Кріплення види, покриття та маркування кріпильних виробів

Кріплення: види, покриття та маркування кріпильних виробів.

Сталеві болти та гайки - найбільш поширені та знайомі кріпильні вироби.

Кріпильні вироби – найважливіші машинобудівні деталі, що застосовуються у всіх галузях машинобудування. Існує безліч видів кріплення. Розмаїття визначень конструктивних типів кріпильних виробів стандартизовано ГОСТ та інші стандарти.

Конструктивні форми кріпильних виробів

Основні кріпильні вироби

Малюнок 1. Види кріпильних виробів різьбових з'єднань різних конструкцій: а) болт, гайка та шайба; б) гвинт; в) шпилька, гайка та шайба; г) гвинт, вставка та шайба

Серед різьбових деталей найбільш поширені такі основні кріпильні вироби:

Під болтом (малюнок 1, а) або гвинтом (малюнок 1, б) розуміють стрижень з головкою та одним різьбовим кінцем.

Гвинт - кріпильний виріб, що має стрижень із зовнішнім різьбленням і головкою. Гвинт з'єднується з гайкою або отвором для кріплення.

Малюнок 2. Болт нержавіючий DIN 933

Гвинти класифікуються за призначенням на два типи:

кріпильні гвинти, що застосовуються для з'єднання деталей (наприклад, для роз'ємних фланцевих з'єднань трубопроводів);
настановні віти, що використовуються для взаємної фіксації деталей.

Болт є кріпильним виробом, що має стрижень із зовнішнім різьбленням на одному кінці та головку - на іншому. Болт утворює з'єднання за допомогою гайки або різьбового отвору в виробі, що з'єднується. На відміну від гвинта, болт обов'язково має головку для передачі моменту, що крутить.

Шпилька (рисунок 1,в) має два різьбових кінця і не має головки.

Малюнок 3. Гайки нержавіючі.

Вставка (рисунок 1, г) є формою гвинтову пружину з дроту ромбічного перерізу, загвинчується з натягом в різьбовий отвір.

Гайка - кріпильний виріб з різьбовим отвором і конструктивним елементом для передачі моменту, що крутить.

Шайба - кріпильний отвор отвором, що підкладається під гайку або головку болта або гвинта. Шайба служить збільшення опорної поверхні чи запобігання їх самоотвинчивания.

У нашій країні та за кордоном розроблені стандарти на найпоширеніші види деталей різьбових з'єднань загального призначення.

Матеріали кріпильних виробів

Відповідно до стандарту на кріплення ГОСТ 1759.4-87 «Болти, гвинти та шпильки. Механічні властивості та методи випробування» («Bolts, screws and studs. Mechanical properties and test methods»), механічні характеристики вуглецевих та легованих сталей, що застосовуються для виготовлення болтів, гвинтів та гайок, а також марки сталі повинні відповідати зазначеним у таблиці 1.

Таблиця 1. Механічні характеристики корозійно-стійких (нержавіючих), жароміцних, жаростійких та теплостійких сталей (при нормальній температурі) для виробництва гвинтів, болтів, виготовлення шпильок та гайок.

Марка стали кріплення

межа міцності σв, МПа

межа плинності σт, МПа

відносне подовження δ5, %

ударна в'язкість,

aH, Дж/см2

Застосування безсемерівських сталей для виготовлення кріпильних деталей заборонено, тому що таке сталеве кріплення має підвищену крихкість внаслідок високого вмісту фосфору і азоту, що поглинаються з повітря припродування.

При жорстких вимогах до корозійної стійкості, міцності, габаритів та маси з'єднання застосовують кріпильні вироби з титанових та берилієвих сплавів, високоміцних та жароміцних сталей та сплавів.

Покриття кріплення

Відповідно до ГОСТ 1759.4-87 для кріпильних деталей передбачені покриття та оксидні плівки (див. таблицю 2). Вибір виду покриття для певного матеріалу виконується за ГОСТом. Товщина покриттів δ (встановлюється за узгодженням) вибирається залежно від кроку різьблення у таких межах:

при кроці різьблення кріплення Р 0,8 мм товщина покриття повинна становити δ = 9 . 12 мкм.

Покриття кріплення ГОСТ повинні відповідати зазначеним у таблиці 2.

Таблиця 2. Види покриттів кріплення за ГОСТ

Позначення

Покриття

Робоча температура, t °C, не більше

Кріплення без покриття

Цинкове покриття кріплення з хроматуванням

Кадмієве покриття з хроматуванням кріпильних деталей

Багатошарове мідно-нікелеве покриття кріплення

Оксидне покриття кріплення

Фосфатне з промаслюванням покриття кріпильних виробів

Олов'яне покриття кріплення

Мідне покриття кріпильних деталей

Цинкове покриття кріплення (оцинковане кріплення)

Оксидне анодізаційне покриття кріплення з хроматуванням

Оксидне з кислих розчинів покриття кріпильних виробів

Срібне покриття кріплення

Нікельове покриття кріпильних виробів

Маркування кріпильних виробів

Малюнок 3. Маркування болтів, шпильок і гвинтів.

За ГОСТ 1759.0-87 такі кріпильні вироби повинні мати маркування, що означає клас міцності:

болти з шестигранною головкою,
гвинти з внутрішнім шестигранником і діаметром різьблення d ≥ 5 мм і
шпильки з діаметром 12 мм і вище повинні мати маркування, що означає клас міцності.

Кріплення класів міцності 3.6, 4.6, 4.8, 5.6, 5.8, 6.6, 6.8 та 6.9 маркується так, як це узгодять між собою споживачі та виробники кріплення.

Розміри знаків маркування встановлюються виробником кріпильних виробів. Клеймо заводу та маркувальні знаки повинні наноситися на головку болта або гвинта та на торець кінця шпильок (рисунок 2). За способом нанесення маркування болтів, шпильок та гвинтів може бути двох видів:

Умовні позначення болтів, шпильок та гвинтів

Умовні позначення наступних кріпильних виробів:

болтів,
шпильок,
гвинтів із вуглецевих сталей класів міцності 3.6…6.9,
гайок із вуглецевих сталей класів міцності 4…8 та
виробів з кольорових сплавів -

містять такі атрибути:

найменування деталі,
виконання,
діаметр різьблення,
довжина болта,
дрібний крок,
поля допуску різьблення,
вказівки щодо застосування матеріалу,
клас міцності чи група,
вид покриття та
номер розмірного стандарту на кріплення.

Болти, шпильки та гвинти класів міцності 8.8, 10.9, 12.9, 14.9 і гайки класів міцності 10, 12 і 14, вироби з корозійно-і жаростійких, жароміцних і теплостійких сталей, а також деталі, матеріал17 не передбачений позначати також, тільки необхідно вказати марку сталі або сплаву.

У позначенні кріплення не вказуються:

клас точності різьблення 3,
великий крок різьблення,
виконання 1,
виглядпокриття 00 (кріпильні вироби без покриття).

Приклад позначення кріпильних виробів

Позначення болта по ГОСТ 7795-70 з діаметром 10 і довжиною 60 мм з полем допуску різьблення 6g зі сталі 38ХА з цинковим покриттям:

з великим кроком різьблення (виконання 1): Болт M10×60.6g.38×A.88.09. ГОСТ 7795-70;
з дрібним кроком різьблення (виконання 2): Болт 2M10×60×1.25.6g.38ХА.88.09.ГOCT 7795-70.

Висновок

Для кріплення ГОСТ 27017-86 встановлює термінологію різні конструктивні форми. Номенклатура кріплення, встановлена стандартом, є обов'язковою для застосування у всіх видах документації та літератури, що використовують ці стандарти. Однак визначення різних видів кріплення, встановлені ГОСТом, допускається доповнювати, вводячи в них похідні ознаки і характеристики кріпильних виробів, розкриваючи значення термінів, що використовуються в них, вказуючи об'єкти, що входять в обсяг визначеного поняття.