Кріпильні різьбові деталі, їхні конструкції та матеріали

Для з'єднання деталей використовують болти (гвинти з гайками), гвинти або шпильки.

Використання болтів для з'єднання деталей не вимагає нарізування в цих деталях різьби. Це особливо важливо в тих випадках, коли матеріал деталі не може забезпечити достатню міцність різьби. Однак у з'єднанні болтом повинен бути передбачений простір для головки гвинта та гайки, а також має місце деяка незручність виконання складальних операцій, бо при загвинчуванні або відгвинчуванні гайки треба утримувати головку гвинта від прокручування. Болтове з'єднання дещо збільшує масу виробу і в деякій мірі спотворює його зовнішній вигляд.

Гвинти та шпильки треба використовувати в тих випадках, коли за конструкцією з'єднання застосування болтів неможливе або нераціональне. Гвинти та шпильки вимагають певної глибини загвинчування в одну із деталей з'єднання. Якщо при експлуатації з'єднання виникає потреба у багатократному з'єднуванні та роз’єднуванні деталей, то для запобігання можливому руйнуванню різьби деталі перевага надається з'єднанню шпилькою або болтовому з'єднанню.

Конструкції гвинтів

У деяких випадках під гайку або головку гвинта ставлять плоску круглу шайбу. Постановка такої шайби зменшує пошкодження та зминання гайкою поверхні деталі (якщо деталь виготовлена з м'якого матеріалу — алюмінію, пластмаси, дерева) при загвинчуванні гайки чи гвинта. Плоскі круглі шайби використовують також у випадку збільшеного діаметра отвору під болт або гвинт або коли отвір не має круглої форми.

Геометричні форми та розміри гвинтів, гайок, шпильок дуже різноманітні і достатньо описані у відповідних довідниках та стандартах різьбових кріпильних деталей. Деякі види широко застосовуваних гвинтів, що відрізняються конструкцією головок, показані на рисунку.

Для виготовлення кріпильних різьбових деталей використовують сталі: вуглецеві звичайної якості, якісні конструкційні та леговані конструкційні. Механічні властивості сталевих кріпильних деталей нормуються за ГОСТ 1759.4—87, згідно з яким болти, гвинти та шпильки поділяють на 12 класів міцності, а гайки — на 7 класів.

Клас міцності болтів, гвинтів та шпильок позначається двома числами, розділеними крапкою. Перше число, помножене на 100, визначає мінімальне значення границі міцності , МПа, матеріалу болта, а друге число, поділене на 10 і помножене на , дає границю текучості матеріалу болта. Наприклад, для болта класу міцності 5.6 маємо: = 5 ·100 = 500 МПа;
= 6 ·500/10 = 300 МПа.

Умовне позначення болта, наприклад, із номінальним діаметром різьби = 12 мм, малим кроком = 1, 25мм, довжиною = 60 мм та класом міцності 4.6 записують: Болт М12 х 1, 25 х 60.46 ГОСТ 7805 — 70. Більш детальні відомості про умовні позначення кріпильних деталей наведені в
ГОСТ 1759.0 — 87.

Вибір матеріалів кріпильних деталей пов'язаний з особливостями умов роботи з'єднань, вимогами до габаритів та маси з'єднання.

Під час вибору матеріалу гайки рекомендують брати до уваги таку вказівку: напруження від навантаження випробування повинно відповідати мінімальній границі міцності матеріалу болта, з яким комплектується гайка.