Детали, применяемые для резьбового соединения

Для соединения деталей применяют болты, винты и шпильки с гайками.

Болты (рис. 96, а) применяют для скрепления деталей небольшой толщины, а также для деталей, материал которых не может обеспечить достаточной прочности резьбы.

Винты (рис. 96, б) применяют в случае достаточной толщины и прочности материала, при жёстких требованиях к массе детали.

Шпильки (рис. 96, в) применяют в случае частых разборок соединения (например, соединение блока и головки цилиндров двигателя автомобиля).

а) б) в)

Рис. 96. Основные типы резьбовых соединений:

а) - болт; б) - винт; в) - шпилька

По форме головок болты (винты) подразделяют на захватываемые инструментом снаружи и захватываемые инструментом изнутри (рис. 97). Наибольшее распространение получили шестигранные головки. Цилиндрические головки с внутренним шестигранником устанавливают в углублениях детали, а также в ограниченных конструктивными особенностями детали местах. Головки винтов, имеющие под ключ форму «Torx», широко применяют в соединениях конструкций автомобилей. При равных размерах профиль «Torx» выдерживает бóльшие нагрузки и передаёт бóльший крутящий момент в сравнении с внутренним шестигранником, а возможность проворачивания инструмента сведена к минимуму.

а) б) в) г) д) е) ж)

Рис. 97. Основные формы головок болтов (винтов):

а) - шестигранные; б) - цилиндрические с внутренним шестигранником под ключ; в) - шестигранные типа «Torx»; г) - цилиндрические с внутренним шестигранником типа «Torx» под ключ; д) -- цилиндрические, прямой шлиц; е) - потайные, крестообразный (прямой) шлиц; ж) - полукруглые, крестообразный (прямой) шлиц

По форме стержня болты (винты) подразделяют на следующие группы:

- с нормальным стержнем (рис. 98, а);

- с подголовком (рис. 98, б);

- с утолщённым, чисто обработанным (без подголовка) стержнем для установки в развёрнутое отверстие для предотвращения сдвига соединяемых деталей (рис. 98, в);

- со стержнем уменьшенного диаметра для снижения концентраций напряжения в месте перехода чистый стержень – резьба (рис. 98, г).

а) б) в) г)

Рис. 98. Формы стержня болтов (винтов)

В зависимости от назначения болты и винты подразделяют на следующие группы:

- общего назначения;

- установочные болты (винты), применяемые для фиксации взаимного положения деталей (рис. 99, а, б, в). Установочные болты отличаются от болтов общего назначения тем, что работают не на растяжение, а на сжатие. Как правило, их выполняют короткими, преимущественно с резьбой по всей длине стержня;

- специальные болты (винты) предназначены для применения в определённых видах изделий или в особых условиях. Например, болт для закрепления колеса автомобиля (рис. 99, г), грузовой болт (рым - болт, рис. 99, д).

а) б) в) г) д)

Рис. 99. Примеры винтов:

а), б) в) - установочные; г), д) - специальные

В зависимости от формы различают гайки шестигранные, круглые и гайки - барашки. В зависимости от высоты шестигранные гайки бывают обычные, узкие и широкие (рис. 100, а). Корончатые и прорезные гайки (рис. 100, б) применяют для фиксации резьбового соединения с помощью шплинтов (рис. 100, г). Круглую шлицевую гайку (рис. 100, в) используют для фиксации соединения при небольших осевых нагрузках. Гайки - барашки (рис. 100, д) предназначены для небольшой затяжки и частого отвинчивания без ключа.

а) б) в) г) д)

Рис. 100. Основные типы гаек:

а) - шестигранная обычная, узкая и широкая;

б) - шестигранная корончатая (прорезная); в) - круглая шлицевая;

г) - шестигранная колпачковая; д) - гайка - барашек

Для предохранения резьбового соединения от самоотвинчивания предусматривают стопорение крепёжных деталей, основанного на дополнительном трении или применение специальных запирающих элементов, таких как шплинт (рис. 101, г), стопорные шайбы (рис. 101, д) или обвязка проволокой, пропущенной через отверстия с натяжкой в сторону завинчивания гайки (рис. 101, е).

а) б) в) г) д) е)

Рис. 101. Стопорные устройства:

а), б), в) - основанные на дополнительном трении;

г), д), е) - со специальными запирающими элементами

Наиболее простым способом предохранения от самоотвинчивания является применение контргайки (рис. 101, а), недостатками которого являются двойной расход гаек и необходимость увеличения длины болта. Широкое распространение получили пружинные шайбы (рис. 101, б) и шайбы зубчатые упругие (рис. 101, в).