Все о гайках с фланцем

Производство гаек нержавеющих, жаропрочных, высокопрочных

   Мы производим гайки для различных сред и условий эксплуатации: гайки общепромышленного назначения, гайки жаропрочные, гайки высокопрочные, гайки нержавеющие.

   Жаропрочные гайки имеют высокое сопротивление ползучести и разрушению при высоких температурах. Применяются для крепежа деталей двигателей, паровых и газовых турбин, котлов. Жаропрочность гайки определяется физическими факторами — прочностью межатомных связей стали, из которой изготовлена гайка, и ее структурой. Необходимую для высокой прочности структуру получают введением легирующих элементов, способных к дополнительному упрочнению основного компонента стали.

   Нержавеющие гайки, стойкие против коррозии в кислотных и других агрессивных средах.

   Высокопрочные гайки сочетают высокие прочностные свойства с хорошей пластичностью и вязкостью. Гайки высокопрочные шестигранные проходят специальную термическую обработку.

Обзор видов и размеров

В одном из вариантов применяется метод «натяга». Резьба имеет некоторый положительный допуск. Когда деталь закручивают, в промежутке между витками создается интенсивное трение. Оно-то и фиксирует крепеж на болтовом стержне; соединение не потеряет стабильности даже при мощной вибрации.

Некоторые версии поставляются с кольцом из нейлона. Обычно их размер колеблется от М4 до М16. Крепеж со вставкой может иметь прочное либо особо прочное исполнение. Чаще всего предполагается применение в связке с болтом (винтом). В некоторых случаях практикуется дополнительное оснащение шайбой; ее роль — сокращение опасности раскручивания соединения.

Иногда самостопорящаяся гайка имеет фланец — ее легко распознать по шестигранной форме. Существуют еще и версии с буртом, который дополнительно помогает стопорению. Что касается размеров, то тут все просто и строго:

• М6 — высотой от 4,7 до 5 мм, высота захвата для ключа – не менее 3,7 мм;

• М8 — с шагом нарезов 1 либо 1,25 мм (второй вариант стандартный, прочие габариты указываются в заказе и в маркировке);

• М10 — нормативной высотой от 0,764 до 0,8 см, при наименьшем уровне ключевого захвата 0,611 см.

Форма гайки

Конструкция гайки оказывает большое влияние на распределение нагрузки между витками и, как следствие на долговечность соединений. Например, действие нагрузки на нижний виток гайки растяжения, в 1,7…1,8 раза меньшей, чем для обычной гайки, приводит к существенному повышению предела выносливости.

Исследование влияния формы гайки выполнено Г. Вигандом. В его опытах образцы имели резьбу Витворта (угол профиля 55°) 3/4″. Результаты приведены в табл. 1.

Таблица 1.

Гайки с кольцевой выточкой (поднутрением)

Как и следовало ожидать, наибольшим сопротивлением усталости характеризуются соединения с гайкой растяжения, наименьшим — со стандартной гайкой. При использовании гаек с кольцевой выточкой (поднутрением) значение σ_ап увеличивается на 30%. Размеры гаек с поднутрением к табл. 1 приведены на рис. 1.

Гайки растяжения и сжато-растянутые гайки

Прочность соединений при переменных нагрузках повышают только гайки, обеспечивающие более равномерное распределение нагрузки (гайки растяжения и сжато-растянутые гайки). На рис. 2. показаны соединения с такими гайками, применяемые фирмой «Роллс-ройс моторс» (Великобритания) в авиационных двигателях. При использовании сжато-растянутых гаек предел выносливости, по данным И. А. Биргера, повышается на 25…30%, по данным Штаудте — на 40 %. 

Гайки с вогнутой опорной поверхностью

Р. Хейвудом исследована гайка с вогнутой опорной поверхностью (рис. 3). Под действием радиальных составляющих нагрузки на эту поверхность, наклоненную под углом 30°, гайка расширяется (вблизи опоры). Это способствует равномерному распределению нагрузки и повышает долговечность соединений с углом профиля α = 90° до 25,4 -105 циклов (долговечность соединений с обычной гайкой составляет 105 циклов). 

Гайка с контргайкой

Обращенное распределение нагрузки можно получить при использовании контргайки, затягиваемой с большим моментом.

Кросс и Норрис установили, что предел выносливости соединений с болтами 3/4″ из стали (σ_в = 920 МПа), затянутых гайкой и контргайкой с моментом 345 Н⋅м, повышается на 50% по сравнению с обычными соединениями.

Гайки со спиральными вставками

Существенно повысить сопротивление усталости соединений можно и в случае применения гаек со спиральными вставками. Экспериментально (табл.2) установлено, что на предел выносливости большое влияние оказывает характер распределения нагрузки между витками. Так как обычным соединениям свойственны менее благоприятное распределение нагрузки по сравнению с соединениями со спиральными вставками  и, как следствие, большая нагрузка на первый рабочий виток (на 40…50 %) для дуралюминовой и на 70…75 % для стальной гайки), предел выносливости соединений со вставками значительно выше, чем обычных.

Таблица 2

Примечания. 1. В скобках даны значения для соединений с гайками из стали 45 (σ_в= 950 МПа).
2. Материал шпилек — сталь 38ХА (σ_в = 1160 МПа); форма впадины — плоскосрезанная.

Поскольку повышение нагрузки на первый рабочий виток пропорционально снижению предела выносливости, усталость резьбовых соединений можно оценивать исходя из характера распределения нагрузки между витками.

1 Гайки с шестью гранями – общая информация

Описываемые шестигранные крепежные изделия обязательно располагают конструктивным элементом, позволяющим передавать при помощи гаечных ключей различных размеров крутящий момент. За счет этого и происходит закручивание (фиксация) гайки на стержневом компоненте винтовой пары. Таким компонентом может выступать винт, болт, специальная шпилька с резьбой.

Шестигранные изделия для соединения различных конструкций и элементов изготавливаются чаще всего из черных металлов и стали. Намного реже материалом для их производства выступает пластик. Для соединения узлов и механизмов разнообразных электрических агрегатов также используют гайки, сделанные из цветных металлов.

Фото шестигранных гаек для соединения различных конструкций

Обычные металлические шестигранные изделия нередко подвергаются дополнительной обработке с целью повышения их эксплуатационных характеристик. Часто используется технология металлизации гаек – нанесение на их поверхность небольшого слоя металла с особыми свойствами. Подобная операция гарантирует увеличение твердости, устойчивости против ржавления и износостойкости гайки. Самыми распространенными видами металлизации считаются следующие процедуры обработки изделий:

• цинкование;
• никелирование;
• хромирование;
• воронение.

Related Posts via Categories

• Класс прочности болтов – насколько хорошо метизы противостоят разрушению?
• Анкерный болт с гайкой – испытанный вариант крепежа
• Дюбель-гвоздь – какие крепежные изделия самые качественные?
• Анкерные болты – особый вид крепежа для сложных конструкций
• Обозначение болтов по ГОСТ – ориентируемся в мире метизов
• Как заклепать заклепку – автоматические и ручные методы для разных материалов
• Изготовление болтов – понятный технологический процесс
• Игольчатый пружинный шплинт – ушастый крепеж для сферы машиностроения
• Высокопрочные болты – полная информация о крепежных изделиях
• Размеры вытяжных заклепок – над чем следует подумать при расчете?

Советы по эксплуатации

Особо точные стопорные гайки КМТ (КМТА) оборудуются 3 штифтами, расстояние между которыми одинаково. Эти-то штифты и надо затягивать (закручивать) вместе с винтами, чтобы закрепить гайку на валу. Торец каждого штифта механически обрабатывается под резьбу вала. Такие гайки, однако, не могут использоваться на валах, имеющих пазы в резьбе, а также на закрепляющих втулках.

Скорость закручивания самостопорящихся гаек должна быть одинакова, но при этом не превышать 30 витков за минуту. Необходимо помнить, что расчетный крутящий момент может не обеспечивать требуемое притягивающее усилие. Причина — выраженный разброс коэффициента силы трения. Вывод очевиден: ответственные соединения надо создавать только при тщательном контроле прикладываемой силы. И, разумеется, следует учитывать рекомендации изготовителей.

О гайках и особенностях их монтажа смотрите далее.

3 О маркировке шестигранных изделий и сферах их применения

Понять, какой диаметр имеет та или иная гайка, совсем не сложно. Если на крепежное изделие нанесена маркировка «М8», это означает, что перед нами гайка с сечением резьбы 8 мм, если «М6» – сечением 6 мм. Величина диаметра имеет прямую связь со всеми остальными параметрами крепежных изделий. Они не указываются на гайке, но определиться с ними достаточно просто, используя специальные таблицы. Можно использовать табличные данные из уже упомянутых ГОСТ 5927 и 5915.

На фото — шестигранные гайки с маркировкой

На любых гайках с шестью гранями также указывается класс их прочности. Максимальная прочность обозначается точкой, нанесенной на изделие. Другие классы маркируются одной либо двумя черточкам (их называют рисками). На гайках с сечением резьбы менее 5 мм точка или риски наносятся на фаску и описываются выпуклой формой. А вот на изделиях с сечением более 5 мм (М8, М6 и так далее) указанные знаки наносят на боковую часть либо на опорную поверхность.

Фото классов прочности шестигранных гаек

Гайки разных диаметров применяются почти во всех промышленных сферах, в строительной отрасли, в быту. Любой велосипедист и автомобилист использует шестигранные изделия М8 и М6. С их помощью крепятся многие детали и элементы конструкции производственных станков и агрегатов. Гайки М6 и М8 (как, впрочем, и изделия большего диаметра) незаменимы при возведении домов и зданий, обустройстве инженерных коммуникаций. При производстве мебели также активно используются шестигранные крепежные элементы с маркировкой «М6» и ниже.

Заключение

При проектировании крепежа следует учитывать принципы снижения концентрации напряжений на основе варьирования геометрии конструкции и материала гайки. Применение приведённых выше результатов исследований на практике позволяет снизить материалоёмкость при производстве крепежа и повысить надёжность крепежа при эксплуатации.

Список литературы

1. Якушев А. И., Мустаев Р. Х., Мавлютов Р. Р. Повышение прочности и надежности резьбовых соединений.. – М. : Машиностроение, 1979. – 214 c.
2. Якушев А. И. Влияние технологии изготовления и основных параметров резьбы на прочность резьбовых соединений.. – М. : Оборонгиз, 1956.

Получив доступ к данной странице, Вы автоматически принимаете Пользовательское соглашение.