2 отзыва
ООО "ДТВ-ГРУПП". Крепеж высокопрочный, нержавеющий, латунный.
+380676205355
Классификация резьбовых соединений

Классификация резьбовых соединений

Классификация резьбовых соединений

11.06.13

Классификация резьбовых соединений

  • резьбовое соединение при непосредственном скручивании соединяемых деталей (резьба имеется на этих деталях);
  • резьбовое соединение при помощи дополнительных соединительных деталей, например, болтов, шпилек, винтов, гаек и т.д;
    • болтовое соединение;
    • винтовое соединение;
    • шпилечное соединение.

 

Болтовое соединение

 

Винтовое соединение

 

Шпилечное соединение

Механические свойства резьбового соединения

Механические свойства болтов, крепёжных винтов и шпилек

Механические свойства болтов, крепёжных винтов и шпилек из углеродистых нелегированных и легированных сталей по ГОСТ 7805, ГОСТ 22353 принормальных условиях характеризуют 11 классов прочности: 3.6; 4.6; 4.8; 5.6; 5.8; 6.8; 8.8; 9.8; 10.9; 12.9. Первое число, умноженное на 100, определяет номинальное значение предела прочности на растяжение в Н/мм², второе число (отделённое точкой от первого), разделенное на 10, — отношение предела текучести к номинальному пределу прочности на растяжение. Произведение этих чисел, умноженное на 10, определяет номинальный предел текучести в Н/мм².

Механические свойства гаек

Гайки из углеродистых нелегированных и легированных сталей по ГОСТ 7805-70 гайка ГОСТ5915-70 DIN 934. разделяются по классу прочности (d — номинальный диаметр резьбы):

  • 4; 5; 6; 8; 9; 10; 12 — для гаек с нормальной высотой, равной или более 0,8d, и крупной резьбой;
  • 5; 6; 8; 10; 12 — для гаек с нормальной высотой, равной или более 0,8d, и мелкой резьбой;
  • 04; 05 — для гаек с номинальной высотой от 0,5d до 0,8d.

Класс прочности для гаек с нормальной высотой указывает на наибольший класс прочности болтов, с которыми они могут создавать соединение, то есть на первую из цифр в обозначении класса прочности соответствующего болта.

Для гаек с номинальной высотой от 0,5d до 0,8d первая цифра «0» указывает на более низкую нагрузочную способность резьбового соединения с такой гайкой, а вторая цифра, умноженная на 100, соответствует номинальному напряжению от пробной нагрузки при испытаниях.

Таблица 1

Механические свойства и маркировка наиболее употребительного крепежа.

Класс
прочности
болта

Материал

Напряжение от
пробной нагрузки

Предел текучести,
не менее

Предел прочности
на растяжение, не менее

Маркировка
болта

Маркировка
гайки

Класс
гайки[2]

По ГОСТ 7805, DIN 931 DIN 933

5.8

Низко или средне
углеродистая сталь

380 МПа

420 МПа

520 МПа

 

 

5

8.8

Среднеуглеродистая
сталь, закалённая и отпущенная

580 МПа

640 МПа,
(условный предел текучести)

800 МПа

 

 

8

10.9

Углеродистая сталь
с добавками.
Легированная сталь

830 МПа

940 МПа,
(условный предел текучести)

1040 МПа

 

 

10

По SAE J429[3]

2

Низко или средне
углеродистая сталь

55 ksi

57 ksi

74 ksi

 

 

2

5

Средне
углеродистая сталь

85 ksi

92 ksi

120 ksi

 

 

5

8

Легированная сталь

120 ksi

130 ksi

150 ksi

 

 

8

Таблица 2

Механические свойства болтов, шпилек, винтов по ГОСТ

 

Болты

Применяемые гайки

Предел прочности
на растяжениеRm, МПа

Предел текучестиReLRp0,2, МПа

Относительное удлинение после разрыва A, %

Ударная вязкость KU, Дж/cм2

Твердость по Бринеллю, НВ

 

Класс прочности

Марка стали

Класс прочности

Марка стали[

 

номин.

мин.

номин.

макс.

 

3.6

10, 10кп

4

Ст3кп, Ст3сп

300

330

180

25

-

90

238

 

4.6

20

5

10, 10кп, 20

400

420

240

22

55

114

238

 

4.8

10, 10кп

320

14

-

124

 

5.6

30, 35

6

Ст5, 15, 15кп, 35

500

520

300

20

50

147

238

 

5.8

10, 10кп, 20, 20кп

400

10

-

152

 

6.6

35, 45, 40Г

8

20, 20кп, 35, 45

600

600

360

16

40

181

238

 

6.8

20, 20кп

480

8

-

 

8.8

35, 35Х, 38ХА,45Г 40Г2, 40Х, 30ХГСА, 35ХГСА, 16ХСН, 20Г2Р

9

35Х, 39ХА

800

830

640

12

60

238

318

 

9.8

10

40Х, 40ХГСА, 16ХСН

900

900

720

10

50

276

342

 

10.9

12

30ХГСА

1000

1040

900

9

40

304

361

 

12.9

12

30ХГСА, 40ХН2МА

1020

1200

1080

8

30

366

414

 

Стопорение резьбового соединения

Стопорение — предотвращение самоотвинчивания.

Несмотря на то, что резьба резьбового соединения имеет угол подъёма винтовой линии намного меньше, чем угол трения, вибрация, переменные нагрузки, нарушение технологии способствуют рассоединению (самоотвинчиванию) деталей резьбового соединения. Для предотвращения этого применяются специальные устройства (средства, методы), такие, как:

Контрование

Создание дополнительного трения в резьбовом соединении при помощи контргайки. Дополнительно встречается и сочетание с другими способами, т.е. контргайку шплинтуют, обвязывают проволокой, кернят и т.д. Самый простой способ стопорения, недостатком является двукратный расход гаек против положенного.

Шплинтование                                                            

Применение деформируемого элемента — шплинта. Шплинт — стальная проволока полукруглого сечения, сложенная вдвое, пропускаемая через радиальное отверстие в резьбе и фиксирующая прорезные и корончатые гайки относительно болта.

Вязка (обвязка) проволокой

Фиксация крепёжных элементов (болтов, гаек) при помощи обвязки проволокой относительно неподвижных элементов конструкции или расположенных рядом однотипных крепёжных элементов.

Установка пружинной шайбы

Установка пружинной шайбы (так называемая шайба Гровера) под гайку или головку болта с созданием дополнительного натяжения в резьбе и предотвращением вращения соединительных деталей. Стопорящее действие шайбы Гровера основано на врезке острых кромок шайбы в прилегающие к ней поверхности при попытке отворачивания вплоть до начала снятия стружки, что препятствует неконтролируемому прокручиванию гайки или болта после затяжки либо незначительного расслабления резьбового соединения.

Установка стопорной шайбы с лапкой или носком

Стопорение шестигранных болтов и гаек с помощью загибания специальных элементов шайбы.

Приварка, пайка, расклёпывание, кернение

Превращение резьбового соединения в условно разъёмное соединение, приваркой (пайкой) резьбы или гайки (головки болта) к конструкции или путём изменения профиля витка резьбы.

Нанесение на резьбу клея, лаков, краски

Фиксация происходит за счёт адгезии (прилипания, сцепления) при затвердении (полимеризации) клея, лаков, краски.

Этот метод имеет такие достоинства, как быстрый, надёжный, защищает резьбу от внешних воздействий атмосферы. Недостатки: требуется очистить резьбу от грязи и масел перед нанесением на неё связующего состава, низкая химическая стойкость против органических растворителей, кислот и щелочей, а также разрушение связующего элемента от воздействия температуры.

Использование гаек с некруглой резьбой

Это очень простой способ, заключающийся в том, что обычную шестигранную гайку слегка сминают ударом молотка, резьбовое отверстие становится эллиптическим и завинчивается со значительным усилием. При этом возможно повреждение антикоррозионного покрытия болта или шпильки.

Использование анкерных гаек

По сути метод похож на использование гаек с некруглой резьбой. Анкерные гайки имеют разрез с одной стороны вдоль оси. Отверстие в этом месте слегка сжато, разрезанные участки слегка пружинят и хорошо противостоят самопроизвольному отвинчиванию. Как правило, вторая сторона анкерных гаек имеет фланец, которым гайка крепится неразъёмным соединением (клёпкой или сваркой) с одной из соединяемых деталей.

Этот способ наиболее широко используется в авиации. Почти все лючки, съёмные панели на крыльях и фюзеляже привинчиваются винтами к анкерным гайкам. Винтовое соединение может использоваться многократно без ухудшения характеристик. Важным свойством является и то, что доступ к винтам возможен только с одной стороны, и другие способы стопорения резьбы неприменимы.

Источник: ООО "ДТВ-ГРУПП"