Конструктивные формы резьбовых соединений. Наибольшее распространение среди резьбовых деталей получили кре­пежные болты, шпильки, винты, гайки.

 

 

Соединение болтом (рис. 5.1.10, а) применяют для деталей сравнительно малой толщины, а также при многократной разработке и сборке соедине­ний. При большой толщине соединяемых деталей предпочтительны шпильки (рис. 5.1.10, в).

 

Рисунок 5.1.10. Виды резьбовых соединений: Рисунок 5.1.11. Формы головок болтов: а — соединение болтом; б — соединение винтом а - шестигранные; б, е — полукруглые; в — соединение шпилькой е, ж — цилиндрические; г, д — потайные.

 

 

Болты и крепежные винты различают по форме головок, форме стержня, а также по степени точности изготовления (рис. 5.1.11).

Чаще применяют болты и винты с шестигранной головкой, так как они позволяют приложить больший момент завинчивания и получить большие силы затяжки деталей.

Гайки различают в зависимости от формы, высоты и точности изготовле­ния (рис. 1.46, 1.47).

 

Шайбы подкладывают под гайки увеличивая этим опорную поверх­ность и предохраняя детали от задиров. Существуют шайбы пружинные, стопорные и др. применяемые для предохранения резьбовых деталей от самоотвинчивания.

 

Рисунок. 5.1.12 - Виды гаек::

а — гайка круглая, б — гайка-барашек

 

 

 

 

Рисунок 5.1.13 - Гайки шестигранные:

а — нормальной высоты; б — высокая; в —

узкие; г — корончатые

 

 

Классы прочности и материалы резьбовых изделий. Стальные болты, шпильки и винты изготовляют 12 классов прочности, которые обозначают двумя числами, разделенными точкой: 3.6, 4.6, 4.8, 5.6, 5.8, 6.6, 6.8 и т. д. Первое число, умноженное на 100, указывает мини­мальное значение временного сопротивления в Н/мм2 (МПа); произве­дение чисел, умноженное на 10, определяют предел текучести в Н/мм2.

 

Класс прочности деталей выбирается в зависимости от степени нагружен­ности. При малой нагруженности принять 5.6; 6.6 — для средней негруженности; 12.9 — для высокой нагруженности.

 

 

 

Таблица 1.13 - Классы прочности и механические характеристики болтов, гаек (выборка)
Класс прочности	Временное сопротивление ств, Н/мм2 (МПа)	Предел текучести от, Н/мм2 (МПа)	Марка стали
болта	гайки
4.6				20, СтЗкпЗ
5.6			30, 35	10, 10кп
6.8			20, 20кп	15, 15кп

 

Для стандартных крепежных резьбовых деталей общего назначения применяют низко- и среднеуглеродистые стали по ГОСТ 1759.4—87.

 

Таблица 1.14 - Механические характеристики марок сталей
Марка стали	Предел прочности , МПа	Предел текучести , МПа	Предел выносли­вости МПа	Марка стали	Предел прочности , МПа	Предел текучести , МПа	Предел выносли­вости , МПа
СтЗ и 10				ЗОХ
				30ХГСА
				ВТ16		-

 

Углеродистые стали 10...35 являются дешевыми и позволяют изготов­лять болты, винты, гайки методом штамповки с последующей накаткой резьбы. Легированные стали ЗОХ, 30ХГСА применяют при высоких нагруз­ках на детали, испытывающих переменные и ударные нагрузки.

Значения допускаемых напряжений определяют в зависимости от предела текучести , так как в большинстве случаев резьбовые изделия изготовля­ют из пластичных материалов.

При расчете на растяжение: , ( — см. табл. 1.14).

При расчете на срез: [ ] _ср = 0,4 .

При расчете на смятие: [ ]_см = 0,8 .

Значения допускаемого коэффициента запаса прочности зависят от характера нагрузки, качества монтажа (контролируемая или неконтро­лируемая затяжка), материала крепежных деталей из углеродистых сталей:

для незатянутых соединений = 1,5...2 (в общем машинострое­нии);

для грузоподъемного оборудования = 3...4;

для затянутых соединений = 1,3...2, (при контролируемой затяж­ке) и — при неконтролируемой затяжке.

 

 

 

Таблица 1.15. Значение допускаемого коэффициента запаса [s]
Материал болта	[s]T при неконтролируемой затяжке и постоянной нагрузке при
М6...М16	М16...М30	М30...М60
Углеродистая сталь	5...4	4...2,5	2,5...1,5
Легированная сталь	6,5...5	5...3.3	3,3