Резьбовой крепеж широко применяется для реализации самых разных монтажных задач в строительстве зданий, проведении ремонтных работ и машиностроении. С его помощью элементы конструкции очень прочного стыкуются, а при необходимости могут быть разъединены. Применяется там, где сварка не нужна из-за практических особенностей объекта или противопоказана из-за ухудшения свойств металла в зоне термической обработки свариваемых деталей. Но что такое шаг резьбы и на что он влияет в резьбовых крепежах?
Болты, гайки и шпильки – что в них общего?
Резьба – это универсальный способ скрепления металлических, деревянных, пластиковым и даже стеклянных деталей. Ей можно стыковать как одинаковые по свойствам материалы, так разнородные, но какими она обладает характеристиками и что нужно учитывать при покупке?
Болты, гайки и шпильки имеют такой основной параметр, как шаг резьбы. Конечно, имеет место также ее тип, направление и профиль, но основополагающим выступает именно расстояние между венцами. Именно оно определяет применимость тех или иных крепежей. Резьба бывает метрической и дюймовой, но шаг различается именно у метрической. Это распространенный вид нарезки, который используется повсеместно, но для придания соединениям разных физических свойства производители применяют накатку с различным шагом.
Перед ознакомлением с основным параметром болтов и гаек, следует знать стандарты, которым должен соответствовать тот или иной вид крепежа. Метрическая, как основная резьба, изготавливается на основании 5-ти документов:
- ГОСТ 9000-81 – изделия с диаметром менее 1 мм;
- ГОСТ 16093-2004 – допуски метрической резьбы для взаимной замены деталей;
- ГОСТ 8724-2002 – систематизация диаметров и шага для изделий в размерах от 0,25 до 600 мм;
- ГОСТ 9150-2002 – содержит требования по используемым профилям резьбы;
- ГОСТ 24705-2004 – определяет основные размеры резьбовых деталей.
Учитывая перечень всех перечисленных стандартов, из этого всего следует то, что изготовить резьбу по произвольным размерам нельзя. Она должна соответствовать нормативам и лишь в минимальной степени обладать геометрическими отклонениями в размерах.
Типы шагов резьбы
В соответствии с действующими стандартами и практического применения шаг резьбы делают трех видов в зависимости от геометрических особенностей крепежа:
- мелкий;
- нормальный;
- крупный.
Разница типов состоит в расстоянии между соседними венцами. Чем оно меньше, тем больше площадь соприкосновения деталей крепежа, а, соответственно, и прочность стыковки. Для принудительного разъединения этих деталей путем разрыва нужно приложить больше усилий.
Мелкий
Мелкий шаг применяют в машиностроении в местах, где в процессе эксплуатации агрегатов или отдельного оборудования создаются увеличенные нагрузки на разрыв и вибрацию. Такой тип резьбы имеет не только меньшее расстояние между венцами и выше точность изготовления для исключения биения и расшатывания. Мелкий шаг накатывают на коленных шпильках ГБЦ, всех коробочных болтах и шпильках, применяют в редукторах и вообще везде, где присутствуют вибрации, тряска и имеет место самораскручивание. Конечно, вместе с такими винтами или гайками используют стопорящие компоненты, например, шайбы норд-лок и шайбы-гровера.
Шаг резьбы выражается, как отношение диаметра резьбы по наружной кромке венца к 0,8, где число – это постоянная, выведенная в результате определенных расчетов. Шаг резьбы болта с диаметром тела по наружному краю венца 10 мм составляет 12,5 витков в 1 см.
Нормальный
Основной крепеж, который можно приобрести в строительных магазинах для кровли, лестниц и изготовления иных объектов имеет нормальный шаг резьбы. Он определяется как отношение диаметра болта по наружной кромке венца к 1. Для определения шага винта М10 необходим 10 мм разделить на 1 и получим 10 венцов в одном сантиметре длины при указанном типоразмере.
Крупный
Этот шаг резьбы применим в конструкциях, которые дополнительно стопорятся другими контрящими элементами, например, шплинтами, скобами, специальными шайбами с загибающимися усиками или иными приспособлениями. Также их применяют там, где соединения часто разбираются и стойкость к вибрации не особо важна. Расстояние между венцами, а точнее, их количество в 1 см определяют как отношение диаметр в 1,25. Соответственно, винт диаметром 10 см с крупной резьбой имеет 8 венцов на 1 см длины.
Другие параметры резьбы
Кроме наружного диаметре и шага у резьбы есть другие немаловажные параметры:
- внутренний диаметр – характеристика определяет толщину стержня и, собственно, высоту венца;
- угол профиля – это величина наклона плоскости граней венца к оси стержня;
- ход – этот параметр указывает, какого расстояние между венцами в многозаходной резьбе и обычно оно равно произведению шага на количество заходов;
- направление – резьбы бывает правой и левой.
Угол профиля
Это стандартная величина и является неизменной. Для метрической он равен 60 градусам, а для дюймовой – 55-ти. При этом неважен наружный диаметр крепежа, этот угол сохраняется неизменным и определяет совместимость деталей. У метрической резьбы вершина венца более острая, что заметно без применения приспособлений. У дюймовой резьбы она более пологая и применяется в сантехнике. При соединении деталей с таким профилем необходимо применять дополнительные уплотняющие материалы – намотки или герметики.
Направление
В машиностроении и изготовлении различного технологического оборудования, велосипедов и прочей техники применяют болты с левой и правой резьбой. Они используются там, где вращение может приводить к самораскручиванию механизмов. Так, например, при вращении шатуна педалей по часовой стрелке гайка стремится по инерции раскручиваться в обратную сторону, то есть резьба должна быть левой. Соответственно, при вращении против часовой – правой. Каждый много раз сталкивается с подобным правилом, начиная от болтов на ступичных гайках на автомобиле, заканчивая стопорными гайками вала каретки велосипеда.
