10 хитростей, которые вы должны знать о крепеже

10 хитростей, которые вы должны знать о крепеже

Многие инженеры считают, что знают о таких простых элементах крепления как болты, шайбы и гайки абсолютно все. Разве есть у кого-либо сомнение в том, что это наиболее простые, эффективные и предсказуемые в использовании метизы? Но на самом деле, все не так просто и мы расскажем вам о 10 фактах, которые значительно изменят вашу точку зрения на резьбовые соединения.

Миф о пружинных шайбах

Все знают, что такое пружинная шайба. Принцип действия этого изделия также не является секретом ни для кого – этот элемент крепления создает дополнительное напряжение между поверхностью детали и гайкой, предотвращая самопроизвольное ослабление соединения, а кроме этого, упирается своими концами в металл, предотвращая проворачивание гайки. Но все это лишь теория. Работает ли этот принцип в реальной жизни там, где необходима максимальная надежность соединения? Многочисленные эксперименты, проведенные в лабораторных условиях, показали, что пружинные шайбы не только не предотвращают раскручивание, но и могут сами ему способствовать. Чтобы выполнять свои функции, шайба должна «зарываться» своими концами в материал, а это возможно лишь в том случае, если речь идет об очень мягком металле, пластике или древесине.

Поперечная нагрузка против продольной

Большинство специалистов в области механики уверены, что для резьбового соединения опаснее вибрационные нагрузки, направленные вдоль оси резьбы. Но, на самом деле, гораздо опаснее поперечные вибрации – именно они вызывают постепенное ослабление гайки и разрушение резьбы. Сведения об этой особенности болтовых и шпилечных соединений никогда не были секретом и получены еще в 1960 году Герхардом Юнкером, но основе данных, собранных при испытании соединений на специальной машине. Удивительно, что так мало механиков знают об этой важной особенности.

Универсальное средство от самопроизвольного ослабления соединения

Если поперечные вибрации могут быть опасны для соединений с гайками, а пружинные шайбы неэффективны, то что может выручить механика, при необходимости получить максимально надежное соединение? Оказывается, наиболее действенным способом получить надежно закрученную на резьбе гайку, является использование замковых гаек или так называемых гаек с прорезью, которые после закручивания фиксируются на специальной стопорной шайбе.

Не бойтесь затягивать гайки для упора

Все мы отлично знаем, что затягивание гаек до упора чревато неприятностями, вплоть до разрушения гайки или повреждения резьбы. Оказывается, что для получения максимально надежного соединения, нужно приложить максимум усилий и затянуть гайку до упора. Чем сильнее затянута гайка, тем меньше шанс у нее начать самопроизвольно раскручиваться под действием динамических нагрузок. Разумеется, при большом усилии резьбовое соединение можно повредить, но это вопрос скорее качества изделий, чем технологии монтажа. Предел текучести стали составляет порядка 1000 фунтов и если вам удастся достичь такого усилия при создании соединения, то гайка, болт и соединяемые элементы можно теоретически считать одним целым.

«Умные» болты

У описанного выше метода создания надежного соединения есть лишь один недостаток, который, тем не менее, мешает его повсеместному внедрению. Этот недостаток заключается в том, что определить силу зажатия гайки без специального оборудования не удается. Конечно, для работы можно использовать специальные ключи с динамометрами, но они выпускаются, обычно, для использования в автомобильной индустрии и не позволяют развивать максимальное усилие, необходимое для преодоления порога текучести. Ученые нашли выход из положения, разработав специальные гайки с индикацией силы закручивания. Эти изделия уже производятся и их можно приобрести у нескольких компаний. К сожалению, такой крепеж обходится более чем в 10 раз дороже чем обычные гайки и поэтому его используют лишь в самых ответственных узлах, например при фиксации элементов космических кораблей.

6 витков резьбы

Большинство из нас уверены, что чем больше витков резьбы задействовано при соединении, тем лучше. Это не совсем так, потому что наукой доказано, что максимальная эффективность достигается при работе всего лишь 6 витков резьбы. При приложении силы, резьбовые элементы сильно растягиваются, и при этом нагрузка распределяется по резьбе неравномерно. Наибольшую нагрузку испытывает самый первый работающий виток, а следующие нагружены меньше, причем силы воздействия уменьшаются пропорционально с каждым следующим витком. После 6 витка это правило не работает и принципиального прироста надежности фиксации увеличение их числа не дает.

Особая маркировка резьбовых соединений

Некоторым специалистам приходится сталкиваться с маркировкой из букв и цифр, нанесенных на гайки и болты и не имеющим отношения к ГОСТам и DINам. Выглядит эта маркировка как 2А или 3В и ее назначение понятно далеко не всем. Как выяснилось, эти сочетания символов есть не что иное, как класс резьбы элемента крепления. Буква А обозначает наружную резьбу, а В – внутреннюю. Цифры могут изменяться от 1 до 4 и они говорят о зазорах в резьбе, влияющих на эксплуатацию резьбовой пары:

Класс 1 – отличный выбор для соединений, которые придется часто разбирать и снова собирать;
Класс 2 – универсальный для всех случаев использования. Обычно этот крепеж имеет идеальное соотношение цены и качества;
Класс 3 – максимально надежное соединения для узлов, работающих под большими нагрузками;
Класс 4 – прецезионный – так маркируются специальные изделия с высоким содержанием свинца в материале.

Крупная или мелкая резьба?

Многие болты и гайки выпускают как с крупной, так и с мелкой резьбой. Каждый из вариантов имеет свои преимущества и недостатки. Болты с мелкой резьбой имеют большее сечение и поэтому более прочные, чем болты с крупной резьбой. В тоже время, мелкая резьба более подвержена повреждениям, как коррозионным, так и механическим. Повредить такую резьбу можно прямо в процессе закручивания гайки, просто приложив излишнее усилие или допустив незначительный перекос крепежных элементов.

Резьбовые соединения и температура

Как вы думаете – прочнее ли становится болтовое соединение при повышении температуры? Многие скажут, что при значительном нагреве болты и гайки теряют свои несущие свойства, так как расширяются и становятся более эластичными. При этом почти все уверены, что экстремально низкие температуры не так опасны для крепежа. Научные же исследования объективно утверждают, что как сильное нагревание, так и серьезное понижение температуры отрицательно сказываются на соединениях. Оптимальным вариантом всегда является комнатная температура, при которой металл сохраняет максимум несущих свойств.

Проблемы с шлицем Phillips

Вряд ли существует человек, который имел дело с винтами, оснащенными шлицами Phillips и ни разу не проклинал их. Конечно, если сравнивать филлипсовский крестовой шлиц и прямой, то он гораздо лучше, так как не дает соскальзывать отвертке или бите шуруповерта. Но его недостаток в том, что при закручивании необходимо прилагать значительное осевое усилие на инструмент, что приводит к стачиванию шлица до состояния конуса. В чем причина этой проблемы? Как оказалось, она кроется в нас, так как мы используем этот крепеж не по назначению. Для вкручивания в плотные материалы, без подготовки отверстия, предназначены винты с шлицами типа torx и pozidriv. Винты с шлицами Phillips создавались специально для автомобильной и военной отрасли, где больше ценится точность изготовления и качество стали, чем усилие, приложенное при монтаже.

Источник:
http://krepcom.ru/blog/poleznye-sovety/10-khitrostey-kotorye-vy-dolzhny-znat-o-krepezhe/

Какая резьба крепче мелкая или крупная?

Что с прочностью резьбового соединения?

Что с прочностью резьбового соединения?

В первом случае болты М10х1,5, во втором М10х1,25.
Начинаем тянуть их друг от друга, какие болты сдадутся первыми?
И что произойдет быстрее — болты лопнут или резьбу вырвет?

И что произойдет быстрее — болты лопнут или резьбу вырвет?
C теоретической точки зрения?

А шаг резьбы уменьшают для предотвращения самоотворачивания при вибрации.

Т.е., насколько я понял, прочность резьбового соединения определяется в основном прочностью болта.

Поэтому на стремянках всегда мелкая резьба.

Нелишне упомянуть, что здесь имеется ввиду стремянка рессоры.
Т.к. уверен, что у многих читающих эти строки, в голове возник образ лесенки, с которой удобно вворачивать лампочку в плафон.

Да, и крупная резьба снижает его прочность за счет большей глубины резьбы, равной длине шага.

Т.к. уверен, что у многих читающих эти строки, в голове возник образ лесенки, с которой удобно вворачивать лампочку в плафон..

чем крупнее шаг — тем прочнее соединение.

Все дело в том, что она права в части соединения, имея в виду прочность резьбы. Ведь более крупным профилям резьбовой нитки болта труднее перескочить через ответные профили нитки гайки. Но тут ведь еще есть прочность самого болта.Вот тут баба не права. Так что в комплексе надо смотреть эти вещи, учитывая условия применения, материал и тд.

Добавлено спустя 8 минут 29 секунд:

зачем делают нестандартную резьбу в конкретной детали — отдельный вопрос supercool может быть она там и не нужна

Читайте также  7 лучших лазерных дальномеров — Рейтинг 2020

Все дело в том, что она права в части соединения, имея в виду прочность резьбы. Ведь более крупным профилям резьбовой нитки болта труднее перескочить через ответные профили нитки гайки. Но тут ведь еще есть прочность самого болта.Вот тут баба не права. Так что в комплексе надо смотреть эти вещи, учитывая условия применения, материал и тд.

еще многое зависит от площади зацепляемых поверхностей, чем больше эта площадь тем более прочное соединение

даже дураку понятно что болт м10х1.25 с высотой гайки 5 мм, выдержит намного более высокие нагрузки на срыв чем тот же болт с гайкой меньшей высоты

опять же есть госты, правда сейчас их никто не соблюдает

Для обеспечения прочности болтового соединения необходимо, чтобы прочность всех его элементов на различные деформации была одинаковой, то есть болтовое соединение должно быть равнопрочным.

Так, например, из условия равнопрочности стержня болта на растя­жение под действием осевой нагрузки и резьбы гайки на изгиб, на срез и смятие определяют необходимую высоту гайки. По расчету высота гай­ки получается около 0,6d, нормальная же высота по стандарту принята Н = 0,8d. Делать гайку более высокой нецелесообразно, так как исследо­ваниями проф. Н.Е. Жуковского установлено, что первый от точки при­ложения силы виток резьбы воспринимает 34% всей нагрузки, вто­рой — 23%, третий — 15%, а десятый — только 0,9%. Таким образом, все витки резьбы гайки после десятого практически никакой нагрузки не воспринимают. Соответствующие схемы направления силовых линий и характеры распределения нагрузки между витками резьбы приведены на рис. 140.

Так же как резьба гайки, работает резьба гнезда, в которое ввинчивается винт или шпилька. В зависимости от того, из какого материала изготовле­ны детали, в которые ввинчиваются шпильки, меняется и глубина завинчи­вания шпилек. Здесь уже учитывается и величина осевой нагрузки, ибо, чем она больше, тем больше диаметр шпильки, а тем, следовательно, боль­ше и глубина завинчивания.

Из условия равнопрочности стержня болта на растяжение и головки бол­та на изгиб находится необходимая высота головки болта h. Практически для нормального болта h = 0,7d.

Таким образом, принятые по стандарту размеры высоты гайки и высо­ты головки болта вполне обеспечивают прочность болтового соединения при условии, что сам стержень болта диаметром d будет прочен на растя­жение. Следовательно, для того чтобы спроектировать прочное болтовое соединение, нужно исходить из условия прочности на растяжение диа­метр болта, а по нему определить размеры всех остальных элементов со­единения.

В зависимости от условий работы и сборки конструкций болтовые соеди­нения, работающие на осевую нагрузку, делятся на две основные группы: ненапряженные,в которых до приложения внешней нагрузки ника­ких напряжений не возникает; напряженные,в которых еще до при­ложения внешней нагрузки уже имеются так называемые предваритель­ные напряжения.

Для обеспечения плотности и герметичности соединения болты ставят с предварительной затяжкой, то есть при сборке так затягивают гайку клю­чом, что в теле болта еще до приложения внешней нагрузки возникают на­пряжения. Необходимая величина затяжки болтов зависит от свойств мате­риала самого болта и соединяемых деталей или прокладки.

Влияние диаметра резьбы
Установлено, что с увеличением диаметра резьбы (при неизменных шаге и высоте гайки) несущая способность соедине­ния, оцениваемая по нагрузке, разрушающей резьбу, возрастает либо пропорционально диаметру (для соединений стальных шпи­лек с корпусными деталями из алюминиевых и магниевых сплавов, либо нелинейно (для стальных соединений). В по­следнем случае интенсив­ность повышения несущей способности резьбы снижа­ется при больших диамет­рах, однако несущественно, и в практических расчётах можно считать, что проч­ность резьбы увеличивается пропорционально ее диа­метру.

Влияние шага резьбы
Уменьшение шага резь­бы (см. рис. 1) при не­изменных наружном диа­метре и высоте гайки сни­жает прочность соединения, так как для мелкой резьбы труднее в пределах одного класса точности обеспечить перекрытие витков, одинаковое с крупной резьбой. Кроме того, радиальные деформации тела гайки при нагружении также сильнее сказываются на несущей способности соединений с мелкой резьбой. Снижение прочности соединения при уменьшении шага резьбы было обнаружено позднее.

Источник:
http://www.autolada.ru/viewtopic.php?t=331156

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

Резьба шпильки или болта с прямым углом профиля, применяемая при особых требованиях к пределу выносливости крепежа.

Такие геометрические параметры резьбы как шаг, угол и профиль, зачастую оказывают решающее значение на долговечность крепежных деталей. Правильную модель поведения крепежа под нагрузкой позволяет найти эксперимент.

Дата публикации: 20 апреля 2011

Автор: Дроздов М.В., ООО «Инженерный Союз»

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 мм 2 , а для резьбы М10×1 А1 — 62,4 мм 2 , 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.

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 (σв — 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).

Читайте также  Можно ли заварить чугун сваркой

Отметим, что применение гаек, резьба которых имеет увеличенный угол α или асимметричный профил ь, 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 (σв = 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 σап 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.

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 10 5 до 6×10 4 циклов. Обратная конусность 1:100 повышает долговечность до 1,8×10 5 , а при большей конусности (1:50) — до 2,1×10 5 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 10 5 (для обычного соединения) до 5,8×10 5 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.

  • Фланцы
    • Фланцы воротниковые
    • Фланцы плоские
    • Фланцы сосудов и аппаратов
    • Заглушки фланцевые
  • Крепеж
    • Болты
    • Гайки
    • Шпильки
    • Шайбы
  • Переходы
  • Тройники
  • Заготовки
  • Уплотнения
    • Прокладки стальные
    • Обтюраторы

Изготовим фланцы литые, заготовки из стали 09Г2С, сталь 20, Ст 08Х18Н10Т, 15Х5М

Источник:
http://www.12821-80.ru/tech/138-rezba_krepezha_shag_profil

резьба болта

Конструкции зданий и сооружений

Сообщение от Проектант:
. не потеряет ли несущая способность пары гайка-болт от уменьшения шага резьбы.

Не потеряет. При одном и том же наружном диаметре внутренний диаметр мелких резьб больше, чем у основной резьбы, что повышает прочность стержня винта. Уменьшение угла подъема винтовой линии резьбы увеличивает самоторможение и понижает возможность самоотвинчивания.

Сообщение от rocker:
Не потеряет. При одном и том же наружном диаметре внутренний диаметр мелких резьб больше, чем у основной резьбы, что повышает прочность стержня винта. Уменьшение угла подъема винтовой линии резьбы увеличивает самоторможение и понижает возможность самоотвинчивания.

В любой резьбе работает только 3-5 ниток у гайки. Увеличение их никак не увеличит прочность соединения.

Сообщение от sbi:
В любой резьбе работает только 3-5 ниток у гайки. Увеличение их никак не увеличит прочность соединения.

Сообщение от Проектант:
. При расчете анкерных болтов на прочность в формуле фигурирует понятие площади поперечного сечения болта по резьбе. .

При расчете фундаментного болта фигурирует целый ряд параметров, например, глубина заделки. Она зависит от D. Т.е. Вы хотите получить за счет мелкой резьбы (без увеличения диаметра) добавку в 12-13% к усилию в болте. А будете увеличивать глубину заделки? А будете указывать, что резьба мелкая, и ее нужно затягивать чуть иначе, чем крупную? И т.д. и т.п.
На фундаментных болтах-то не надо бы так прямо в упор назначать.
А в гайке работают разное кол-во витков — это зависит от параметров резьбы, условий работы соединения, материалов болта и гайки и еще от массы вещей. Но разумный предел высоты гайки все же имеется.

Стандартные крепежные детали сконструированы равнопрочными по следующим параметрам:
по напряжениям среза и смятия в резьбе,
напряжениям растяжения в нарезанной части стержня и месте перехода стержня в головку.
Поэтому для стандартных крепежных деталей в качестве главного критерия работоспособности принята прочность стержня на растяжение, и по ней ведут расчет болтов, винтов и шпилек. Расчет резьбы на прочность выполняют в качестве проверочного лишь для нестандартных резьб.
Image
Если говорить о метрической резьбе, то она имеет исходный профиль в виде равностороннего треугольника с высотой H, вершины профиля срезаны, а впадины притуплены, что необходимо для уменьшения концентрации напряжений и по технологическим соображениям (для увеличения стойкости резьбонарезного и резьбонакатного инструмента). Форма впадины резьбы болта может быть закругленной или плоскосрезанной. В резьбе предусмотрен радиальный зазор, который делает ее негерметичной.

По стандарту метрические резьбы делятся на резьбы с крупным и мелким шагом. При одном и том же номинальном диаметре метрическая резьба может иметь один крупный и до пяти мелких шагов, например, при номинальном диаметре 20 мм метрическая резьба имеет крупный шаг, равный 2,5 мм, и пять мелких шагов, равных 2; 1,5; 1; 0,75; 0,5 мм. Резьбы с мелким шагом имеют меньшую высоту профиля и меньше ослабляют сечение детали; кроме того, эти резьбы имеют меньшие углы подъема резьбы и обладают повышенным самоторможением. Поэтому резьбы с мелким шагом применяют для соединения мелких тонкостенных деталей и при действии динамических нагрузок.

Читайте также  Зачистка сварных швов после сварки по ГОСТ: способы

Источник:
http://forum.dwg.ru/showthread.php?t=40654

Портал о стройке

06.03.2019 admin Комментарии Нет комментариев

В автомобилях для крепления отдельных узлов и деталей в качестве крепежных элементов используются винты, болты, шпильки и гайки. Винтами называются резьбовые крепежные изделия с головкой, предназначенной для закручивания с помощью отверток. Болтами называются резьбовые крепежные изделия с головкой шестигранной или специальной формы, предназначенной для закручивания при помощи гаечных ключей.

Шпилька представляет собой стержень с резьбой, нарезанной с двух сторон. Часто с одной стороны шпилька имеет крупную, а с другой стороны — мелкую резьбу. В корпусную деталь шпилька вкручивается крупной резьбой, а с противоположной стороны на нее накручивается гайка, с помощью которой стягиваются скрепляемые детали (рис. 1.1).

Резьба винта должна совпадать с резьбой, выполненной в корпусной детали или гайке. Диаметр резьбы может измеряться в долях дюйма (в этом случае резьба называется дюймовой) или в метрических единицах. Диаметр резьбы измеряется по вершинам резьбы, на наружном диаметре болта или шпильки.

Рис. 1.1. Слева показан типичный болт, справа — шпилька. Обратите внимание на то, что на верхнем и нижнем концах шпильки резьба имеет разный шаг

Дюймовая резьба бывает крупной и мелкой. Крупная резьба называется UNC-резьбой (Unified National Coarse — унифицированная классификация крупной резьбы, принятая в США), а мелкая резьба — UNF-резьбой (Unified National Fine — унифицированная классификация мелкой резьбы, принятая в США). Для обозначения резьбы используется стандартная комбинация диаметра резьбы и числа витков резьбы — на единицу длины ( называемого шагом резьбы). Шаг — резьбы измеряется с помощью резьбомера (также

называемого резьбовым калибром), как показано на рис. 1.2. Болты классифицируются по диаметру и длине, измеряемой от конца болта до нижней стороны его головки, как показано на рис. 1.3.

Размер дюймовой резьбы определяется наружным диаметром резьбы в долях дюйма и числом витков резьбы на дюйм длины. Типичными размерами UNC-резьбы являются 5/16-18 и 1/2-13. Аналогичные UNF-резьбы имеют размеры 5/16-4 и 1/2-20.

Рис. 1.2. Резьбомер служит для измерения шага резьбы. Этот болт имеет резьбу диаметром 1/2 дюйма с шагом 13 витков на дюйм (1/2-13)

Рис. 1.3. Размер болта определяется его длиной и диаметром резьбы

Пользуйтесь винтергриновым маслом

Синтетическое винтергриновое масло, которое можно купить в любой аптеке, обладает великолепной проникающей способностью. Поэтому, если не удается выкрутить заржавевший болт или найти пропиточное масло, шагайте прямиком в аптеку (рис. 1.4).

Рис. 1.4. Для ослабления заржавевших резьбовых соединений используется синтетическое винтергриновое масло

■ БОЛТЫ С МЕТРИЧЕСКОЙ РЕЗЬБОЙ

Размер метрической резьбы болта указывается буквой Af, и следующим за ней числом, означающим диаметр болта в миллиметрах (мм), измеренный по наружному диаметру (вершинам) резьбы. Пример обозначения метрической резьбы со стандартным шагом М8, Ml2. Размер метрической резьбы с мелким шагом указывается диаметром резьбы, за которым следует символ х и число, означающее расстояние между соседними витками резьбы, в миллиметрах (например, М8х1,5).

■ КЛАСС ПРОЧНОСТИ БОЛТА

Болты изготавливаются из различных сортов стали и поэтому отличаются по прочности. Классификация болтов по прочности называется классом прочности. На головку болта наносится маркировка, указывающая его класс прочности. На головку болтов с дюймовой резьбой наносятся риски, как показано на рис. 1.5 и рис. 1.6. Фактический класс прочности болта равняется числу рисок плюс два. Класс прочности болтов с метрической резьбой указывается десятичным числом, нанесенным на головку болта. Чем больше рисок или чем больше число, указанное на головке болта, тем выше его прочность. Иногда аналогичная маркировка, указывающая класс прочности, наносится на гайки и мелкий крепеж.

Рис. 1.5. Стандартная маркировка класса прочности болтов

Никогда не используйте обычный хозяйственный крепеж (несортовой) в системах рулевого управления, подвеске или тормозной системе автомобиля. Используемый при техническом обслуживании автомобиля крепеж должен точно соответствовать по размеру и классу прочности крепежу, указанному и использованному производителем автомобиля.

Рис. 1.6. На станции техобслуживания всегда должен быть в наличии ассортимент высококачественных болтов и гаек, который может понадобиться для замены поврежденного крепежа в процессе технического обслуживания автомобиля

■ ГАЙКИ

У гаек размер шестигранного корпуса, как правило, совпадает с размером головки болта. У дешевых гаек размер шестигранного корпуса иногда превышает размер головки болта. Гайки с метрической резьбой часто маркируются лунками, нанесенными на их поверхность, которые указывают класс прочности. Чем больше лунок, тем выше класс прочности гайки. Для предотвращения самопроизвольного раскручивания соединения используется посадка с натягом. Для этого слегка деформируется форма гайки либо часть витков резьбы. Для предотвращения самопроизвольного ослабления гаек используется также нейлоновая кольцевая прокладка, фиксируемая в корпусе гайки, или нейлоновая прокладка или лента, закладываемая в резьбовое соединение.

Полудюймовый гаечный ключ не подходит к головке полудюймового болта

Распространенной ошибкой новичков, осваивающих азы ремонта автомобиля, является представление о том, что размер болта или гайки — это размер его головки. Размер болта или гайки (наружный диаметр резьбы), как правило, меньше посадочного размера, указанного на рожковом ключе или головке торцового ключа. Ниже приведена таблица соответствия номера ключа размеру резьбы.

Источник:
http://stroyka.ahuman.ru/kakaja-rezba-krepche-krupnaja-ili-melkaja/

резьба болта

Конструкции зданий и сооружений

Сообщение от Проектант:
. не потеряет ли несущая способность пары гайка-болт от уменьшения шага резьбы.

Не потеряет. При одном и том же наружном диаметре внутренний диаметр мелких резьб больше, чем у основной резьбы, что повышает прочность стержня винта. Уменьшение угла подъема винтовой линии резьбы увеличивает самоторможение и понижает возможность самоотвинчивания.

Сообщение от rocker:
Не потеряет. При одном и том же наружном диаметре внутренний диаметр мелких резьб больше, чем у основной резьбы, что повышает прочность стержня винта. Уменьшение угла подъема винтовой линии резьбы увеличивает самоторможение и понижает возможность самоотвинчивания.

В любой резьбе работает только 3-5 ниток у гайки. Увеличение их никак не увеличит прочность соединения.

Сообщение от sbi:
В любой резьбе работает только 3-5 ниток у гайки. Увеличение их никак не увеличит прочность соединения.

Сообщение от Проектант:
. При расчете анкерных болтов на прочность в формуле фигурирует понятие площади поперечного сечения болта по резьбе. .

При расчете фундаментного болта фигурирует целый ряд параметров, например, глубина заделки. Она зависит от D. Т.е. Вы хотите получить за счет мелкой резьбы (без увеличения диаметра) добавку в 12-13% к усилию в болте. А будете увеличивать глубину заделки? А будете указывать, что резьба мелкая, и ее нужно затягивать чуть иначе, чем крупную? И т.д. и т.п.
На фундаментных болтах-то не надо бы так прямо в упор назначать.
А в гайке работают разное кол-во витков — это зависит от параметров резьбы, условий работы соединения, материалов болта и гайки и еще от массы вещей. Но разумный предел высоты гайки все же имеется.

Стандартные крепежные детали сконструированы равнопрочными по следующим параметрам:
по напряжениям среза и смятия в резьбе,
напряжениям растяжения в нарезанной части стержня и месте перехода стержня в головку.
Поэтому для стандартных крепежных деталей в качестве главного критерия работоспособности принята прочность стержня на растяжение, и по ней ведут расчет болтов, винтов и шпилек. Расчет резьбы на прочность выполняют в качестве проверочного лишь для нестандартных резьб.
Image
Если говорить о метрической резьбе, то она имеет исходный профиль в виде равностороннего треугольника с высотой H, вершины профиля срезаны, а впадины притуплены, что необходимо для уменьшения концентрации напряжений и по технологическим соображениям (для увеличения стойкости резьбонарезного и резьбонакатного инструмента). Форма впадины резьбы болта может быть закругленной или плоскосрезанной. В резьбе предусмотрен радиальный зазор, который делает ее негерметичной.

По стандарту метрические резьбы делятся на резьбы с крупным и мелким шагом. При одном и том же номинальном диаметре метрическая резьба может иметь один крупный и до пяти мелких шагов, например, при номинальном диаметре 20 мм метрическая резьба имеет крупный шаг, равный 2,5 мм, и пять мелких шагов, равных 2; 1,5; 1; 0,75; 0,5 мм. Резьбы с мелким шагом имеют меньшую высоту профиля и меньше ослабляют сечение детали; кроме того, эти резьбы имеют меньшие углы подъема резьбы и обладают повышенным самоторможением. Поэтому резьбы с мелким шагом применяют для соединения мелких тонкостенных деталей и при действии динамических нагрузок.

Источник:
http://forum.dwg.ru/showthread.php?t=40654