Содержание страницы
Резьбовые крепежные изделия играют важную роль в обеспечении прочности и долговечности конструкций в различных отраслях промышленности, таких как машиностроение, строительство, авиация и другие. Точные и надежные резьбовые соединения необходимы для обеспечения безопасности и долговечности конструкций, а также для оптимизации процесса сборки и разборки. Чтобы гарантировать, что резьбовые крепежные изделия будут соответствовать высоким стандартам качества, разработаны технические условия и нормы точности, которые регулируют их производство и использование.
Технические условия на резьбовые крепежные изделия с метрической резьбой и нормы точности для резьбовых крепежных деталей устанавливают требования к точности геометрии, размерам, допускам и прочим характеристикам крепежных изделий. Эти нормы являются основой для создания безопасных, долговечных и функциональных изделий, которые могут быть использованы в самых разных сферах, от сборки автомобилей до строительства высотных зданий.
История резьбы и резьбовых крепежных изделий имеет долгую и интересную историю, уходящую в глубокую древность. Резьба как механическое соединение была известна уже в Древнем Египте, где для крепления различных конструкций использовались деревянные и бронзовые винты, хотя и не с той точностью, к которой мы привыкли сегодня. С развитием технологии и инженерных знаний, начиная с эпохи Ренессанса, резьбовые соединения начали совершенствоваться.
Одним из самых значимых этапов в истории развития резьбовых крепежных изделий стало создание метрической резьбы, предложенной в 1799 году швейцарским инженером Иоганном Фридрихом Вильгельмом Бенцом. Этот стандарт стал основой для универсальной метрической системы, которая распространилась на весь мир. В 19 веке механическое производство значительно улучшилось, что позволило создавать резьбовые крепежные изделия с высокой точностью.
В Советском Союзе, а затем и в России, развитие норм и стандартов для резьбовых изделий продолжалось с середины XX века. Одним из основных документов, регулирующих производственные процессы, стал ГОСТ 16093-81, который устанавливает стандарты для метрической резьбы и допусков на резьбовые соединения. С появлением новых материалов и технологий, требования к точности и качеству крепежных изделий продолжали усложняться, что способствовало внедрению более строгих норм точности и допусков.
1. Технические условия на резьбовые крепежные изделия с метрической резьбой
Для определения механических характеристик резьбовых и крепежных деталей были разработаны специальные классы и группы прочности, которые зависят от используемого материала и процесса производства. Окончательный выбор материала должен опираться на требования, предъявляемые к условиям эксплуатации и техническим особенностям машины или механизма.
Таблица 1. Крепежные изделия с метрической резьбой. Классы прочности по ГОСТ 1759-70
| Наименование крепежных изделий | Марка материала | Класс прочности или условное обозначение группы | ||
| Болты | Сталь 10кп ГОСТ 1050-74 | 4,8 | ||
| Сталь 35 ГОСТ 1050-74 | 5,6 ; 6,6; 8,8 | |||
| Сталь I2XI8H9T ГОСТ 5032-72 | 21 | |||
| Винты | Сталь 10кп ГОСТ 1050-74 | 4,8 | ||
| Сталь 35 ГОСТ 1050-74 | 5,6 ; 8,8 | |||
| Л63 ГОСТ 15527-70 | 32 | |||
| Сталь 12х18Н9Т ГОСТ 5532-72 | 21 | |||
| Винты установочные | Сталь 35 ГОСТ 1050-74 | 14Н; 22Н; 33Н | ||
| Сталь I2Х18H9T ГОСТ 5632-72 | 21 | |||
| Гайки | Сталь 10кп ГОСТ 1050-74 | 5 | ||
| Сталь 35 ГОСТ 1050-74 | 6; 8 | |||
| Л63 ГОСТ 15527-70 | З2 | |||
| Сталь I2XI8H9T ГОСТ 5632-72 | 21 | |||
| Гайки низкие | Сталь 10кп ГОСТ 1050-74 | 04 | ||
| Л63 ГОСТ 15527-70 | 32 | |||
| Заклепки | Сталь 10кп ГОСТ 1050-74 | 01 | ||
| Л63 ГОСТ 15527-70 | 32 | |||
| М3 ГОСТ 859-78 | 38 | |||
| АД1ГОСТ 4784-74 | 37 | |||
| Шайбы | Сталь 08кп ГОСТ 1050-74 | 01 | ||
| Сталь 35 ГОСТ 1050-74 | 05 | |||
| Сталь I2ХI8HI0T ГОСТ 5632-72 | 21 | |||
| Л63 ГОСТ 15527-70 | 32 | |||
| Штифты | Сталь 45 ГОСТ 1050-74 | — | ||
| Шпильки | Сталь 10кп ГОСТ 1050-74 | 5,8 | ||
| Сталь 35 ГОСТ 1050-74 | 5,6 ; 6,6; 8,8 | |||
| Шплинты | Сталь 10кп ГОСТ 1050-74. | 0 | ||
| Ушки для пружин | Сталь 10кп ГОСТ 1050-74 | 4,8 | ||
| Сталь 35 ГОСТ 1056-74 | 5,6 | |||
| Примечание. В прямоугольных рамках указаны значения классов прочности (групп) предпочтительного применения. | ||||
Виды покрытий для резьбовых крепежных изделий подбираются в зависимости от материала, используемого технологического процесса и особенностей эксплуатации. Выбор покрытия имеет важное значение, так как он влияет на долговечность и надежность изделий в условиях различных рабочих сред (табл. 2, 3).
Таблица 2. Крепежные изделия с метрической резьбой. Виды покрытий
| Вид покрытия | Обозначение покрытия | |
| по ГОСТ 9.306-85 | цифровое | |
| Цинковое хроматированное | Ц. хр | 01 |
| Кадмиевое, хроматированное* | Кд. хр | 02 |
| Медно-никелевое, многослойное | М. Н | 03 |
| Окисное, пропитанное маслом | Хим. окс. прм. | 05 |
| Оловянное | О | 07 |
| Никелевое | Н | 13 |
Примечания:
* Кадмиевое, хроматированное покрытие используется для изделий, предназначенных для эксплуатации в тропическом климате. |
||
Таблица 3. Крепежные изделия с метрической резьбой. Толщина покрытия
| Изделия с резьбой | Изделия без резьбы | |
| Шаг резьбы, мм | Толщина, мкм | Толщина, мкм |
| От 0,4 до 0,45 | 3 | 6-9 |
| От 0,5 до 0,75 | 6 | |
| От 0,8 до 5 | 9 | |
2. Нормы точности для резьбовых крепежных деталей
Отклонения – для болтов верхние, для гаек нижние – измеряются от номинального профиля резьбы в перпендикулярном направлении относительно оси резьбы. Основные отклонения для болтов обозначаются буквами h, g, e, d, а для гаек – H, G.
Для различных диаметров болтов и гаек предусмотрены определенные ряды допусков (степеней точности) (см. таблицу 4).
Таблица 4. Крепежные изделия с метрической резьбой. Ряды допусков (степеней точности)
| Диаметр | Степень точности |
| Болта, наружный | 4, 6, 8 |
| Болта, средний | 4, 6, 7, 8, 9 |
| Гайки, внутренний | 5, 6, 7 |
| Гайки, средний | 4, 5, 6, 7 |
Основной ряд допусков для всех диаметров резьбы принят с 6-й степенью точности. Этот ряд рекомендуется для применения в резьбе средней точности при стандартной длине свинчивания.
Для других степеней точности, соответствующие допуски определяются с использованием коэффициентов, приведенных в таблице 5.
Таблица 5. Коэффициенты для расчета допусков
| Степени точности | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 |
| Коэффициент | 0,5 | 0,63 | 0,8 | 1,0 | 1,25 | 1,6 | 2 |
В зависимости от требований точности резьбового соединения, поля допусков для болтов и гаек делятся на три класса точности: точный, средний и грубый (см. таблицу 6).
Таблица 6. Крепежные детали с метрической резьбой. Поля допусков
| Длина свинчивания | Класс точности | Отклонения | ||||
| поля допусков гаек | поля допусков болтов | |||||
| Н | G | h | g | e | ||
| S (короткая) | Точный | 4Н | — | (3h4h) | — | — |
| Средний | 5Н | (5G) | (5h6h) | (5g6g) | — | |
| Грубый | — | — | — | — | — | |
| N (нормальная) | Точный | 5Н | — | 4h | — | — |
| Средний | 6Н | (6G) | 6h | 6g | 6e | |
| Грубый | 7Н | 7G | 8h | 8g | — | |
| L (длинная) | Точный | 6Н | — | (5h4h) | — | — |
| Средний | 7Н | 7G | (7h6h) | (7g6g) | (7e6e) | |
| Грубый | 8Н | 8G | — | (9g8g) | — | |
Примечания:
|
||||||
Размеры резьбы после покрытия не должны выходить за пределы, определяемые ее профилем, и должны соответствовать основным отклонениям h, H.
Для стандартизированных полей допусков установлены предельные отклонения для резьбы болтов: верхние – для наружного d, среднего d2 и внутреннего d1 диаметров; нижние – для наружного d и среднего d2 диаметров. Нижнее отклонение для внутреннего диаметра резьбы болта не регламентируется, однако косвенно ограничивается формой впадины резьбы болта.
Поля допусков наружной и внутренней метрической резьбы для крепежных изделий и сопрягаемых отверстий определяются по ГОСТ 16093-81: для наружной резьбы – 6g; для внутренней резьбы – 6H.
Неуказанные предельные отклонения размеров: H14, h14, ± t2/2.
Неуказанные допуски формы и расположения – согласно ГОСТ 25069-81.
Заключение
Резьбовые крепежные изделия с метрической резьбой являются неотъемлемой частью множества конструкций и механизмов, обеспечивая их прочность и долговечность. Технические условия и нормы точности, регулирующие их производство, позволяют создать продукцию, соответствующую мировым стандартам качества и безопасности. Развитие этих норм и стандартов, а также их адаптация к новым технологиям и материалам, продолжают играть ключевую роль в инженерии и промышленности.
Знание и соблюдение технических условий и норм точности на резьбовые крепежные изделия не только помогает улучшить качество продукции, но и обеспечивает более высокую безопасность и надежность тех объектов, где эти изделия применяются.
Регулярно публикую материалы о передовых методах обработки и сварки материалов, а также освещаю новинки в сфере производства,материаловедения, строительства и др.