гайка с прорезями по впадинам резьбы, которые увеличивают их податливость и улучшают распределение нагрузки. Однако на практике такую конструкцию реализовать крайне сложно.

Заключение

Стремление конструкторов к разработке крепежных изделий, применяемых для соединительных деталей трубопроводов, направлено на поиск геометрических характеристик конструкции, обеспечивающих наивысшую надёжность резьбового соединения для заданных условий эксплуатации.

Список литературы

1. Иосилевич Г. Б., Строганов Г. Б., Шарловский Ю. В. Затяжка и стопорение резьбовых соединений.. – М. : Машиностроение, 1985. – 224 c.
2. Якушев А. И., Мустаев Р. Х., Мавлютов Р. Р. Повышение прочности и надежности резьбовых соединений.. – М. : Машиностроение, 1979. – 214 c.
3. Белозерова З.Л., Ращепкин К.Е., Ясин Э.М. Надёжность магистральных нефте- и продуктопроводов // Транспорт и хранение нефти и нефтепродуктов: Обз. инф. — М.: ВНИИОНГ, 1971….
4. Sproat R. Z., Walker R. A. Radiused-root threads-are they realey better // Assembly Engng. 1965. N 4..

Получив доступ к данной странице, Вы автоматически принимаете Пользовательское соглашение.

Виды резьбы

Виды резьбы

Резьба является основной конструкционной особенностью подавляющего большинства крепежных элементов. Авторство резьбы приписывают выдающемуся философу и физику Архимеду, жившему во 2-ом столетии до н.э.

Резьбовые крепежные элементы имели очевидные преимущества перед гвоздями, которые были единственным видом крепежа с середины 4-го тысячелетия до н.э. Так, резьба увеличила несущую способность крепежных элементов, обеспечила возможность их демонтажа меньшим ущербом для декоративных свойств закрепляемого элемента. Кроме того, гвозди того времени нельзя было использовать для закрепления тонких листовых элементов, в частности, металлических листов.

Конечно же, с тех пор технология производства гвоздей была значительно усовершенствована, но до 15-го столетия н.э. резьбовые крепежные элементы заняли свою нишу и прочно вошли в практику строительства.

Резьба на современных крепежных элементах имеет следующие основные параметры:

1.  Шаг — расстояние между двумя соседними витками резьбы. Шаг резьбы измеряется либо как расстояние в миллиметрах (прямой способ измерения), либо как количество витков резьбы на единицу длины крепежного элемента (косвенный способ измерения). В  нашей стране принято измерять шаг резьбы прямым способом. При монтаже быстрее вкручиваются крепежные элементы,

имеющие больший шаг резьбы (т.е. меньшее количество витков резьбы на единицу длины).

2.  Внешний диаметр — диаметр крепежного элемента с учетом выступающей части витков резьбы.

3.  Внутренний диаметр — диаметр крепежного элемента в углублениях между витками резьбы.

4.  Угол вершины — угол на вершине витков резьбы.  Если рассматривать крепежные элементы, врезающиеся при монтаже резьбой в основание, то чем острее угол резьбы, тем меньшее сопротивление вкручиванию оказывает материал основания.

По типу резьба на крепежных элементах может быть внутренней (на гайках, соединительных муфтах, гильзах анкеров и т.п.) и внешней (на шурупах, саморезах, болтах и т.д.).

По виду резьба бывает метрической и неметрической. Часто вместо последнего термина используют термин «дюймовая», противопоставляя метрическую и дюймовую системы измерения длин. Тем не менее, параметры как неметрической, так и метрической резьбы могут быть выражены в любой из вышеупомянутых систем измерения. Для этого существуют специальные таблицы перевода параметров крепежных элементов из одной системы в другую.

Необходимость использования таких таблиц возникла в ходе интенсификации международной торговли, т.к. на разных географических рынках используются разные системы измерения длин: например, в США и Великобритании к крепежным элементам применяются обозначения параметров в дюймах, в континентальной Европе в миллиметрах. Так, для обозначения диаметра крепежных элементов в странах с дюймовой системой измерения длин используются так называемые «калибры» или «размеры»:

Наиболее распространенными сегодня подвидами резьбы являются:

1.             Резьба с широким шагом.

2.             Разреженная резьба.

3.             Резьба с мелким шагом .

4.             Метрическая резьба.

5.            Двухзаходная (переменная) резьба — состоит из чередующихся высоких и низких витков. Фактически это 2 резьбы с одинаковым шагом, одна из которых нанесена посередине между витками другой. Разница в высоте между

высокой и низкой резьбой обычно составляет от 40 до 50% от высоты высокой резьбы.

6.             Ударная (зонтичная) резьба — состоит из толстых покатых витков с тупым углом вершины.

Каждый вид резьбы имеет свое функциональное предназначение; в конечном результате, пригодность резьбового крепежного элемента к использованию в том или ином материале основания определяется в первую очередь видом резьбы. Чем плотнее материал основания, тем меньший шаг резьбы необходим для качественного закрепления. Так, шурупы по дереву имеют резьбу с широким шагом, а саморезы по металлу — резьбу с мелким шагом либо метрическую.

Там, где закрепляемый элемент монтируется в ПВХ и подвержен опасности выдергивания, используются крепежные элементы с двухзаходной резьбой. Двухзаходная резьба также используется тогда, когда необходимо достичь прочного закрепления в разнородных материалах закрепляемого элемента и основания.

Разреженная резьба предназначена для закрепления в мягкие или пористые материалы, такие, как мягкие породы дерева. Ударная резьба используется в резьбовых крепежных элементах, монтаж которых осуществляется более быстрым по сравнению со вкручиванием ударным способом. Демонтаж крепежных элементов с ударной резьбой осуществляется традиционным методом выкручивания.

Резьба является постоянным объектом усовершенствования. Так, результатом развития современной инженерной мысли являются:

·         разнообразные проточки, позволяющие выводить мелкие частицы материала основания, разрушающегося в процессе нарезания в нем внутренней резьбы;

·         углубления и зазубрины  на резьбе, изменяющие ее форму на  кончике крепежного элемента и обеспечивающие возможность вкручивания крепежного элемента в относительно мягкие  материалы  основания (дерево, ДСП, пластмассы) без предварительного сверления;

·         ассиметричная резьба (угол между сторонами ее витков и перпендикуляром, проведенным из вершины витка к оси крепежного элемента, неодинаков, тогда как традиционные виды резьбы являются симметричными относительно такого перпендикуляра). Один из примеров ассиметричной резьбы — ударная;

·          нанесение резьбы разных видов на отдельных участках одного крепежного элемента.

Здесь же следует отметить, что производство крепежных элементов с усовершенствованными видами резьбы требует новейшего оборудования и приобретения   соответствующих патентов, потому конечный продукт имеет значительно более высокую стоимость по сравнению с традиционными крепежными элементами.

Как отличить дюймовый и метрический крепеж и определить шаг резьбы

Резьбовой крепеж это один из самых распространенных типов крепежей, который используется для сборки различных конструкций и соединительных элементов. Сложно найти тут отрасль промышленности и производства, где бы ни использовался резьбовой крепеж. Существует несколько характерных отличий, по которым отличают разные типы данных крепежных элементов. Один из таких типов это единицы измерения резьбы: миллиметры или дюймы.

Резьбовой крепеж это один из самых распространенных типов крепежей, который используется для сборки различных конструкций и соединительных элементов. Сложно найти тут отрасль промышленности и производства, где бы ни использовался резьбовой крепеж. Существует несколько характерных отличий, по которым отличают разные типы данных крепежных элементов. Один из таких типов это единицы измерения резьбы: миллиметры или дюймы.

Встречается ситуация, когда нужно заменить болт, но подобранный максимально схожий болт не вворачивается в посадочное отверстие или наоборот, вворачивается, но при этом сильно болтается. На практике, в большинстве случаев, это происходит из-за путаницы в типах резьбы: дюймовый винт пытаются вкрутить в метрическое отверстие и наоборот. Такая ситуация часто возникает при замене крепежа на автомобилях или каком-либо оборудовании сделанном в США, Японии или Австралии. В таких странах дюймовая резьба является приоритетной. Давайте разберемся, каким образом, в домашних условиях, можно разобраться к какой категории крепежного изделия принадлежит болт, к примеру, выкрученный из защиты автомобиля.

Замер диаметра

Характерными отличиями дюймовой резьбы от метрической являются признаки несоответствия размера диаметра резьбы. Без специального инструмента, не имея специальных навыков, отличить дюймовую резьбу от метрической резьбы практически невозможно. Нам понадобится штангенциркуль, чтобы замерить диаметр болта, который нужно проверить. Замеряем диаметр болта и сравниваем с таблицей, расположенной ниже. К примеру, мы замерили болт, и он оказался размером 6,3 мм, в то время как болт с метрической резьбой имеет размер М6-6 мм, в редких случаях М7-7 мм и М8-8 мм. Диаметр болта, который замеряли изначально 6,3 мм не подходит не под один размер, соответственно делаем вывод, что это не метрический болт, а скорей всего дюймовый.

Замеряем шаг резьбы

При помощи линейки или штангенциркуля измеряем количество витков в одном дюйме, как нам известно, 1 дюйм=25,4 мм. На обычной линейке необходимо отметить 25,4мм. Шаг метрической резьбы на мелком крепеже вычисляем измерением расстояния между 10 витками, а полученное значение делим на 10. Полученные данные следует сопоставить с таблицей метрического крепежа. На тип и размер резьбы указывает совпадение по количеству витков, диаметру и шагу.

Необходимо отметить, что существует много разных видов дюймовых и метрических резьб и для более подробного разбора, к какому размеру и типу принадлежит данный болт, советуем обратиться к специалистам, у которых имеются все необходимые знания в области крепежа и соответствующие инструменты для определения к какой именно категории относится данное изделие.

Основные причины заедания резьбового соединения. Способы их предупреждения.

Коррозионная стойкость хромоникелевых сталей объясняется самовосстанавливающейся плёнкой окисей хрома, которая образуется на поверхности изделий под воздействием внешних реагентов, в первую очередь кислорода в воздухе. Антикоррозионный слой может быть не только природного происхождения. Так, например, в силу особой склонности к коррозии углеродистых сталей на изделия из них наносят всевозможные промышленные модификации антикоррозионных покрытий. Оксидный слой на поверхности любой стальной продукции играет очень важную функцию и не только защитную от коррозионных повреждений. Не зависимо от своей природы покрытия на поверхности метизов существенно снижают трение резьбовых поверхностей. Тем самым обеспечивая беспрепятственное накручивание гайки на болт при удовлетворении нормативного натяжения болта.

По своей природе защитная оксидная плёнка хрома на изделиях из аустенитных сталей обладает относительно малой плотностью. Что при излишних натяжениях болтового соединения порой может послужить причиной её истирания. Отсутствие оксидной плёнки ожидаемо приводит к физическому контакту двух чистых металлических поверхностей в области резьбы. Этот эффект подразумевает под собой: образование локальных зон моментального схватывания металлов и образование непрерывной кристаллической структуры в местах контакта. В таком случае дальнейшее закручивание резьбового соединения потребует приложить бóльший момент затяжки при монтаже. Превышение затягивающего момента при вязкости и пластичности хромоникелевых сталей послужит причиной к так называемому заедания резьбового соединения.

Схожий эффект встречается и при раскручивании болтокомплекта из коррозионностойких аустенитных сталей. К сожалению, вынуждены признать, что нередко профессиональные навыки монтажных рабочих не отвечают современным требованиям высокотехнологичного крепежа. Повсеместно можно наблюдать, как сборку резьбовых соединений производят инструментом без контроля затягивающего момента, который просто не предназначен для сборки ответственных узлов крепления. И в таких случаях достаточным натяжением считается не значение, заданное нормативными требованиями, а максимальное усилие, которое способен приложить монтажник. Значительное превышение предельного затягивающего момента повлечёт пластические (необратимые) деформации элементов узла, например: растяжение или смятие резьбы. Выявить проблему в таком случае крайне сложно до тех пор, пока не возникнет потребность раскрутить такое, повреждённое, крепление. В свете этого сложилось ошибочное мнение, что якобы откручивание любого из элементов нержавеющего болтокомплекта обязательно приведёт к заеданию. Когда гайку не возможно отвернуть без полного разрушения одного из элементов крепления. Хотя, как показано изначально, это неверное мнение обусловлено нарушением регламентов монтажа резьбовых соединений.

В дополнение к этому необходимо отметить, что зачастую к заеданию резьбы могут привести и причины, общепринятые для всех резьбовых соединений:

— небрежная посадка гайки на болт,

— повреждение или деформация профиля резьбы,

— загрязнение резьбы перед монтажом,

— низкая профессиональная культура монтажного работника.

Среди действующих российских нормативных документов нет специализированных требований к свинчиванию резьбовых соединений из коррозионностойких сталей. Поэтому при формировании крепёжных узлов с применением изделий BEST-Крепёж мы рекомендуем следовать техническим регламентам Euro Inox – Европейской Ассоциации Коррозионностойких Сталей (The European Stainless Steel Development Association, далее Ассоциация).

Природа заедания крепёжных узлов из нержавеющих узлов и способы его предупреждения указаны в 14 главе 10 тома Справочника Euro Inox по возведению и устройству зданий. Приведём основные требования Европейской Ассоциации:

«Крепёжные изделия из коррозионностойких сталей необходимо хранить в чистоте.

Избегать попадание на резьбу: сажи, различных абразивных материалов и особенно песка. При необходимости отчищать резьбу от грязи.

Избегать повреждения резьбы.

Способы предупреждения заедания резьбовых соединений:

●Используйте крепёжные изделия с накатанной резьбой.

Резьба, полученная путём накатки в рамках промышленного производства имеет ощутимые преимущества перед резьбой, нарезанной при помощи токарного оборудования. Крепёжные изделия с накатной резьбой имеют более равномерную поверхность по прочности и качеству поверхности.

●Соблюдайте крутящий момент при затягивании резьбового соединения (подробно здесь).

Нарушение предельно допустимого момента затяжки винта, болта или гайки приведёт к пластическим деформации резьбы. И повлечёт за собой заедание резьбового соединения.  Во избежание этого используйте инструмент с контролем момента затяжки, например: динамометрические монтажные ключи.

●Используйте антифрикционные смазки.

Специальные типы смазок заметно снижают эффект заедания болтовых соединений. Используйте специально предназначенные для этого консистентные смазки, которые значительно снижают силу трения при затягивании болтового соединения из вязких металлов.

●Болтокомплекты с различным классом прочности изделий. В болтовых соединениях из нержавеющих сталей предпочтительнее использовать резьбовые изделия с различной прочностью, например: болт А4-70 + гайка А4-80. Это позволяет избежать возможного заедания резьбы.»

Перечисленные в статье возможные дефекты при формировании крепёжных узлов никоим образом не являются врождённым пороком аустенитных сталей, а происходят лишь по причине несоблюдения технических регламентов монтажа и эксплуатации изделий из них.

Соблюдение действующих нормативных требований к формированию коррозионностойких резьбовых соединений позволит Вам избежать проблем, которые обусловлены лишь фазовыми и структурными изменениями сплавов, вызванные легирующими элементами.

Различия дюймовой и метрической резьбы оптомеханических компонентов Thorlabs

Размерности на чертежах дюймовой и метрической резьбы

На самом деле, различие между дюймовыми и метрическими креплениями имеет значение, когда деталь имеет механические элементы крепления, для установки которых необходимы резьбовые отверстия. В резьбовые отверстия помещается шуруп с установочным винтом или колпачком. Болт совместим только с одним видом резьбы. Поскольку существуют стандарты резьбы в обеих системах измерений, то и на чертеже детали должны присутствовать размерности резьбового отверстия в двух вариантах.

В качестве примера приведем чертеж трапецеидальной резьбы от Thorlabs. На нем можно наблюдать пару резьбовых соединений. Британские заказчики используют чертежи со следующими стандартами резьбы: 8-32 на одном конце и 1/4 «- 20 на другом. Для заказчиков, пользующихся метрическими единицами, наши стержни TR/M содержат резьбу вида М4 на одном конце и вида M6 на другом. Английские единицы измерения вводят в соответствие метрической, а последняя, в свою очередь, не может быть напрямую использована с английской, поэтому должны существовать два варианта.

Для сравнения обратите внимание на кинематический держатель с зеркалом KM100 от Thorlabs. В установке можно наблюдать раззенкованные отверстия с гладкими краями, которые используют для монтажа, а не для резьбы. Отсутствие резьбы означает, что винты 8-32 или M4 могут быть размещены напрямую в деталь. В итоге была утверждена только одна версия, которую называют «универсальной».

Если предполагается использование как метрических, так и английских систем мер, метрические части выписаны с использованием идентификационного кода, которого нет в британском эквиваленте. Например, на рисунке 1. метрические штыри с резьбой обрабатываются кольцом на конической кромке рядом с отверстием с резьбой вида M4.

Установка может сочетать в себе как универсальные и английские стандарты, так и универсальные и метрические. Однако сочетание английских и метрических единиц в одном приборе недопустимо – чтобы устранить разницу, необходимо специальное оборудование. Одним из таких приспособлений в Thorlabs служат резьбовые адаптеры.

Универсальные детали крепятся к другим частям с помощью шурупов

В универсальных креплениях нет резьбовых отверстий. Сразу же возникает вопрос: как присоединить универсальное крепление к болту с дюймовой и метрической резьбой, если продукция  выпускается только в одном варианте: либо с размерами резьбы вида 8-32, либо M4? Этот установочный шуруп легко устанавливается с помощью 5/64 » или 2-х миллиметрового штыревого ключа (либо шестигранным ключом) для резьбы вида 8-32(M4). Затем через универсальный крепеж можно вставить винт с размерами 8-32(M4) и плотно закрутить его в свободное резьбовое отверстие.

Поскольку универсальные детали предназначены для сборок с использованием болтов с крышками, мы выпускаем как винты с дюймовой, так и с метрической резьбой с каждой деталью.

Детали с дюймовой и метрической резьбой имеют разные единицы измерения длины

Дюймовая и метрическая резьба имеет разные физические размеры. Вернемся к нашим чертежам: длины у шурупов с дюймовой резьбой дискретны: 1 «(25,4 мм), 1,5» (38,1 мм), 2 «(50,8 мм) и более. Однако длина их метрические версий просто различна: 30 мм (1,18 дюйма), 40 мм (1,57 дюйма), 50 мм (1,97 дюйма), и т.д.

Из-за этих различий гораздо популярнее стали дюймовые детали с размерами в дюймах, и метрические детали с метрическими параметрами, даже если элементы универсальны. Например, базовые держатели BA2 и BA2/M от Thorlabs включают в себя противоточные фильтры, которые можно считать универсальными, поскольку счетчики в них не резьбовые. Однако отверстия и пазы основания BA2 (в дюймах) расположены так, чтобы точно совпадать с матрицей с резьбовым отверстием на макете с дюймовыми размерами, а отверстия и пазы базы BA2/M (метрика) точно совпадают с матрицей резьбовых отверстий на макете с метрическими размерами.

Кроме того, внешние габариты BA2 составляют 2 «x 3» x 3/8 «(50,8 x 76,2 мм x 9,5 мм), а внешние размеры BA2/M — 50 мм x 75 мм x 10 мм (1,97 «х 2,95» х 0,39 «). Эти небольшие различия означают, что несколько баз BA2 (или BA2/M) могут быть размещены физически на дюймовые (или метрические) оптические столы, при этом свободных отверстий не останется.

Наименования деталей

Иногда возникают ситуации, когда ключевыми различиями между частями в одном и том же семействе являются их механические размеры. Тогда название детали тоже может меняться в дюймовой и метрической версии для удобства и удобочитаемости. Например, 1-й винт TR1 называется TR1, винт 1.5″ называется TR1.5, в то время как 2-позиционный TR назван TR2. Число после префикса TR указывает длину элемента (в английских единицах измерения).

Теперь рассмотрим метрические обозначения: 30-миллиметровый называется TR30/M, 40-миллиметровый — TR40/M, 50-миллиметровый называется TR50/M. Здесь дополнительная цифра в названии позволяет обозначать их единицами их натуральной длины, то есть TR30/M имеет на один знак больше, чем TR1. Однако это не означает, что винт TR30/M в тридцать раз больше!

Главная цель при подготовке технической документации изделий это лаконичность и практичность. Поэтому в позиционном номере иногда опускается одна цифра, это касается метрических деталей. Вместо этого используется добавка /M, чтобы знать является ли эта часть метрической. Например, рассмотрите наши алюминиевые плиты.

MB1012 – это макет с дюймовой резьбой шириной 10 «x 12 дюймов (с отверстиями 1/4» -20 с отверстиями на расстоянии 1 дюйм), а MB1560/M – метрическая, габариты — 15 см x 60 см (с отверстиями M6 с резьбой на расстоянии 25 мм).

Обе эти части имеют четыре цифры в своих номерах, но один дан в дюймах, а другой – в миллиметрах.

Дюймовые и миллиметровые детали с одинаковыми оптическими размерами

Зачастую считается, что метрическая версия крепления предназначена для оптики с метрическими конструктивными элементами. Например, имеются два варианта элемента LMR1 для оптики Ø1”  : LMR1, имеющее крепежное отверстие с резьбой 8-32 и LMR1/M, имеющее крепежное резьбовое отверстие M4. Может показаться, что LMR1 предназначен для оптики Ø1 «(Ø25,4 мм) и что LMR1/M предназначен для оптики Ø25,0 мм. Но фактически оба элемента предназначены для оптики Ø25,4 мм (вдобавок в креплении использовано одно и то же удерживающее кольцо SM1RR).

Остановимся на этом моменте и рассмотрим примеры ближе. Во-первых, LMR1/M по своим габаритам вполне подходит для оптики Ø1 «, поэтому размещение крепления в оптике диаметра до 1 мм не вызовет трудностей. Однако центрировка LMR1/M в оптике Ø25.0 мм потребует значительных допусков. Точность прибора снизится, а потому такой вариант неудобен при решении задач, где необходим объектив.

На некоторых рисунках на веб-сайте Thorlabs могут быть опущены замечания, что дюймовые и метрические части имеют одинаковый размер отверстия. Такое происходит вследствие округления.

Отверстия с SM-резьбой не отличаются в метрических и дюймовых частях установки

Корпорация Thorlabs разработала семейство локальных стандартов резьбы для общих оптических диаметров, обозначенных префиксом SM. Эти резьбы обеспечивают удобный способ центрирования, закрепления и позиционирования оптики в их креплениях. Thorlabs активно использует стандарты SM во всей оптико-механической линейке продуктов, а потому вы можете быть уверены, что части, которые вы покупаете, полностью совместимы механически. Список общих префиксов SM и связанных с ними оптических диаметров показан в таблице 1.

В оптических креплениях суффикс /M относится только к резьбовым установочным отверстиям. Иными словами, когда Thorlabs обозначает продукт с SM-резьбой как дюймовый или метрический, отверстие с SM-резьбой в обеих версиях не отличается.

На инженерных чертежах вначале содержатся сведения о проектировании

Thorlabs предоставляет конструкторские чертежи практически всех частей продукта в форматах PDF и DXF, большинство элементов даже представлены в 3D, открыть которые можно в программах SolidWorks, eDrawing и Step. На чертеже PDF и DXF нанесены все размерности, отражены важные физические характеристики каждого элемента (например, соединительные отверстия, метрические идентификационные метки и некоторые особенности конструкции – например, стопорные винты и стопорные кольца), являются основой для эскизов, иллюстрации которых есть в инструкции. Вся эта информация есть и на веб-сайте компании Thorlabs.

Измерения на каждом чертеже приведены в обеих единицах измерения: используется или дюймовая с метрическим эквивалентом в скобках; или метрическая с дюймовым эквивалентом. Элементы, перечисленные первыми, являются конструктивными единицами. Согласно стандартам, приводятся дюймовые измерения с точностью до сотых, а метрические – с точностью до десятых. Это возникло из-за того, что стандартные допуски оборудования составляют ± 0,005 дюйма (примерно ± 0,1 мм).

Несмотря на то, что измерения в конструктивных единицах детали всегда точны для данных условий, преобразованные измерения могут быть округлены. Например, если точность преобразованного измерения не указана (два знака после запятой для дюймов и один для метрических размеров), то оно округлено. При этом наличие подходящего числа цифр после запятой совсем не гарантирует, что округление не произошло. Thorlabs отказались от практики округления несколько лет назад, но на необновленных версиях она по-прежнему существует. Поэтому, если Вам нужно использовать преобразование измерений, следует проверить эквивалентность самостоятельно, обратившись к базовым конструктивным единицам 1 » эквивалентно 25,4 мм.

Что характеризует резьбовые соединения?

Резьба и нарезка резьбы определяется главным образом основным диаметром ствола и шагом резьбы. В британской номенклатуре винт 1/4 «-20 имеет диаметр 1/4», а шаг — 20 на дюйм (TPI). В метрической номенклатуре винт крышки M4 x 0,7 имеет внутренний диаметр 4 мм, а шаг — 1 на 0,7 мм. Размер вида M4 x 0.7 часто сокращается до M4. Нарезка также определяется допуском резьбы (допустимое отклонение длины), форма резьбы (есть ли скругленные края, либо нарезка острая), угол резьбы, внешний и внутренний диаметр.

© Thorlabs Inc.

Компания INSCIENCE помогает своим заказчикам решать любые вопросы и потребности по продукции Thorlabs на территории РФ

Типы крепежа | Гайки, болты, шайбы

Склад болтов — Таблица типов креплений

Категории застежек
Дерево Винт Винт с гладким стержнем и коническая точка для использования в дереве. Сокращенно WS	Станок Винты Винты с резьбой для использования с гайкой или резьбовым отверстием. Сокращенно MS	Станок для нарезания резьбы Винты Закрепите винты с резьбовым (самонарезным) концом.	Лист Винты по металлу Винты с полной резьбой с точка для использования в листовом металле. Сокращенное SMS
Собственная Сверление SMS A Саморез для листового металла с самосверлящая точка.	шестигранник Болт Болт с шестигранной головкой с резьбой для использования с гайкой или резьбовым отверстием. Сокращенно HHMB или HXBT	Болты с квадратным подголовком Болты с гладкой закругленной кромкой голова с небольшим квадратным сечением внизу.	Отставание Болт Болт с деревянной резьбой и заостренный наконечник. Сокращенный лаг
Фланцевые болты Фланцевые болты имеют фланец в нижней части головки, который распределяет нагрузку как шайба.	Винты с головкой под торцевой ключ Винты с головкой под торцевой ключ, также известные как головка с внутренним шестигранником, крепятся шестигранным ключом.	Болты с ушком Болт с круглым кольцом на головке. Используется для крепления веревки или цепи.	Отставание под глаз Аналогично рым-болту, но с деревянной резьбой вместо машинной.
U-образные болты U-образные болты для крепления к трубе или другим круглым поверхностям. Также доступен с квадратным изгибом.	J-образные болты J-образные болты используются для крепления или в качестве болтов с открытой проушиной.	Болты с буртиком Болты с буртиком (также известные как болты съемника) используются для создания точки поворота.	Элеваторные болты Элеваторные болты часто используются в конвейерных системах. У них большая плоская голова.
Секс-болты Секс-болты (a.k.a. цилиндрические гайки или болты Chicago) имеют внутреннюю резьбу и используются для сквозных болтовых соединений, когда требуется головка с обеих сторон соединения.	Ответные винты Ответные винты имеют уступ, соответствующий диаметру половых болтов, с которыми они используются.	Подвесные болты Подвесные болты имеют деревянную резьбу на одном конце и машинную резьбу на другом конце.	Набор Винты Крепежные винты без головки для ввинчивания в резьбовые отверстия.
Стили головы
Квартира Потайная головка с Плоская вершина. Сокращенно FH	Овальная Головка потайная с закругленный верх. Сокращенно OH или OV	Сковорода Слегка закругленная головка с короткие вертикальные борта. Сокращенный PN	Ферма Очень широкая головка с закругленный верх.
Круглая Головка с куполом. Сокращенно RH	Hex Шестигранная головка. Сокращенно HH или HX	Шайба шестигранная Шестигранная головка со встроенным в шайбе.	Шайба шестигранная, шлицевая Шестигранная головка со встроенным в шайбе и пазу.
Заглушка Маленькая цилиндрическая головка с головкой под торцевой ключ.	Кнопка Низкопрофильная закругленная головка с головкой под торцевой ключ.
Типы гаек
Шестигранник Шестигранная гайка. Также упоминается как готовую шестигранную гайку.	Нейлон Замок вставки Гайка с нейлоновой вставкой чтобы предотвратить откат. Также упоминается как Найлок	Зажим Шестигранная гайка уменьшенной высоты.	Нейлон Вставьте фиксатор замятия Гайка найлок с уменьшенным высота.
Крылышко Гайка с крыльями для руки ужесточение.	Колпачок Гайка с выпуклой вершиной поверх конец застежки.	Желудь Желудевые орехи — это накидные гайки с высокой коронкой, используемые для внешнего вида.	Фланец Гайка со встроенной шайбой как фланец.
Тройник Гайка с приводом в дерево, чтобы сделать отверстие с резьбой.	Квадрат Гайка с четырьмя гранями.	преобладающий блокировка крутящего момента Нереверсивная контргайка, используемая для работы при высоких температурах.	К-блокировка или Кеп Гайка с прикрепленным свободно-спиннингом внешним зуба стопорной шайбой.
Двусторонний двусторонний замок Контргайка, которую можно установить любой стороной вверх. Часто используется при высоких температурах.	Муфта Накидная гайка — это длинные гайки, используемые для соединения частей стержня с резьбой или других крепежных деталей с наружной резьбой.	Прорези Гайки с прорезями используются вместе со шплинтом на крепежных деталях хвостовика с отверстиями для предотвращения ослабления.	Замок Замковые гайки похожи на шлицевые гайки, но с пазами в закругленном сечении над основной гайкой.
Типы шайб
Плоская Плоская шайба, используемая для распределить нагрузку. Доступны модели SAE, USS и другие.	Fender Используется негабаритная плоская шайба для дальнейшего распределения нагрузки, особенно на мягких материалах.	Чистовая Шайба, используемая для получения «готовый» вид. Обычно используется с винтами с овальной головкой.	Сплит Замок Самый распространенный тип шайбы используется для предотвращения откручивания гаек и болтов.
Внешний Tooth Lock Шайба с внешними зубцами Используется для предотвращения откручивания гаек и болтов.	Внутренний Tooth Lock Шайба с внутренними зубьями Используется для предотвращения откручивания гаек и болтов.	Квадрат Шайба квадратной формы.	Док-станция Док-шайба имеет больший внешний диаметр и большую толщину, чем стандартные.
Ogee Толстые чугунные шайбы большого диаметра с изогнутой или скульптурной формой. Обычно используется в доках и деревянных постройках	Уплотнение Неопреновая шайба, прикрепленная к металлической основе. Используется для герметизации воздуха / воды или гашения шума и вибрации.

Винты с полной резьбой и частичной резьбой

Когда вам нужен болт, возникает соблазн найти что-нибудь, что соответствует требованиям требуемого размера. Но гораздо больше нужно сделать для выбора правильного решения для работы. Есть такие соображения, как то, насколько хорошо болт захватывает и как он распределяет нагрузку. Существует множество типов болтов, винтов и других крепежных деталей для выполнения различных работ с различными требованиями.

Когда у вас есть конкретная работа и вам нужны надежные винты, вам нужно принять множество решений. Один из наиболее важных вариантов — нужен ли вам болт с частичной или полной резьбой. Чтобы помочь вам получить больше информации и принять лучшее решение для любого проекта, рассмотрим винты с полной и частичной резьбой.

Мы все были виноваты в менталитете «если подходит, значит достаточно», но это не лучшая практика. Если вы полагаетесь на экспертов FMW Fasteners, мы можем помочь вам подобрать болты и винты, соответствующие вашим требованиям.

Винт против болта

Используемый как общий термин для винтов и болтов, крепежная деталь — это аппаратное устройство, которое механически удерживает два или более приложений в определенном положении. Крепеж создает непостоянное соединение, которое при необходимости можно затянуть или удалить.

Объем мирового рынка крепежных изделий оценивался в 83,3 миллиарда долларов США в 2018 году и, как ожидается, к 2025 году будет расти со средним годовым темпом роста около 4%. 29% от общего рынка крепежа.Другие отрасли, которые используют крепеж, включают промышленное оборудование, аэрокосмическую промышленность, строительство, бытовую технику, мебель, двигатели и насосы, газоны, сантехнику, домашние дела и многое другое.

Итак, в чем разница между винтом и болтом? Винт — это крепеж с внешней резьбой. На одном конце у него головка, которую можно повернуть, чтобы затянуть, а на другом конце — спиральная резьба для прокалывания поверхностей. Винты совпадают с заранее сформированной внутренней резьбой отверстия, или крепежный элемент формирует свою собственную резьбу.Вы можете затянуть и отпустить его, повернув голову.

Болт — это также крепеж с внешней резьбой с головкой на одном конце. Однако разница заключается в том, как это применяется. Болты вставляем через просверленные отверстия. Затем вы можете затянуть крепеж в сочетании с гайкой, а иногда и шайбой. Вся деталь состоит из головки, фланца, корпуса, перехода и резьбы.

Что такое крепежная резьба?

Резьба крепежной детали — это выступ, который наматывается на цилиндр болта, винта или другого крепежа.Однородное сечение, известное как параллельная или прямая резьба, образует спираль, которая может располагаться на внутренней или внешней поверхности цилиндра. Также есть разница между правой и левой резьбой.

Правая резьба будет наматываться по часовой стрелке в обратном направлении, если смотреть на нее в осевом направлении. Большинство потоков содержат этот дизайн. Левая резьба, если смотреть в осевом направлении, имеет резьбу, которая вращается против часовой стрелки.

Сколько типов ниток существует?

Существует два основных типа потоков, о которых вы уже знаете — частичные и полные.Однако есть также различные виды резьбы, которые можно найти на полной или частичной застежке, например:

• Unified National Coarse: Резьба UNC предназначена для общих работ по креплению, которые имеют более глубокую и универсальную посадку для легкого удаления.
• Unified National Extra Fine: UNEF — это самые тонкие типы резьбы, которые идеально подходят для работы с твердым материалом с резьбовыми отверстиями, тонкими стенками с резьбой и тонким материалом с резьбовыми отверстиями.
• Unified National Fine: Резьба UNF обладает повышенной несущей способностью и способностью фиксировать крутящий момент благодаря большому малому диаметру. У них более жесткие допуски, они могут выдерживать более тяжелые нагрузки и имеют более тонкую регулировку натяжения.
• UNJC и UNJF: Хотя есть внутренняя и внешняя J-образная резьба, внешние UNJC и UNJF имеют больший радиус впадины, что придает резьбе большую прочность на разрыв и меньшую концентрацию напряжений.
• UNR и UNK: UNR — это то же самое, что и UNC, но имеет закругленный радиус основания и является только внешним. Резьба UNK похожа на резьбу UNR, но меньшая ширина и радиус основания требуют проверки.
• Постоянный шаг: Резьба постоянного шага доступна в различных диаметрах для соответствия конкретным применениям.

Помимо работы с множеством различных резьб для вашего проекта, вы также можете выбрать из множества болтов, таких как каретка, шестигранник, шаг, фланец и проушина.Или выберите один из винтов, таких как дерево, станок, листовой металл и сопряжение. У каждого из них может быть ряд других характеристик, таких как тип головки, типы привода, шайбы и типы гаек. Опираясь на наш опыт, мы можем помочь вам сузить круг вариантов.

Шаг резьбы относительно диаметра резьбы

Тот же метод применяется при поиске болта, подходящего для вашего приложения. Вы знаете, как определять шаг резьбы, и знаете ли вы, какой диаметр резьбы?

Для начала, количество ниток измеряется количеством ниток на дюйм (TPI) крепежной детали.Он описывает количество резьбы на дюйм по длине болта или винта и является термином, используемым для американских крепежных изделий, использующих британскую систему мер. Когда вы работаете с застежкой меньшего размера, она будет иметь меньшую резьбу, а это означает, что количество ниток будет выше — и наоборот.

Шаг винта использует метрические единицы для измерения расстояния между резьбой. Измеряемое в миллиметрах, это расстояние от одной точки резьбы до другой соответствующей точки на соседней резьбе, которое измеряется параллельно оси в той же осевой плоскости и с той же стороны. Чтобы измерить и то и другое, используйте калибр для резьбы или обратитесь к специалистам FMW Fasteners, которые подскажут, что вам нужно.

Вам также следует ознакомиться с делительным диаметром, который представляет собой диаметр резьбы, проходящей через резьбу. Ширина выступов, как и канавок для резьбы, одинакова. Делительный диаметр примерно посередине между малым и большим диаметрами.

Также есть случай узнать разницу между большим и малым диаметром. Major — это измерение, которое вычисляет расстояние от гребня до гребня внешней резьбы.Для внутренней резьбы вы должны пройти от корня к корню воображаемого цилиндра. Малый — это диаметр, который касается вершин или оснований воображаемого цилиндра, также известного как диаметр основания.

Неполная резьба Крепежные детали

Наконец, переходим к самому важному этапу познания. Болты и винты с частичной резьбой имеют зону под головкой, полностью свободную от резьбы. Их называют болтами с частичной резьбой из-за того, что на них нет резьбы.Эта область болта без резьбы, также известная как стержень болта или заплечик крепежа, будет варьироваться по длине в зависимости от применения болта.

Почему следует выбирать болт с неполной резьбой? Болты с частичной резьбой лучше всего подходят для обеспечения сопротивления и центровки. Если у вас есть проект, требующий большого усилия для удержания объекта на месте, болт с частичной резьбой обеспечивает необходимую прочность. Безрезьбовой сегмент, известный как длина захвата, не содержит слабых мест для предотвращения деформации.

При использовании болтов с частичной резьбой их можно вбивать в резьбовые отверстия или использовать для сквозного болта вместе с гайкой и шайбой.Неполная резьба идеальна для дополнительной прочности, сопротивления сдвигу и критического выравнивания, а не для лучшего сцепления. Используйте их в таких приложениях, как крепления двигателей, водяные насосы, генераторы переменного тока и многое другое.

Полная резьба Крепежные детали

Как вы могли догадаться, болты и винты с полной резьбой не имеют длины захвата или участка без резьбы. Нити идут из-под головы к кончику.

Почему следует выбирать болт с полной резьбой? Если вас больше всего интересует прочность захвата и меньше интересует выравнивание и прочность на сдвиг, то лучшим вариантом будет болт с полной резьбой.После установки болт с полной резьбой распределяет давление по всей его длине, при этом наибольшее удерживающее давление оказывается на головку, где он встречается с материалом, к которому он крепится.

Часто используемые в автомобильной промышленности для проектирования рам автомобилей, решения с полной резьбой распределяют монтажное давление панелей автомобиля по длине всего болта благодаря полной резьбе. Там, где сила захвата более важна по сравнению с выравниванием или прочностью на сдвиг, лучше всего использовать сплошную резьбу.

В чем разница между двумя вариантами?

Основное отличие винтов с полной резьбой отЧастично резьбовые винты заключаются в том, что полные крепежные детали имеют резьбу, которая проходит по всей длине винта, а частичные винты имеют участок без резьбы под головкой, который является длиной захвата. Затем следует частичная заправка оставшейся части пути вниз. Оба типа крепежа идеально подходят для множества применений, но очень важно знать, какой из них подходит для вашего проекта, поскольку они по-разному захватывают и распределяют вес. Такие переменные, как размер головки, шаг резьбы и тип резьбы, влияют на возможности крепежа.

Как можно использовать различные типы креплений

Ни один тип болта не используется чаще, чем другой. Вместо этого вы выбираете болт, который вам нужен.

Выбирайте болты с частичной резьбой для проектов, требующих чрезмерной удерживающей силы. Болты с частичной резьбой часто используются для крепления двигателей, генераторов переменного тока и других автомобильных креплений, а также для водяных насосов. В таких случаях точность имеет решающее значение, а длина захвата болта обеспечивает необходимое выравнивание.

Во время затяжки рукоятка плотно втягивается в отверстие за счет резьбы, выступающей на другой стороне держателя. Результирующая сила — это то, что необходимо для надежного удержания опор двигателя. Неполные резьбы также лучше сопротивляются трещинам и изгибам.

Выбирайте болты с полной резьбой, если требуется большее усилие захвата, чем удерживающая сила. Если вы собираетесь использовать болты с частичной резьбой для автомобильных креплений, таких как крепления двигателя и генераторы переменного тока, используйте болты с полной резьбой для автомобильного крепления, например, панели кузова.Панели кузова не требуют того же удерживающего усилия, которое требуется для крепления мотора, но им нужен стабильный захват. Болт с частичной резьбой сохраняет свою удерживающую силу на конце с резьбой, в то время как удерживающая сила болта с полной резьбой распространяется по всей секции вала.

Работа с крепежом с полной резьбой означает, что натяжение болта будет распространяться на большую площадь поверхности, чтобы выдерживать большие силы. Кроме того, они с меньшей вероятностью оторвутся.

Выбор между болтами с полной и частичной резьбой

При поиске болта, подходящего для вашего следующего проекта, вы сталкиваетесь с множеством вариантов.Когда дело доходит до выбора винтов с полной или частичной резьбой, подумайте, нужна ли вам максимальная сила захвата или максимальная защита от сдвига. Если вам нужна сила захвата, подберите подходящий болт с полной резьбой, сделанный из нужного вам материала. Если вас больше беспокоит срез, выберите болт с частичной резьбой, который поможет защитить от него.

Вы обнаружите, что разные болты с частичной резьбой имеют разную длину захвата, поэтому перед покупкой подумайте, какой длины должна быть длина захвата.Если вы все еще не уверены, какое решение лучше всего подойдет для вашей работы, обратитесь за советом к экспертам FMW Fasteners.

О компании FMW Fasteners

В FMW Fasteners мы обслуживаем как профессионалов, так и энтузиастов, которые делают все сами, которым нужны высококачественные материалы для достижения выдающихся результатов в своих проектах. Вы найдете широкий выбор болтов с полной и частичной резьбой, а также всех других крепежных элементов, которые могут вам понадобиться для выполнения текущей работы.Вы можете заказать именно ту сумму, которая вам нужна, вместо того, чтобы рассчитываться на случайное оптовое количество.

Наслаждайтесь ежедневными низкими ценами в FMW Fasteners, а также бесплатной доставкой квалифицированных заказов. Вы также можете в любой момент отправить обратно то, что вам не нужно или не нужно.

Есть вопросы по поводу винтов с полной резьбой и винтов с частичной головкой? Мы всегда готовы помочь. В FMW Fasteners вы не только найдете лучший выбор материалов, но также найдете команду по обслуживанию клиентов, которая поможет вам найти то, что вам нужно. Все, что мы делаем — от процесса выбора и заказа до обслуживания клиентов — превосходит потребности профессионалов и энтузиастов, которые хотят, чтобы лучшие материалы обеспечивали исключительные результаты.

Посмотреть нашу онлайн-подборку

Крепежные элементы

FMW основаны на технологиях и готовы предоставить вам труднодоступные детали в необходимом количестве. Благодаря нашим конкурентоспособным ценам, беспроблемному возврату и продуктам высшего качества просмотрите нашу коллекцию болтов с частичной и полной резьбой.Вы также можете связаться с нами через нашу систему обмена сообщениями для получения дополнительной информации.

Три основных типа резьбовых соединений

Крепежные элементы — это механические компоненты, используемые для временного соединения двух или более объектов. Хотя есть и другие способы соединения объектов — сварка, пайка, клей, обжим и т. Д. — крепежные детали часто предпочтительнее, поскольку их можно легко удалить. Резьбовые соединения особенно эффективны при соединении нескольких объектов благодаря их резьбовой конструкции.Имея внутреннюю или внешнюю резьбу, резьбовые крепежи легко устанавливаются и одинаково легко снимаются.

# 1) Винты

Самым распространенным типом резьбовых соединений является винт. Винты состоят из кусков металла цилиндрической формы с резьбовой поверхностью, охватывающей стороны. В верхней части винта находится головка, которая используется для вбивания винта в предмет или заготовку. Если винт имеет головку Phillips, например, отвертку Philips или бит можно использовать для поворота и установки винта.С другой стороны, если винт имеет плоскую головку, можно использовать отвертку с плоской головкой или биту.

Существует множество различных типов винтов, некоторые из которых включают следующие:

Еще один распространенный тип резьбового крепежа — гайка. Состоящие из куска металла круглой формы с внутренней поверхностью с резьбой, гайки используются вместе с болтом для соединения двух или более объектов. Внутренняя резьба гайки соединяется с внешней резьбой болта.Когда гайка поворачивается, она перемещает болт вверх или вниз в зависимости от направления, в котором он повернут.

Хотя есть исключения, большинство гаек имеют шестиугольную наружную поверхность. Внутренняя часть по-прежнему имеет цилиндрическую форму, хотя внешняя часть имеет шестиугольную форму, что упрощает процесс установки. Шестигранные гайки с шестигранной головкой легко захватываются, что позволяет рабочим устанавливать или снимать их с минимальными усилиями.

Третий основной тип резьбового крепежа — болт.Некоторые люди считают, что болты и винты — это одно и то же, но это не так. Болты используются для соединения двух или более объектов без резьбы, тогда как винты используются для соединения двух или более объектов с резьбой. Имейте в виду, что винты часто образуют собственную резьбу во время установки. Тем не менее, болты специально предназначены для соединения предметов без резьбы с помощью гайки.

Как упоминалось ранее, гайки соединяются с болтами с помощью соответствующей резьбовой поверхности. Наружная резьба болта действует как направляющая для внутренней резьбы гайки.

Как выбрать между болтами с полной или частичной резьбой

В какой-то момент, когда вы думаете об использовании крепежных деталей, таких как алюминиевые винты с шестигранной головкой или стальные шестигранные гайки и болты, вы должны будете решить, какой тип вам следует выбрать. выбирать. Как правило, для большинства людей это оказывается трудным, особенно если у них нет […]

В какой-то момент, когда вы думаете об использовании крепежных деталей, таких как алюминиевые винты с шестигранной головкой или стальные шестигранные гайки и болты, вы столкнетесь с решением, какой тип выбрать.Как правило, большинство людей в конечном итоге находят это трудным, особенно если они не учли широкий спектр доступных им вариантов или точные причины, по которым они вообще покупают крепеж. Однако, если вы понимаете это, вам будет очень легко не запутаться в разнообразии.
Некоторые решения могут поначалу показаться простыми, но могут потребовать технических знаний. Один из них заключается в том, следует ли покупать болты с частичной или полной резьбой.Вам не рекомендуется просто выбирать тот или иной крепеж, но сначала необходимо выяснить причины, по которым вы вообще получаете крепеж.

Разница между двумя

Болты с полной резьбой обычно имеют резьбу, которая проходит по всей длине болта от головки до кончика. С другой стороны, у частично резьбовых обычно есть часть без резьбы под головкой. Эта часть болта известна как длина захвата и обычно меняется в зависимости от причин, по которым будет использоваться болт.Обычно консультация поставщика должна быть достаточно хорошим способом выяснить, какой болт с частичной резьбой подходит для ваших нужд.

Как они используются

Болты с полной резьбой обычно используются в ситуациях, когда прочность захвата очень важна. Тот факт, что весь вал имеет резьбу, означает, что все напряжение, приложенное к болту, распространяется на всю конструкцию, и это означает, что он может выдерживать большие нагрузки, чем частично резьбовые.Одним из основных преимуществ болтов с полной резьбой является то, что они редко срезаются и не сильно ослабляются. С другой стороны, болты с частичной резьбой обычно используются там, где очень важны выравнивание и сопротивление сдвигу. Это связано с тем, что отсутствие резьбы на длине захвата придает болту отличные характеристики сдвига, поскольку отсутствуют слабые места, которые могут привести к растрескиванию или изгибу. Для того, чтобы срезать такой болт, обычно требуются огромные усилия.

Какой выбрать?

После того, как вы поймете разницу между двумя типами болтов, вам будет проще решить, какой из них использовать для конкретного применения.Если вы думаете, что крепежные детали будут подвергаться сильному срезанию, тогда может быть лучше использовать правильный болт с частичной резьбой, чем когда вам нужно, чтобы сила захвата была высокой. Один из самых простых способов получить эту информацию — просто проконсультироваться с экспертом по крепежу, который поможет вам. Если вы покупаете болты у высококачественного подрядчика, это не должно быть очень сложно, поскольку они обычно нанимают персонал, который очень хорошо осведомлен в таких вопросах.

Как определить размер резьбы болта — прочность и конструкция резьбы болта

О резьбе болта

Может быть необычно думать о болтах и ​​гайках как о передовой технологии, но по крайней мере 1800 лет эти крепежные элементы были ничем иным.До промышленной революции за каждое механическое преимущество отвечали шесть классических машин. Из шести оригинальных машин винты, вероятно, были изобретены последними, но также и самыми революционными.

Их можно использовать для линейной транспортировки объектов или для перекачивания жидкостей, как в знаменитом винтовом насосе Архимеда. Винты были эффективны как редукторы в червячных передачах. Самое главное, они могли надежно и качественно собирать материалы.

Легко утверждать, что болты и гайки сегодня столь же высокотехнологичны.В конце концов, большинство сложных машин — это гибриды простых машин. Теперь, после столетий практики металлообработки, резьбовые крепежи производятся с точностью до допусков и должны отвечать строгим требованиям сегодняшнего рынка высокой эффективности и производительности. Таким образом, болты становятся все более специализированными и стандартизированными, и конца этому не видно.

Различия между современными болтами и гайками выходят далеко за рамки размеров. Вы знаете разницу между накатанной резьбой и нарезанной резьбой? А как насчет классов подгонки резьбы? Метрическая резьба vs.Единый стандарт резьбы? Или грубая нить против тонкой?

Что еще более важно, знает ли ваш поставщик разницу и может ли он разработать оборудование для ваших конкретных приложений? Мы делаем это в Bayou City Bolt, и позвольте нам помочь вам и вашей компании с любыми вашими потребностями в болтах. От, винты с головкой под торцевой ключ, шестигранные и тяжелые болты с шестигранной головкой и многое другое.

Производство резьбы

Даже на техническом языке часто не делается различия между винтами и болтами.На самом деле эти термины использовались до появления резьбовых крепежных изделий с механической обработкой, поэтому они часто используются как взаимозаменяемые. Органы по стандартизации пришли к выводу, что эти застежки различаются не спецификациями или методом производства; скорее так, как они используются. Как указано в Справочнике по машинному оборудованию и ASME B18, винты представляют собой крепежные детали с внешней резьбой, которые сопрягаются с внутренней резьбой или могут проходить сквозь материалы для сборки компонентов. Для установки или снятия винта к головке крепежа прикладывают крутящий момент.Болты также имеют внешнюю резьбу, но они удерживаются на месте при приложении крутящего момента к гайке. Совместимая внутренняя резьба должна иметь ту же геометрию, что и резьба на болте.

Невооруженным глазом может показаться, что все резьбы застежки созданы одинаково. Фактически, для изготовления резьбы используются два метода — накатка и нарезание, которые влияют на функциональность крепежа. Для резки требуется пустой стержень, диаметр которого точно соответствует спецификации болта, а лишний материал вырезается из заготовки для создания резьбы.Это приводит к увеличению диаметра до начала резьбы. Все стандартные размеры болтов и типы резьбы могут быть изготовлены путем нарезания. Как правило, болты и винты с нарезанной резьбой имеют лучшую прочность на сдвиг, но также более сложны в производстве и более дороги.

Для изготовления накатанной резьбы используется заготовка, диаметр которой немного меньше заданного конечного диаметра. Заготовка деформируется с помощью штампов для создания спиральных выступов и впадин, которые охватывают стержень болта.В результате получается крепеж с более гладкой резьбой, который также весит меньше, чем нарезанные болты того же размера. Эти застежки обработаны холодным способом, отчего нити упрочняются. В целом прокатка — это быстрый, эффективный и менее затратный метод нарезания резьбы на заготовках. Существуют некоторые ограничения, такие как ограничения по длине резьбы и диаметру болтов, а некоторые материалы слишком твердые для холодной обработки штампами. Два типа конструкционных болтов, A325 и A490, не могут быть прокатаны из-за этих ограничений.

Эти условия означают, что накатанная резьба подходит для большинства применений, поскольку она дешевле и в среднем на 7% прочнее нарезанной резьбы.В то время как холодная обработка приводит к упрочнению минимального диаметра, резка истирает его и ослабляет поверхность материала. Обычно единственный случай, когда явно требуется резьба нарезки, — это когда указанные материалы слишком трудно прокатать.

Стандартизация крепежных изделий

В 19, ^{-м и} -м веке, индустриализация и достижения в области механической обработки привели к массовому производству и распространению крепежных изделий. Конкурирующие болты одного размера с несовместимой резьбой приводили к проблемам взаимодействия, особенно с импортным оборудованием.Потребовалось глобальное событие грандиозных масштабов (Вторая мировая война), чтобы способствовать международному сотрудничеству в области стандартизации болтов. Канада, США и Соединенное Королевство не смогли отремонтировать танки и машины друг друга во время войны, поэтому в 1949 году они приняли Унифицированный стандарт резьбы (UTS), который определял критерий резьбы с использованием дюймовых размеров. Между тем, метрическая система набирала популярность в Европе и Азии, что привело к тому, что Великобритания отказалась от UTS и вместо этого приняла метрическую систему.Сегодня Канада и США остаются единственными рынками с высокой концентрацией оборудования UTS. Согласно ISO, мировая популярность оборудования делится на 60% в метриках, 31% на UTS и 9% на прочие.

Имея самую большую долю рынка, метрические болты определить легче всего. Номиналы начинаются с буквы М, а цифра сразу после нее указывает диаметр болта в миллиметрах. Метрическая резьба крепежа также указывается в соответствии с шагом резьбы, который представляет собой расстояние между соседними резьбами, опять же в миллиметрах.Это представлено последней цифрой в обозначении метрического болта. Например, болт с маркировкой M10 x 1,5 представляет собой метрический болт с диаметром 10 мм и 1,5 мм между резьбой.

Таблица размеров резьбы

«Подгонка резьбы» определяет допуски между выступами и впадинами (гребнями и впадинами) сопрягаемых резьбовых деталей. В метрических описаниях посадка резьбы классифицируется по цифровой и буквенной системе; меньшие числа обозначают резьбу с более высокой точностью, а буквы обозначают положение допуска.В некоторых случаях оборудование может быть помечено двумя наборами размеров резьбы. Первая метка представляет собой делительный диаметр (воображаемый диаметр, при котором резьба обрезается наполовину — расстояние равно от большого и малого диаметров), а вторая представляет собой диаметр гребня, который представляет собой меньший диаметр на внутренней резьбе и большой диаметр. на внешней резьбе. Например, болт 4G5G будет иметь внутреннюю резьбу с шагом 4 и внутреннюю резьбу с шагом 4 класса. Когда уровни высоты тона и гребня одинаковы, обозначения упрощаются; болт 4G4G вместо этого будет обозначен как 4G.Резьба с более высоким допуском устанавливается быстрее и лучше подходит для размещения таких покрытий, как фиксатор резьбы.

Кроме того, позиции допуска могут быть следующих типов.Строчные буквы обозначают внешнюю резьбу, а прописные буквы — внутреннюю резьбу.

По сравнению с UTS, метрическая резьба 6g будет очень похожа на болт 2A UTS с точки зрения посадки резьбы.

Для болтов

UTS диаметром менее 1/4 дюйма предусмотрены номера калибров, но размеры в дюймах используются между размерами от 1/4 до 1 дюйма. Второе число болта UTS обозначает резьбу на дюйм (TPI). Болты UTS размером от №0 до №10 имеют две возможные конфигурации TPI (грубую и мелкую), а диаметры №12 и выше могут иметь две или три конфигурации TPI (грубую, мелкую и сверхтонкую). Например, болт UTS, обозначенный № 3-48, представляет собой болт калибра 3 или винт с 48 резьбой на дюйм, а винт 1 / 4-20 имеет диаметр 1/4 дюйма и 20 витков резьбы на дюйм.

Резьбовая посадка также важна для винтов и болтов UTS. Оборудование с неплотной посадкой лучше подходит для применений, требующих быстрой сборки и разборки, но прецизионная посадка (класс 3) лучше всего подходит для высокоточных, высокопрочных соединений и жестких условий окружающей среды, таких как болты с головкой под торцевой ключ в двигателе. Потоки класса A используются для внешних потоков, а потоки класса B — для внутренних потоков.

Органы по стандартизации потратили огромные усилия на классификацию шага резьбы, потому что он определяет область растягивающего напряжения резьбы, которую можно определить с помощью этого уравнения. Напряжение коррелирует с TPI болта.

As = π / 4 X (D — (.938194 X p)) ²

Где:

As: зона растягивающего напряжения

D: диаметр болта

p: 1 / ниток на дюйм (TPI)

Например, давайте сравним площадь растягивающего напряжения двух винтов. Первый — винт 3 / 4-10 UNC.

.3382 = π / 4 X (.75- (938194 x (1/10))) ²

Второй винт имеет такой же диаметр, но другой TPI; это винт 3 / 4-16 UNF.

.3754 = π / 4 x (0,75 — (0,938794 x (1/16))) ²

Как показывает уравнение, именно винт с большим TPI имеет большую площадь растягивающего напряжения.

Как определить толщину резьбы

Наконец, резьба как на метрических, так и на UTS-крепежах также подразделяется на грубую, тонкую и сверхтонкую.Типы резьбы UTS обычно обозначаются как UNC (Unified Coarse), UNF (Unified Fine) или (Unified Extra Fine (UNEF). Нет никакой разницы в качестве изготовления между грубыми, мелкими и сверхтонкими типами резьбы, но есть различия в том, как они работают.

Грубая резьба толще и прочнее, чем метизы с мелкой резьбой. Крепежи с крупной резьбой также можно установить быстрее. Например, 3 / 4-10 UNC требует 10 оборотов для установки 1 дюйма оси болта, а 3 / 4-16 UNF потребует 16 оборотов. Крупная резьба обеспечивает зазор для покрытия резьбы и снижает вероятность истирания. Маловероятно, что эта резьба откроется, если болт изготовлен из мягкого материала.

Тонкую и сверхтонкую резьбу можно исследовать вместе. Их меньший шаг и больший TPI означают лучшую прочность на разрыв, а больший малый диаметр обеспечивает лучшую прочность на сдвиг. Меньшие углы винтовой линии резьбы также обеспечивают превосходную устойчивость к вибрации в крепежных изделиях с мелкой резьбой, что очень важно. Тонкие материалы подходят для тонкой и сверхтонкой резьбы.Они также более полезны для точных приложений.

На основании этих подробных стандартов 91% резьбовых крепежных изделий относятся к одному из этих обозначений.

Этот документ может стать неоценимым ориентиром при выборе крепежа, но нет необходимости сохранять его в памяти. Вся эта информация основана на опыте опытных инженеров и представителей Bayou City Bolt, которые могут помочь вашей организации отслеживать изнурительные варианты резьбовых винтов, болтов и гаек.

На протяжении почти двух тысячелетий аппаратное обеспечение с поддержкой потоков поддерживало некоторые из наиболее важных инноваций в истории человечества. Теперь у вашей компании есть шанс использовать высокотехнологичные преимущества современных аппаратных решений.

Скачать PDF

Болт с полной резьбой и болт с неполной резьбой использует

Когда приложение, над которым вы работаете, требует очень специфических компонентов, существует ряд решений, которые необходимо принять перед установкой компонентов.Выбор подходящего винта или болта — не самый простой из возможных вариантов, и очень важно полностью учесть, что требуется для выполняемой работы.

Часто приложение требует тщательного рассмотрения технических характеристик, сцепления, распределения нагрузки и многого другого. Важно учитывать, должна ли резьба винта или болта быть полной или частичной.

Для чего используются болты с полной и частичной резьбой?

Тип болта, который вы выбираете, зависит от типа крепления, необходимого для вашего применения.

Болты с частичной резьбой часто используются в автомобильной промышленности в генераторах переменного тока, опорах двигателей и водяных насосах — все из которых требуют высокой точности и экстремального удерживающего усилия. В таких случаях требуется точность, чтобы добиться совмещения, необходимого для наилучшего крепления.

Когда болты с частичной резьбой затягиваются, их длина зажима плотно втягивается в отверстие, натягивается выступающей резьбой, создавая результирующую силу, необходимую для надежного удержания опор двигателя.

Болты с полной резьбой предназначены для применений, требующих большей прочности захвата. Их также можно использовать в автомобильной промышленности в таких деталях, как панели кузова, для которых не требуется такой же уровень удерживающей силы, как для опор двигателя.

Болты с полной резьбой распространяют удерживающую силу на весь вал, в то время как болты с частичной резьбой имеют удерживающую силу на наконечнике с резьбой.

Дополнительная информация о болтах с неполной резьбой

Болты с частичной резьбой имеют область под головкой болта, которая полностью лишена резьбы, что и дало им свое «частичное» название.

Область, в которой нет резьбы, различается по длине, причем в разных приложениях используется разная длина.

Болты с частичной резьбой известны тем, что обеспечивают сопротивление и соосность. Когда приложение требует большого усилия для удержания объекта на месте, эти болты способны обеспечить необходимое сопротивление — при этом на нерезьбовой части нет слабых мест, которые потенциально могли бы срезаться.

Дополнительная информация о болтах с полной резьбой

Болты с полной резьбой не имеют части без резьбы, что означает, что резьба проходит из-под головки к кончику.

Когда выравнивание и прочность на сдвиг не так сильно требуются, лучшим вариантом будет болт с полной резьбой. Болт с полной резьбой обеспечивает образцовую прочность захвата.

Болт с полной резьбой — после установки — распределяет давление по всей длине крепежа. Наибольшее давление оказывается на головку болта, когда она встречается с материалом, в котором она закреплена.

Выбор между частичной или полной резьбой

Важно учитывать, что нужно вашему приложению, требуется ли сила сцепления или максимальное сопротивление.

Если требуется сила захвата, тогда используйте болт с полной резьбой, изготовленный из того материала, который требуется для вашего применения. Для сопротивления это болты с частичной резьбой.

Свяжитесь с нами для получения дополнительной информации о болтах с неполной или полной резьбой

Если вам требуется дополнительная информация или у вас есть вопросы по болтам с частичной или полной резьбой, мы всегда можем помочь.

Поставляем широкий ассортимент болтовых соединений.

.