БОЛТЫ И ГАЙКИ

Фредерик Е. Грейвс

Способ механического соединения, представляющий собой комбинацию двух элементов - болта и гайки, имеет, как нам кажется, древнее происхождение и достиг на сегодняшний день полного совершенства. В действительности же болты и гайки с винтовой нарезкой появились лишь где-то в середине XV в. Тогда их изготовляли вручную, и каждую гайку можно было навинтить только на один, соответствующий именно ей болт. Хотя гаечно-болтовое (или просто болтовое) соединение является давно испытанным, в последние годы сделаны некоторые успехи в его совершенствовании. В частности, разработаны электронные устройства для автоматического контроля усилия затяжки, специальные покрытия для болтов и гаек, сконструированы новые станки для изготовления этих деталей.

Кроме болтового имеются и другие способы механического соединения, выбор которых определяется конструктивными особенностями машин, механизмов и сооружений. Достаточно вспомнить всем известные гвозди, шурупы, винты и заклепки. В этой статье мы рассмотрим только болтовое соединение, сыгравшее важнейшую роль в истории развития разъемных крепежных элементов.

Болт - это крепежная деталь, представляющая собой цилиндрический стержень с головкой и наружной резьбой. Если резьба не по всей длине болта, то диаметр в той его части, где нет нарезки, примерно такой же, как и диаметр резьбы, измеренный на вершинах ее витков. Головка болта по форме может быть квадратной, шестигранной, цилиндрической, конической, эллиптической или овальной.

Гайка - металлическая деталь, имеющая обычно квадратную или шестигранную форму, с отверстием в центре. Внутри отверстия имеется резьба, соответствующая резьбе стандартного болта. Гайки бывают различные - стопорные, с продольными шлицами, корончатые, крыльчатые и т.д. Большинство их разновидностей рассчитано на предотвращение ослабления затяжки соединения в условиях вибрации. Стопорные гайки имеют вкладыш из найлона или другого пластического материала для увеличения сопротивления трения при кручении. С той же целью в них может использоваться резьба с нестандартным профилем нарезки. Гайки с продольными шлицами и корончатые имеют отверстие для шплинта или контровочной проволоки, с помощью которых они прочно удерживаются в заданном положении. И все же, несмотря на эти меры, вибрация или качание часто становятся причиной ослабления соединения.

Широкая номенклатура крепежных деталей включает множество типов болтов, гаек и шайб. Болты могут иметь различную форму головок и шлицов. Некоторые виды шайб предназначены для предотвращения свинчивания гайки.

Чтобы представить, какую важную роль в технике играют разного рода крепежные детали, отметим, что в телефонном аппарате их используется 73, посудомоечной машине - 115, холодильнике - 275, автопогрузчике с вилочным захватом - 940, крытом грузовом железнодорожном вагоне - 1200, токарно-револьверном станке - 1650, автомобиле - 3500, реактивном самолете -1,5 млн.

Трудно вообразить, насколько широк у конструкторов выбор элементов болтовых соединений с учетом размеров, допустимых нагрузок и видов резьбы. Укажем некоторые из стандартов на болты, существующие в США. Стандарт А-307 Американского общества по испытанию материалов включает болты общего назначения из низкоуглеродистой стали диаметром от 1/4 до 4 дюймов. Минимальная прочность на разрыв у таких болтов должна быть 4200 кг/см². Стандарту А-325 соответствуют болты из стали со средним содержанием углерода, рассчитанные на повышенные нагрузки и имеющие диаметр от 1/2 до 1 1/2 дюйма; они предназначены для сборных стальных конструкций. Прочность на разрыв у таких болтов диаметром от 1/2 до 1 дюйма должна быть не менее 8400 кг/см² и 7400 кг/см² для болтов диаметром от 1 1/8 до 1 1/2 дюйма. Классу 8 Общества автомобильных инженеров соответствуют болты диаметром от 1/4 до 1 1/2 дюйма, рассчитанные на использование в автомобилях, сельскохозяйственной технике и различных сборных конструкциях, где болтовое соединение должно быть исключительно надежным и не ослабевать в течение длительного времени; минимальная прочность на разрыв у таких болтов равна 10 500 кг/см². Стандарты в авиационной промышленности включают болты, минимальная прочность на разрыв которых равна 13 700 или 14 500 кг/см².

О роли крепежных деталей с точки зрения экономики, можно судить по результатам недавно сделанной в Великобритании оценки, показавшей, что на соединение конструктивных элементов различных систем приходится от 20 до 40% общих расходов, связанных с изготовлением этих систем. Примерно то же самое наблюдается и в США. Значительная доля расходов приходится на оплату рабочей силы, занятой на сборочных операциях. Хотя стоимость крепежных деталей механического узла в среднем не превышает 5%, затраты рабочего времени на операции по соединению деталей составляют немногим более половины общих временных затрат на производство готовой продукции. В результате стоимость крепежных деталей, установленных в собранном изделии, увеличивается в 3-10 раз по сравнению с их номинальной стоимостью.

Производство крепежных деталей занимает важное место в экономике. В США примерно 625 фирм с общей численностью рабочих 50-60 тыс. ежегодно поставляют на рынок более 250 млрд. таких деталей. Потребители этой продукции платят за нее 10 млрд. долл. и гораздо больше за ее установку. Итоговая стоимость всех произведенных в стране крепежных деталей составляет 50 млрд. долл.

Хотя первые болты с резьбой появились в XV в., болты без нарезки, имеющие весьма ограниченное применение, начали использоваться значительно раньше. Такие болты применялись еще в Древнем Риме в дверных устройствах в качестве осевых стержней и установочных болтов, представляющих собой стержень с прорезью, в которую вставлялся клин, препятствующий смещению болта. Не исключено, что римляне первыми стали использовать винты для дерева (шурупы), которые изготовлялись из бронзы или даже из серебра. Резьба на винтах нарезалась вручную, или ее заменяла проволока, накрученная на стержень и припаянная к нему. Очевидно, это изобретение было утрачено с исчезновением Римской империи, поскольку первое упоминание о винтах встречается в книге, относящейся лишь к началу XV в.

В том же столетии винты наряду с другими крепежными деталями были использованы И. Гутенбергом в сконструированном им печатном станке. Вскоре их стали применять часовых дел мастера и изготовители воинских доспехов. (У меня хранится часть испанского панциря для лошади, датированного 1614 г. В ней имеется ряд отверстий под винты для прикрепления рыцарских лент.) В записных книжках Леонардо да Винчи, относящихся к концу XV - началу XVI в., есть наброски проектов нескольких винторезных станков. Однако первый такой станок, получивший практическое применение, был изобретен в 1568 г. французским математиком Ж. Бессоном. К концу XVII в. винты стали широко использоваться в огнестрельном оружии.

К тому времени, когда болты без нарезки получили широкое распространение, а идея резьбы была уже известна, гайке было суждено только появиться, равно как и идее нанесения резьбы на болт и соединения его с гайкой. Первые документированные сведения о гайках с резьбой относятся к концу XVI - началу XVII в. Как и винты, первые гайки также изготавливались вручную и были плохо обработанными.

Гайки стали соединять с винтами, по-видимому, в начале XVII в. Винты тогда были прямые с торцом без фаски и больше походили на современные болты, чем на конические шурупы. В одной из книг, изданных в Англии в 1611 г., уже используется словосочетание "гайка для винта". Винтом стали называть болт, имеющий резьбу. Подобрать болт и соответствующую ему гайку было делом нелегким, когда же удавалось найти такую пару, винт и гайку держали соединенными до их использования в каком-либо механизме или сооружении.

Несомненно, что гайки и болты как крепежные детали получили широкое распространение с началом промышленной революции. Если и можно говорить о начале такой эпохи, то его следует отнести к 1765 г., когда Джеймс Уатт изобрел паровую машину. Производители первых машин и деталей для них поняли, что резьбовое соединение может принципиально улучшить конструкцию сложных механизмов; значительно облегчить сборку, а также повысить их надежность. Многие известные изобретения того времени основаны на применении резьбовых крепежных элементов. Среди них изобретенная Дж. Харгривсом прядильная машина периодического прядения и хлопкоочистительная машина Э. Уитни.

В 1801 г. Уитни подсказал еще одну важную идею - о взаимозаменяемости частей в машинах. Эту идею он продемонстрировал в том же году в Вашингтоне. Перед глазами присутствующих, среди которых находились президент Адамc и вице-президент Джефферсон, Уитни разложил на столе несколько одинаковых кучек деталей мушкетов; в каждой из них находилось по 10 деталей. Взяв наугад по одной детали из каждой кучки, Уитни быстро собрал готовый мушкет. Идея была настолько простой и плодотворной, что вскоре была заимствована многими изобретателями, в частности С. Кольтом, изобретателем капсюльного револьвера, Дж. Насмитом - парового молота, Ц. Мак-Кормиком - жатки, Дж. Диром - стального плуга, Э. Терри - часов массового производства и Э. Хоу - швейной машины.

Проблема, которую не удавалось решить вплоть до начала XIX столетия, - это отсутствие единообразия резьб, нарезаемых на болтах и гайках. До конца XVIII в. резьбы больших размеров, как правило, наносились горячей ковкой: по горячей заготовке болта кузнецы ударяли специальным ковочным штампом или другим формообразуюшим инструментом. Нарезка более мелких резьб производилась на примитивных токарных станках; режущий инструмент при этом приходилось удерживать вручную, и поэтому получить резьбу постоянного профиля не удавалось.

Резьбонарезной станок, изобретенный Ж. Бессоном в 1568 г. Станок приводился в действие ножной педалью. На обрабатываемую заготовку (в данном случае для конического винта) нарезалась резьба с помощью резца, перемещающегося ходовым винтом. Координация поступательного движения резца и вращение заготовки достигались системой шкивов.

К 1800 г. токарный станок был усовершенствован: у него появились подвижный суппорт и зубчатая передача, так что нарезка резьбы с помощью ходового винта (осуществляющего подачу режущего инструмента), производилась с достаточно высокой точностью. Однако пока еще не было такой системы, которая бы задавала размер резьбы пропорционально диаметру заготовки. Насмит указывал:

"Все болты и соответствующие им гайки нужно было специально маркировать, чтобы легко определялась их принадлежность друг другу. Всякое смешивание гаек и болтов... вызывало бесконечные хлопоты и дополнительные расходы, эффективность производства при этом падала, в работе появлялась путаница, особенно при ремонте сложных машин, когда их приходилось разбирать на части".

Ситуация изменилась в 1800 г., когда английский изобретатель Г. Модсли построил первый токарно-винторезный станок, на котором можно было изготовлять винты любого диаметра с любым шагом резьбы. (Шаг резьбы - это расстояние вдоль оси винта между вершинами двух соседних витков. Наружный диаметр резьбы равен диаметру цилиндра, описанного .относительно вершин, а внутренний - диаметру цилиндра, описанного относительно впадин резьбы.  Его современник Ч. Хольтзапффель в своем пятитомном труде "Токарная и слесарная обработка" писал, что между 1800 и 1810 гг. Модсли

"совершил почти полный поворот от старого, несовершенного и полного неожиданных случайностей способа производства винтов... к современному, научно обоснованному и отличающемуся высокой точностью способу, на который в своих разработках опираются инженеры".

Винторезный станок в течение многих лет оставался основным средством нанесения резьбы на крепежные изделия. Сегодня самым распространенным способом является накатка резьбы на заготовке вращающимися плашками. В отличие от винторезного станка, который при нарезке снимает стружку, накатка резьбы плашками производится только за счет изменения формы поверхности заготовки без потери материала - в этом и заключается ее принципиальная особенность.

Современные методы получения резьбы основаны на пластическом деформировании поверхности заготовки. Типичным является метод, при котором заготовка зажимается и прокатывается между двумя плашками, одна из которых подвижная.

В середине XIX в. У. Уорд из Порт-Честера (шт. Нью-Йорк) создал станок для изготовления гаек и болтов горячей ковкой. При этом способе заготовка в форме прутка нагревается до температуры около 870°С и проходит через накатанные плашки для выдавливания резьбы. Позже Уорд разработал аналогичный станок для получения резьбы методом пластическое деформации в холодном состоянии. Технологически процесс отличался только тем, что прутковая заготовка не нагревалась. Используемые в этом случае плашки должны иметь повышенную прочность, а удерживающий их станок должен быть достаточно мощным. По сравнению с горячей ковкой холодный способ позволяет получать более прочную резьбу и с меньшими отклонениями от заданных размеров. Холодная накатка в настоящее время является основным методом при массовом производстве гаек, болтов и винтов.

В конце XIX в. массовое производство крепежных деталей от станочной обработки прутковых заготовок в основном перешло на холодный способ непрерывного формообразования из проволоки или прутка. Проволока с катушки подается, скажем, в болторезный станок, который отрезает стержень нужной длины, пропускает его через ряд формообразующих штампов; на полученную заготовку болта затем накатывается резьба. Именно таким способом осуществляется сейчас массовое производство гаек и болтов.

Процесс изготовления болта холодной штамповкой начинается с подачи стального прутка с бобины (1). Сначала пруток пропускается через правильную машину и фильеру, а затем режется на части (2). Полученные заготовки подаются в штамповочную машину, где производится их предварительная формовка, штамповка круглой головки, которой придается четырех- или шестигранная форма (3). Затем на торцевой части заготовки болта делается фаска (4), и наконец, с помощью двух плашек нарезается резьба (5).

Возможность унифицирования резьб еще не означала их общую унификацию, поскольку каждый производитель был заинтересован иметь собственные стандарты. Со временем появилась настоятельная потребность создания ряда государственных или международных стандартов. Первый важный шаг в этом направлении был сделан в Великобритании в 1841 г., когда Дж. Витворт представил Институту гражданских инженеров свой доклад под названием "Система унифицирования винтовых резьб".

Витворт предлагал установить для болтов и винтов данного размера единообразие таких параметров резьбы, как профиль, шаг и высота профиля. Он рекомендовал, чтобы угол профиля (угол между сторонами соседних витков) был равен 55°, а число витков на один дюйм должно определяться диаметром болта или винта. Вершины витков резьбы и основания впадин должны быть закруглены на 1/6 высоты исходного профиля. К 1881 г. система Витворта была принята в качестве британского стандарта.

В США стандартизация начала проводиться в 1864 г. У. Селлерс, производитель металлорежущих инструментов в Филадельфии, убедил Институт Франклина учредить комиссию, ответственную за разработку государственных стандартов. У Селлерса было несколько поправок к системе Витворта. Он считал, что угол профиля 55° трудно измерить, и поэтому предлагал заменить его на 60°. К тому же он полагал, что при таком угле резьба будет прочнее. Селлерс также предложил резьбу с уплощенными вершинами витков и основаниями впадин, поскольку, по его мнению, предусматриваемое в стандарте Витворта закругление этих участков профиля приводило к неопределенности соответствия между болтом и гайкой и снижало прочность резьбы.

Институт Франклина принял систему Селлерса и рекомендовал ее в качестве государственного стандарта, гласящего: "Профиль винтовых резьб должен иметь прямые края, образующие угол 60°, поверхность вершин и впадин должна быть плоской и составлять 1/8 шага". К концу XIX столетия система Селлерса уже обрела статус стандарта не только в США, но и во многих европейских странах.

Резьбы на болтах стандартизованы. В Великобритании принят стандарт на резьбы, предложенный в 1841 г. Дж. Витвортом, а в США - стандарт, предложенный в 1864 г. У. Селлерсом. Унифицированная система резьб, которая включает элементы обоих указанных стандартов, была введена в 1948 г. и получила распространение в США, Канаде и Великобритании. Стандартная система метрической резьбы, разработанная Международной организацией по стандартизации (ISO), была принята в 1964 г. Она получила распространение в странах, использующих метрическую систему мер. Оптимальная метрическая система крепежных изделий, предложенная Институтом промышленных крепежных изделий в 1971 г. как усовершенствованный вариант стандарта ISO, легла в основу системы Американского национального института стандартов (ANSI/ISO) и стала международным стандартом метрической резьбы.

Несовместимость систем Витворта и Селлерса стала причиной многих технических осложнений в годы первой и второй мировых войн, когда американская и английская армии сталкивались с необходимостью иметь взаимозаменяемые части вооружения. Начиная с 1918 и вплоть до 1948 г. обе страны делали попытки привести две системы в соответствие. На конференции, состоявшейся в 1948 г. в Вашингтоне, США, Канада и Великобритания приняли Унифицированную систему резьбы, которая включала элементы как системы Витворта, так и системы Селлерса. Существенную роль в стандартизации дюймовой винтовой резьбы сыграл Институт промышленных крепежных изделий, созданный ведущими североамериканскими фирмами, специализирующимися на производстве крепежных деталей.

В том же году Международная организация по стандартизации ИСО (ISO) приступила к разработке системы стандартизации винтовых резьб, единой для многих стран мира. Когда в 1964 г. эта работа была завершена, международная конференция в Нью-Дели приняла две системы: систему дюймовой резьбы ISO (такую же, как и вышеуказанная Унифицированная система) и систему метрической резьбы ISO, которая должна была заменить множество различных национальных систем.

На том основании, что крепежные детали, изготовленные в соответствии с новой метрической системой, оказались хуже по сравнению с теми, которые изготовлялись по дюймовой системе ISO, Институт промышленных крепежных изделий рекомендовал в 1970 г. разработать более совершенную метрическую систему. В 1971 г. группа специалистов этого института представила проект Оптимальной метрической системы крепежных деталей. Среди прочих предложений проект предусматривал такой профиль резьбы, который бы стал стандартным для крепежных изделий, применяемых в авиационно-космической технике, а также для изделий из металла с повышенной усталостной прочностью. Это предложение было учтено в той системе, которая сейчас является международным метрическим стандартом: системе ANSI/ISO (ANSI - сокращенное название Американского национального института стандартов).

Стандартизацией крепежных изделий в США занимаются и многие другие организации. Их деятельность связана с введением в существующие стандарты дополнительных параметров с учетом тех специфических требований, которые диктуются условиями применения крепежных деталей в отдельных отраслях промышленности. К числу таких организаций относятся Американское общество по испытанию материалов, Американский национальный институт стандартов, Общество автомобильных инженеров и другие. Этими организациями разработано в общей сложности около 8 тыс. стандартов на крепежные изделия, они охватывают такие параметры, как материал, геометрия профиля резьбы и крепежных деталей, размеры, допуски и механические свойства. Если учесть крепежные детали специального назначения или детали с ограниченным правом производства, с различными видами обработки поверхности и покрытиями, а также все комбинации диаметра и длины, то общее число разновидностей этих изделий составит более двух миллионов.

При таком огромном выборе промышленным фирмам следует избегать количественного роста крепежных изделий. Если не быть предусмотрительным на стадии проектирования какого-либо оборудования, то увеличение числа крепежных деталей различных типов и размеров в проекте впоследствии может обернуться большими материальными потерями.

Предположим, что разрабатывается конструкция какой-либо машины, на определенной стадии сборки которой потребуется установка самонарезающего винта. Допустим также, что винт этот должен иметь вполне определенные диаметр и длину. В данном случае конструктор имеет следующий выбор самонарезающих винтов в соответствии с действующими стандартами: девять форм профилей резьбы, шесть типов головок, три типа прорезей на головке и четыре разновидности обработки поверхности. В результате конструктору придется выбирать один винт из 648 возможных. Из приведенного примера видно, с чем может столкнуться компания с большим штатом конструкторов при увеличении числа крепежных деталей, каждая из которых нумеруется по принадлежности и поставляется в партии.

Та же проблема характерна и для более простых случаев. Пусть требуется подобрать соответствующие друг другу болт, гайку и шайбу. Обращаясь к стандартным изделиям, инженер обнаруживает, что болт необходимых диаметра и длины он может выбрать из трех с разной формой головки, из четырех, рассчитанных на различные нагрузки, из двух с неодинаковым шагом резьбы и из трех, отличающихся способом обработки поверхности; нужную ему гайку он может выбрать по меньшей мере из двух типов, и из двух типов - шайбу. В целом число возможных комбинаций равно 288.

Подсчитано, что стоимость хранения запасов деталей одного наименования обходится более чем в 2 тыс. долл. в год. Каждое из этих наименований необходимо записать в банк данных вычислительной машины, откуда в нужный момент можно извлечь требуемую информацию; необходимо также поддерживать определенные условия, при которых имеющиеся в наличии детали данного типа сохраняли бы свою пригодность; для хранения запасов требуется специальное помещение и, кроме того, необходимо располагать техническими и людскими средствами для доставки нужного оборудования со склада. Все это относится к каждой гайке, болту, шайбе и другим крепежным элементам, используемым при сборке машин и узлов.

Многие фирмы склонны уделять значительно меньше внимания крепежным деталям, чем любым другим, из которых собирается тот или иной узел. Обычно гайки и болты представляют как стандартизованные недорогие детали, которые всегда под руками, и при необходимости рабочему достаточно дотянуться до ящика, взять нужное и установить. В результате (за несколькими исключениями, в том числе в автомобильной промышленности и в производстве сельскохозяйственной техники) немало средств расходуется на увеличение запасов крепежных деталей, а также на необоснованное использование болтов и гаек с повышенными прочностными характеристиками, из улучшенных материалов, с особым видом резьбы и специальным покрытием. На основании собственного опыта могу сказать, что любая промышленная фирма, расходующая 1 млн. долл. в год на крепежные детали, может сэкономить 15% от этой суммы только за счет более рационального использования этих деталей.

С необходимостью решения указанной проблемы связано появление в последние годы нового подхода в инженерной практике. Еще на стадии разработки конструкции машины инженер выбирает необходимые крепежные детали из большого числа имеющихся в наличии, а также наиболее подходящий способ их установки. В результате такого подхода достигается существенное повышение надежности и конструктивной безопасности разрабатываемых машин.

Помимо того что многие компании не уделяют должного внимания проблеме крепежных элементов, можно отметить и другое немаловажное обстоятельство, а именно - недостаточность знаний о правильных способах затяжки болтовых соединений. Чтобы затяжка была наиболее надежной, завинчивание гаек должно производиться до момента, непосредственно предшествующего появлению в металле остаточной деформации. При этом достигается наиболее высокое давление в месте затяжки.

Напряжения, возникающие в болтовом соединении, условно показаны для случая, когда болт с навинченной на него гайкой стягивает две детали. В идеальном случае болт должен быть затянут до такого состояния, при котором возникающие в нем напряжения максимальны, но не вызывают его остаточную деформацию.

Ввиду того что затяжка производится вручную, крупные болты и гайки (диаметром 5/8 дюйма и больше), как правило, недозатягиваются, и наоборот, более мелкие крепежные детали обычно затягиваются слишком сильно.

Для обеспечения нормальной затяжки болтов и гаек используются специальные гаечные ключи и приспособления. В тех же случаях, когда к соединению крепежных деталей предъявляются особо жесткие требования (с точки зрения обеспечения высокой надежности и безопасности), их затяжка осуществляется с использованием электронных устройств автоматического управления, которые получают все более широкое практическое применение. Используемый в этих системах микропроцессор управляет операцией затяжки (в настоящее время ее может выполнять и робот). В основе принципа управления лежит измерение и преобразование величины момента и угла в электрические сигналы. По достижению определенной величины сигналов завертывающее устройство с электрическим приводом выключается.

Контролирование степени затяжки часто позволяет применить более мелкие или относящиеся к более низкому классификационному классу крепежные детали, что может обеспечить экономию в размере 10% на каждую деталь. Для предприятия, которое производит сборку, скажем, 1 млн. машин в год, такая замена крепежных деталей может снизить издержки на 100 тыс. долл. в год. Кроме того, если учесть, что после установки более надежного болтового соединения снизится возврат некачественной продукции для ремонта, то экономия будет еще больше.

Многие крепежные детали работают в агрессивных средах, вызывающих коррозию, или в условиях высоких температур, а иногда при одновременном воздействии обоих факторов. Стандартами предусматривается покрытие деталей, рассчитанных на работу в указанных условиях, специальными составами из фосфата и жидкой смазки или из черного окисла. Для обеспечения повышенной устойчивости к коррозии на поверхность крепежных деталей гальваническим способом наносят цинк или кадмий. Но все эти методы не лишены недостатков. Покрытие цинком и кадмием, например, может повысить хрупкость металла.

В последнее время разработана технология покрытия крепежных изделий алюминием, которая успешно применяется в авиационно-космической промышленности для деталей, рассчитанных на работу в экстремальных условиях, например, в газовых турбинах. Алюминий рассеивается на фосфате или хромате. Алюминиевые покрытия повышают способность крепежных изделий выдерживать высокие температуры и противостоять воздействию многих жидких химических и органических веществ.

Некоторые успехи достигнуты и в технологии покрытия инструментов, применяемых при холодных способах производства крепежных изделий. Эти инструменты, хотя и изготовляются из высокопрочных и твердых материалов, все же быстро изнашиваются. Самые большие затраты в производстве крепежных изделий связаны с заменой используемых для их производства инструментов. Меры, обеспечивающие продление срока службы инструментов для изготовления крепежных изделий, вкючают различные виды обработки их поверхностей, такие, как цементация, азотирование и гальванопокрытие. Используется также и установка вкладышей из карбида титана или нитрида титана в места, подверженные наибольшему износу. В настоящее время разработана технология нанесения тонкого слоя карбида титана или нитрида титана химическим путем или методом осаждения. Покрытия не только придают инструментам исключительно высокую твердость, но и выполняют роль смазки, которая снижает трение между инструментом и обрабатываемой деталью. Указанные технологические приемы в большинстве случаев повышают срок службы инструментов в три-пять раз.

Литература

J.W. Fisher and J.H.A. Struik. Guide to design criteria for bolted and riveted joints. John Wiley and Sons.. Inc., 1974.

The heritage of mechanical fasteners. Industrial Fasteners Institute, 1974.

Standard handbook of fastening and joining, Edited by Robert O. Parmeley. McGraw-Hill Book Company, 1977.

Якушев А.И. и др. Повышение прочности и надежности резьбовых соединений. - М.: Машиностроение, 1979.

Мокринский В.И. Производство болтов холодной объемной штамповкой. Под. ред. А.М. Павлова. - М.: Металлургия, 1978.