Машиностроительный крепеж

Термин «машиностроительный крепеж» употребляется для идентификации определенных изделий, которые применяются для прочного скрепления компонентов различных конструкций. Сегодня эта категория соединительных элементов является наиболее широкой по сравнению с другими группами деталей аналогичного функционала по количеству номенклатурных позиций. Без машиностроительного крепежа невозможно представить ни одну отрасль, даже медицину и пищепром. Ведь болты, разнообразные винты и различающиеся по конфигурации гайки являются неотъемлемыми составляющими всего современного оборудования. Такая ситуация предопределяет богатый выбор метизов, относящихся к данной категории.

Особенности

Основное требование к машиностроительному крепежу кратко можно сформулировать так: он должен успешно выполнять возложенные на него функции в самых разных эксплуатационных условиях. Детали и узлы силовых агрегатов, всевозможных промышленных установок, конвейерных линий и иного производственного оборудования подвергаются воздействию

повышенной, в том числе атмосферной, влажности;
различных нагрузок, не только статического, но и вибрационного характера;
химически активных соединений;
агрессивных веществ и, в целом, сред;
других факторов, способных привести к разрушению элементов конструкции.

В сельскохозяйственном машиностроении особое место отводится устойчивости крепежа к воздействию вибрации. Такое качество способны обеспечить наиболее эффективно заклепки. Иная ситуация отмечается в электротехническом приборостроении. Здесь прежде всего учитываются электропроводящие либо, наоборот, изоляционные свойства крепежа. Поэтому в этой сфере промышленности наряду с алюминиевыми и латунными метизами нашли применение детали из прочного полимера, например, из нейлона.

mashynostroitelnyy krepezh.jpg

На узлы, а также механизмы, эксплуатируемые в отрасли тяжелого транспортного машиностроения, могут воздействовать повышенные механические нагрузки. Поэтому здесь востребован крепеж в виде гаек с увеличенным размером под рожковый ключ и болтов, характеризующихся повышенной прочностью.

В производстве космических аппаратов и самолетостроении, помимо хороших прочностных характеристик соединительных деталей на таком же уровне должна быть их жаростойкость. Кроме того, у них должна быть небольшая масса. Для данного случая актуален машиностроительный крепеж, в качестве сырья для изготовления которого использовались легкие цветные сплавы, либо обладающие небольшой плотностью чистые металлы, например, магний (Mg) и титан (Ti).

Анализируя вышесказанное можно сделать вывод о чрезвычайно широкой вариативности требований. Но наиболее распространен машиностроительный крепеж, который принято называть классическим – это болты, причем не только с традиционными шестигранными шляпками, винты с полной или частичной резьбой, шпильки, а также разнообразные по форме гайки.

Виды машиностроительного резьбового крепежа

Современная отечественная металлургия выпускает широкий ассортимент данных соединительных изделий. Для простоты усвоения сведения о наиболее популярных крепежных деталях размещены в таблицах.

Машиностроительные болты

Производство изделий данного типа нормирует большое количество отечественных и зарубежных стандартов. Учитывать их положения нужно не только предприятиям-производителям, но и домашним мастерам.

Вид крепежа	Номер Государственного стандарта	Описание
Болты	7798-70	Болты со шляпкой шестигранной конфигурации, выполненные с точностью, соответствующей требованиям класса «В». Установлены 4 исполнения: классический вариант изделия – головка с шестью гранями и неполная резьба; в нижней части стержня проделано отверстие под шплинт; в двух гранях головки высверлены диаметральные сквозные отверстия под плинт; на верхней поверхности головки имеется углубление/выемка. Диаметр метрической резьбы: min M6; max M48.
	7805-70	Болты с головкой шестигранной конфигурации, точность производства которых соответствует нормам класса «А». Варианты исполнения такие же, как у предыдущего ГОСТа. Отличие в номенклатурном ряде резьбовых диаметров: min M1,6; max M48
	7802-81	Болты с подголовком квадратной конфигурации и с увеличенной полусферической шляпкой. Размерные характеристики соответствуют положениям класса точности «С». Используются при монтаже ограждающих конструкций на автомагистралях и на мостовых сооружениях. Кроме того, машиностроительные болты такого типа нашли широкое применение в мебельной индустрии. Резьбовые диаметры колеблются в диапазоне от M5 до M24
	11530-93	Болты с округлой шляпкой и подголовком овальной конфигурации, изготовленные с точностью класса «С». Используются для скрепления: посредством двухголовых накладок стыков Ж/Д рельсов типов P75, P65, P50, P43, P38; изолирующих стыков рельсов вышеуказанных разновидностей. Высота овального подголовка таких болтов уменьшена. Данным ГОСТом установлено три диаметра резьбы машиностроительного крепежа этого типа: M27, M24 и M22.
	24379.1-2012	Болты фундаментные. Предназначены для крепления и обеспечения фиксации промышленно-технологического оборудования либо элементов строительных конструкций. Диапазон изменений резьбовых диаметров такой: min 12 мм, max140 мм. Этим ГОСТом утверждены конструкции и размеры болтов фундаментных шести типов: с изогнутым стержнем в форме крюка; оснащенные анкерной пластиной/плитой; составные – конструкция включает несколько частей; съемные; с прямым стержнем; с конусообразным наконечником.

mashynostroitelnyy bolt.jpg

Машиностроительные винты

Ниже представлены наиболее востребованные виды машиностроительных винтов.

Вид крепежа	Номер Государственного стандарта	Описание
Винты	11738-84	Винты, в цилиндрической головке которых имеется углубление шестигранной конфигурации под ключ. Рассматриваемым ГОСТом установлено одно исполнение данных крепежных деталей с резьбовым диаметром, изменяющимся в диапазоне min 3,0 мм; max 36,0 мм. Точность изготовления соответствует требованиям класса «А»
	11644-75	Это винты с головкой цилиндрической формы со скругленным верхним основанием и плоским шлицем. Диаметр метрической резьбы изменяется в пределах от M2 до M10.
	17473-80	Данный ГОСТ нормирует производство винтов с полусферической шляпкой с плоским либо крестообразным шлицем. Точность размерных характеристик должна соответствовать классу «А» либо «В». Резьбовой диаметр может варьироваться от M1 до M20.
	17475-80	Отличительной особенностью винтов, выполненных в соответствии с данным ГОСТом, является потайная шляпка. Шлиц в ней может быть тоже двух видов – прямой и крестообразный. Точность изготовления соответствует нормам классов «А» и «В». Диаметр метрической резьбы (d) изменяется в диапазоне 1,0 мм ≤d ≤20,0 мм.
	1491-80	Действие этого Государственного стандарта распространяется на винты, головка которых выполнена в виде невысокого цилиндра с плоским шлицем. Изготавливаться такие крепежные детали должны в соответствии с требованиями классов точности «А» и «В». Диапазон изменения резьбового диаметра идентичен предыдущему варианту: 1,0 мм ≤d ≤20,0 мм.

mashynostroitelnyy vint.jpg

Машиностроительные гайки

Из широкого ассортимента таких крепежных деталей особо стоит выделить изделия, указанные в таблице

Вид крепежа	Номер Государственного стандарта	Описание
Гайки	5927-70	Действие данного ГОСТа распространяется на гайки с шестью гранями. Он регламентирует производство такого крепежа с точностью, соответствующей положениям класса «А». Внутренний диаметр метрической резьбы гаек изменяется в пределах min M1, max M48.
	5915-70	Шестигранные гайки по нормам данного Государственного стандарта должны выпускаться с точностью класса «В». Установлены 2 исполнения: первое – это своего рода «гаечная классика» с фасками только на ребрах внешних граней, а на внутреннем отверстии их нет; второй вариант предусматривает наличие на одной из опорных поверхностей небольшого по высоте цилиндрического выступа. Диапазон изменения внутренней резьбы (d) несколько сужен по сравнению с положениями предыдущего ГОСТа: 1,6 мм ≤ d ≤ 48 мм
	15526-70	Этот сандарт устанавливает конструкцию и размерные характеристики 6-гранных гаек в соответствии с требованиями класса точности «С». Им утверждены 3 исполнения данного крепежа: первый вариант – все та же «гаечная классика»; второе исполнение предусматривает наличие фасок на ребрах только с одной стороны, а противоположная опорная поверхность абсолютно плоская; третий вариант – на одном торце имеется небольшой круглый выступ с трапецеидальным сечением, противоположный торец тоже абсолютно плоский. Пределы изменения внутренней резьбы такие:min M3 max M48.

mashynostroitelnaya gayka.jpg

Отдельного разговора заслуживают подобные метизы специфической конструкции, призванной повысить надежность соединения. Речь идет в данном случае о гайках нескольких видов. Рассмотрим их несколько подробнее.

Гайки корончатые

Нормирует производство крепежа данного вида ГОСТ №5918, принятый в 1973 году. К слову, его действие распространяется и на схожие по функционалу с корончатыми, гайки, получившие название прорезные. Разнятся они установленным вариантом исполнения (см. рис.)

На одном из торцов корончатой гайки имеется цилиндрический выступ, в котором проделаны 6 пазов. Эта конструкция внешне напоминает корону – отсюда и название такого крепежа. У прорезных гаек пазы размещаются непосредственно на гранях и выглядят они как небольшие по размерам прорези на теле самих крепежных элементов.

Оба варианта исполнения данных метизов применяются совместно с болтами, выполненных по нормам ГОСТов 7798-70 и7805-70, в нижней части резьбового стержня которых высверлено отверстие под шплинт. В ходе создания соединения, это гнездо совмещается с пазом/прорезью на гайке, в которое, собственно шплинт и вставляется. В результате самопроизвольное ослабление соединения будет исключено. Ведь даже при сильной вибрации гайка не станет вывинчиваться – ей помешает шплинт.

Гайки самоконтрящиеся

Конструкцию и рабочие параметры гаек самоконтрящихся устанавливает ГОСТ P 50273-92 (ІSО 7040-83). Они содержат стопорное полимерное кольцо (обычно нейлоновое), что позволяет использовать их для формирования надежных соединений без дополнительных деталей, например, гроверов (этот элемент обозначен на чертеже цифрой «1»).

В ходе завинчивания пластиковое стопорящее кольцо деформируется, в результате чего обратному движению гайки (читай, раскручиванию) препятствует сила трения, возникающая из-за стремления полимера вернуть свою изначальную форму. Диаметр внутренней метрической резьбы гаек самоконтрящихся изменяется в таких пределах: 3,0 мм ≤ d ≤ 36,0 мм.

Гайки колпачковые

Применяются данные метизы там, где к соединению предъявляются наряду с прочностными, еще и требования эстетического характера. Кроме того, разработчики проектов учитывают один момент.

gayki kolpachkovye.jpg

Формулируется он так: по причине не сквозного, а глухого отверстия, попадание на резьбу влаги и агрессивных веществ ограничено. Поэтому скрепление элементов конструкции если и ржавеет, то не столь стремительными темпами, как это наблюдается у обычных гаек, работающих во влажной среде.

Нельзя обойти вниманием и фактор безопасности. Стержни болтов, заусенцы и витки резьбы скрыты под колпачком. Таким образом, травмирование исключено.

Производство гаек колпачковых регламентируют нормы ГОСТа 11860-85. Они устанавливают такой диапазон изменения диаметра резьбы:3,0 мм ≤ d ≤ 24,0 мм. Точность изготовления должна соответствовать условиям класса «А».

Заключение

Следует отметить сложности, связанные с классификацией рассматриваемого крепежа. Обусловлено это тем, что соединения неразъемного и разъемного типов, основанные на резьбе, получили широкое распространение во всех отраслях машиностроительного комплекса. Результаты анализа сборочно-монтажных работ показывают, что на установку крепежных элементов приходится порядка 40% от их общего объема. И без того огромная номенклатура товарных позиций метизов постоянно расширяется за счет разработки специалистами новейших модификаций и разновидностей конструкций, промышленно-технического оборудования и, соответственно, самих крепежных элементов. Например, только металлургией Соединенных Штатов Америки производится порядка 50 000 разновидностей подобных деталей, в отношении которых действуют различные национальные и международные стандарты. Если же говорить об ассортименте товарных позиций, включающем перспективные, малораспространенные и особые изделия, то эту цифру, по мнению экспертов, модно смело умножать на 30.

Товары каталога:

	Болт дорожный горячий цинк ГОСТ 7802, DIN 603
	Болт ГОСТ 7805 HDG-горячеоцинкованный
	Анкерный болт с кольцом
	Винт ГОСТ 17475, DIN 965 (потай крест)
	Винт с внутренним шестигранником DIN 912, ГОСТ 11738