Гайки, которые часто затягиваются или отвинчиваются с помощью небольшой силы, имеют конструкцию с накаткой или представлены в виде барашка, который содержит два выступающих элемента, называемых ушками. Эти элементы предназначены для удобного завинчивания вручную.
Для соединения различных деталей применяются стандартные крепежные резьбовые элементы, такие как болты, винты, шпильки и гайки.
Все эти крепежные изделия изготавливаются с метрической резьбой и следуют строгим стандартам, определяющим требования к материалам, покрытиям, а также другим ключевым условиям производства. В большинстве случаев резьбовые детали имеют метрическую резьбу с крупным шагом, хотя встречаются и случаи с мелким шагом.
Каждая крепежная деталь получает условное обозначение, которое отражает ее форму, ключевые размеры, используемый материал и тип покрытия.
В зависимости от необходимых механических характеристик материала, из которого изготовлена крепежная деталь, она классифицируется по определенному классу прочности или принадлежит к определенной группе, согласно стандарту ГОСТ 1759—70 (а также СТ СЭВ 607—77, СТ СЭВ 1018—78 и СТ СЭВ 4203—83).
Каждый класс прочности и соответствующая группа устанавливают требования к механической прочности резьбовой детали и перечисляют марки материалов, допускаемых для изготовления этих изделий.
Класс прочности для болтов, винтов и шпилек обозначается двумя числами, каждое из которых отражает различные параметры, свидетельствующие о прочности материала. В отличие от этого, класс прочности гаек обозначается лишь одним числом, указывающим состояние материала данной детали под воздействием испытательной нагрузки.
Для защиты крепежных компонентов от коррозии наносятся специальные защитные покрытия. Стандарт ГОСТ 1759—70 (а также СТ СЭВ 607—77, СТ СЭВ 1018—78 и СТ СЭВ 4203—83) устанавливает следующие условные обозначения покрытий: 01 — цинковое с хроматированием; 02 — кадмиевое с хроматированием; 03 — многослойное (медь — никель); 04 — многослойное (медь — никель — хром); 05 — окисное; 06 — фосфатное с промасливанием; 07 — оловянное; 08 — медное; 09 — цинковое; 10 — окисное анодизационное с хромированием; 11 — пассивное; 12 — серебряное.
Метизы, не имеющие покрытия, обозначаются индексом 00.
Условное обозначение стандартной крепежной детали должно учитывать следующие аспекты:
1) форма и основные размеры детали и её элементов, которые определяются установленным размерным стандартом;
2) класс прочности или группа детали, характеризующие механические свойства её материала;
3) условное обозначение покрытия, которое защищает деталь от коррозии.
БОЛТЫ
Болт состоит из двух ключевых частей: головки и стержня с резьбой (изображённо на рис. 310, а).
В большинстве конструкций болтов их головka имеет фаску, которая смягчает острые края и облегчает использование гаечного ключа при затягивании.
Болты с шестигранной головкой производятся в трех различных вариантах (как указано на рис. 310, в):
исполнение 1 — без отверстий в головке и стержне;
исполнение 2 — с отверстием для шплинта в нарезанной части стержня болта;
исполнение 3 — с двумя отверстиями в головке болта, которые позволяют продевать проволоку для соединения группы аналогичных болтов.
Болты исполняемости 2 и 3 предназначены для соединения деталей машин, которые подвергаются вибрациям или ударам, что может привести к самоотвинчиванию гаек и болтов. Использование шплинта или проволоки помогает этому избежать.
Основные размеры наиболее распространенных в машиностроении болтов с шестигранной головкой (нормальной точности, см. рис. 310, б) перечислены в таблице 19.
Каждому диаметру резьбы болта соответствует определенный размер головки. При одинаковом диаметре резьбы d болт может изготавливаться различной длины, что стандартизировано. Длина резьбы болта l0 также стандартизирована и устанавливается в зависимости от его диаметра d и общей длины l согласно ГОСТ 7798—70 (С Т СЭВ 4728—84).
Формы и размеры концов болтов с метрической резьбой должны соответствовать требованиям ГОСТ 12414—66 (СТ СЭВ 215—82).
На практике возникает необходимость в создании чертежей стандартных резьбовых деталей (см. рис. 310, б).
Рабочий чертеж болта создается на основе размеров, указанных в соответствующем стандарте.
Чаще всего резьбовые крепежные детали изображают на чертеже так, чтобы ось их резьбы располагалась параллельно основной надписи.
Условное обозначение болта выглядит следующим образом:
Болт 2 М16х1,5. 2аX75.68.09 ГОСТ 7798—70.
Расшифровка обозначения следующая:
Болт — название изделия; 2 — исполнение 2; М16 — тип и размер резьбы; 1,5 — величина мелкого шага резьбы; 2а — класс точности резьбы; 75 — длина болта; 68 — условная маркировка класса прочности 68, указывающая, что болт изготовлен из стали с определенными механическими свойствами; 09 — цинковое покрытие; ГОСТ 7798—70 — стандарт размера, подтверждающий, что болт имеет шестигранную головку и выполнен с нормальной точностью.
На учебных чертежах условное обозначение болта можно упростить: Болт 2M16X1,5X75 ГОСТ 7798—70.
Особенности
Оба упомянутых типа гаек-барашков находят широкое применение в современном производстве. Однако это не означает, что эволюция ручного крепежа завершена: новые модификации продолжают появляться, и теперь они изготавливаются из различных материалов.
Ключевой технической особенностью гайки-барашка является её самодостаточность. Хотя нельзя использовать гайку без болта или шпильки, сами метизы могут быть сконструированы так, что не потребуется никаких дополнительных инструментов для их удержания. Например, шпилька может быть приварена или иметь петлю вместо головки, которая подвижно крепится к объекту или деталь. Болт тоже не обязательно должен иметь головку под ключ или отвертку. Например, болты для установки деревянных изделий могут иметь округленные головы и специальные выступы, которые врезаются в древесину, предотвращая прокручивание при затягивании крепежа.
Гайка-барашка связывает в себе как крепежный метиз, так и инструмент, необходимый для его установки. Подобный крепеж используется в ситуациях, когда необходимо быстро затянуть или ослабить соединение деталей, которые являются съемными, но не несущими конструкциями. Попытка найти подходящий ключ или отвертку заняла бы избыточно много времени. При этом достаточное усилие для фиксирования деталей можно приложить одной рукой без дополнительных инструментов.
Размеры
Согласно ГОСТ 3032-76, гайки-барашки различаются по материалу и размерам. Центральным параметром, от которого зависят все остальные, является диаметр резьбового отверстия. Этот диаметральный размер соответствует стандартам размеров для болтов и гаек, общепринятым в современной промышленности.
Минимальный стандартный размер составляет М3. Это означает, что диаметр резьбы болта, на который можно накрутить такую гайку, равен 3 мм. Следующие размеры гаек-барашков включают М4, М5, М6, М8, М10, М12, М14, М16, М18, М20 и М24.
Кроме этого, можно ожидать, что в том же порядке будут увеличиваться внешние размеры самих гаек. Большинство гаек-барашков, выполненных в немецком стиле, имеют отверстия в ушках. Эти отверстия предназначены не только для облегчения манипуляций с метизом: некоторые мастера используют их для фиксации метиза в определенном положении с помощью проволоки. Чаще всего же к ним привязывают тросик или капроновую нить, чтобы избежать потери метиза.
По шагу резьбы гайки-барашки делятся на изделия с крупной и мелкой резьбой, шаг которой определяется размером метиза. Только мелкие гайки типа М3, М4, М5 и М6 имеют крупную резьбу. С размером М8 и выше производятся оба типа резьбы. Этот факт необходимо учитывать при покупке крепежа. Если у вас нет опыта в определении размеров резьбы, изначально можно взять с собой шпильку или болт, на который предполагается накрутить гайку, в качестве образца.
Гайки-барашки закрытого типа, которые имеют ограничения по длине шпильки, на которую крепятся, можно встретить на рынке гораздо реже. Их размеры начинаются с М6, и у них, как правило, нет варьируемых шагов резьбы – большинство из них изготавливаются с крупной резьбой.
Пластиковая альтернатива металлическому креплению
Современная техническая промышленность находится в постоянном развитии, и на сегодняшний день многие металлические элементы все чаще заменяются на альтернативные варианты — пластиковые. Если рассмотреть экономическую сторону вопроса, то пластик, безусловно, стоит значительно дешевле стали, а технологии его производства значительно упрощают процесс и сокращают время производства таких изделий. Это технологическое решение коснулось и различных крепежных изделий, и на рынке появились пластиковые гайки-барашки, имеющие те же дополнительные элементы, что и болты и шайбы.
Технические стандарты для таких изделий полностью соответствуют DIN 316, именно по такому качественному параметру выпускаются крепежные детали из стали, различных сплавов и латуни. Теперь в местах, где раньше использовались металлические компоненты, начали использовать пластиковые аналоги. Одним из основных направлений использования такого крепежа является машиностроение. В конструкции автомобилей имеется множество компонентов, которые фиксируются гайками этого типа. К таким компонентам относятся емкости для жидкости омывателя стекол, системы охлаждения двигателя и множество других элементов автомобиля.
Использование пластикового крепежа, который по своим свойствам не уступает металлическим изделиям, позволяет производителям не только экономить на материалах, но и облегчать конструкцию автомобиля. Широкое применение таких изделий также нашло свое место в пищевой и мебельной отраслях. Применение пластикового крепежа при производстве мебели дает возможность существенно снизить расходы на итоговую продукцию, а также упростить процесс сборки отдельных элементов конструкций, которые часто устанавливаются в труднодоступных местах. Например, при проектировании обычных компьютерных кресел пластиковые крепежи позволяют легко регулировать и фиксировать высоту сидения и угол наклона спинки. Все манипуляции можно проводить одной рукой, не поднимаясь с кресла.
В повседневном использовании пластиковые гайки пришли на смену металлическим в наиболее подходящее время. Можно уверенно утверждать, что ключевые элементы, используемые в сантехнических устройствах ванных комнат, теперь выполнены из пластика, что делает их полностью устойчивыми к коррозии и механическим повреждениям. В ванных комнатах сложно избежать агрессивной среды, в которой высока влажность, и именно поэтому металлические компоненты, включая крепежные элементы, очень быстро приходят в негодность.
Способы стопорения и предохранения от самоотвинчивания гаек
Стандартная резьба крепёжных изделий обеспечивает высокую прочность и генерирует силу трения, достаточную для предотвращения самоотвинчивания гаек. Ослабление соединений между деталями может снизить их надежность, нарушить функциональность изделий и даже привести к аварийным ситуациям. Это особенно критично учитывать, когда соединение подвержено вибрациям, периодическим и ударным нагрузкам. Вибрация может значительно снизить уровень трения, нарушая условия для самоторможения резьбы.
Существует множество методов обеспечения стопорения или предотвращения самоотвинчивания гаек. Большинство из этих методов заключается в использовании специальных тормозящих (контровочных) элементов для увеличения трения в резьбовом соединении или в фиксации гайки при помощи краски, лака или аналогичных средств.
Контргайки создают дополнительные усилия и трение в резьбе. Стопорные гайки могут содержать вкладыши из нейлона или других пластических материалов, что увеличивает сопротивление трению при закручивания. Также можно использовать резьбу с нестандартным профилем.
Гайки с продольными шлицами или корончатые выступают с отверстием для шплинта или контровочной проволоки, с помощью которых гайка обеспечивает жесткое соединение со стержнем винта, надежно удерживая её в заданном положении. Эти способы стопорения предполагают лишь ступенчатую регулировку затяжки соединения.
Самозатягивающиеся гайки представляют собой прочное и постоянное крепление для различных типов тонких материалов; это резьбовые блоки, удерживаемые в специально предусмотренных корпусах, которые могут быть прикреплены к детали посредством сварки, заклепок, закручивания или защелкивающимися устройствами.
Примечания
- ↑ ГОСТ 27017-86. Изделия крепёжные. Термины и определения(неопр.) . Стандартинформ (сайт) (2013). Дата обращения: 3 августа 2024 года.
- ↑ 2,02,1 Болты, гайки и резьба — история(неопр.) . Музей Речицкого метизного завода (сайт). Дата обращения: 3 августа 2024 года.
- ↑ Владимир Маяковский — Нормализованная гайка (РОСТА № 171)(неопр.) . Классика на РуСтих. Дата обращения: 3 августа 2024 года.
- ↑ Решетов Д. Н. Детали машин. — Москва: Машиностроение, 1989. — С. 99—100. — 496 с. — ISBN 5-217-00335-9.
- ↑ Иванов М. Н. Детали машин : учебник для вузов / М. Н. Иванов, В. А. Финогенов. — М. : Издательство Юрайт, 2024. — С. 36. — 457 с. — ISBN 978-5-534-12191-9.
- ↑ Nut(англ.). Britannica (2024). Дата обращения: 3 августа 2024 года.
- Гайка // Большая советская энциклопедия : в 30 т. / гл. ред. А. М. Прохоров . — 3-е изд. — М. : Советская энциклопедия, 1969—1978.
Гайки барашки: разнообразие видов и области использования
Гайки барашки представляют собой один из типов крепежных изделий, предназначенных для соединения различных компонентов между собой. Обычно такие гайки имеют форму, напоминающую баранью голову — с ушками или выступами, что облегчает их установку и снятие.
Различные виды гаек барашек
Наиболее распространённые виды барашковых гаек включают гайки размеров М3, М8 и М10 согласно ГОСТ 5915-70. Каждая из них обладает уникальными характеристиками по диаметру резьбы и применяется в различных отраслях. Существуют также пластиковые гаки-барашки, которые отличаются высокой прочностью и долговечностью.
Области применения гаек барашковых
Гайки барашки находят широкое применение в различных отраслях промышленности. Они используются в машиностроении, автомобильной промышленности, электронике, строительстве и даже в бытовых изделиях. Барашковые гайки являются незаменимыми элементами крепежа, обеспечивая надежное и простое соединение деталей.
Благодаря своей надежности, удобству в установке и снятии, а также возможности применения в различных отраслях, гайки барашки стали популярными и востребованными крепежными изделиями. Иногда проще изготовить барашковую гайку своими руками, используя стандартную гайку и прикрепив к ней ушки или лопасти.
Гайка барашковая по ГОСТ: стандарты и требования к качеству
Гайка барашковая представлена в различных размерах, начиная от М3 и заканчивая М8, и обладает уникальными особенностями. Одной из главных проблем этого типа гайки является наличие барашковых ушек, позволяющих устанавливать и снимать её без необходимости использования инструментов. Благодаря этим ушкам, барашковую гайку можно установить и демонтировать вручную.
Создать барашковую гайку самостоятельно довольно просто, особенно если есть доступ к необходимым материалам и инструментам. В этом случае можно воспользоваться как металлической, так и пластиковой гайкой, добавив ушки в соответствии с размерами и формой, предписанными стандартам ГОСТ.
ГОСТ — это государственный стандарт, который регулирует требования к качеству и характеристикам различных изделий. Гайка барашковая имеет свои стандарты и требования, которые необходимо соблюдать как при её производстве, так и при использовании.
Использование барашковых гаек в системах крепежа позволяет достигнуть более надежного соединения деталей, а также упрощает процесс монтажа и демонтажа. Барашковые гайки широко применяются в различных сферах, включая строительство, механику, электронику и другие отрасли.
