Гайка-барашек

Назначение

Барашковидные винты рекомендованы для тех случаев, когда приходится систематически собирать и разбирать резьбовые соединения. Крепеж такого рода удобен при использовании и установке. Закрутить подобное приспособление можно собственными руками, без использования дополнительных инструментов. Мало того, применение ключей противопоказано. Это может сильно повредить лепестки, и в таком случае крепеж окажется неработоспособен.

Винтами-барашками широко пользуются:

для сборки различных видов мебели;
для создания различных емкостей и коробов;
как часть зажима хомутов;
в процессе сборки временных ограждений и временных построек;
в прочих случаях, когда на первый план выходит удобство монтажа.

2 Рассказываем о барашковых крепежных элементах

Гайки из оцинкованной стали обычно эксплуатируются в конструкциях, работающих в агрессивных условиях. В данном случае метизы практически не теряют своих декоративных характеристик при длительном применении, обеспечивая при этом высокое качество соединения.

Гайки из оцинкованной стали

Если предприятие изготавливает ГБ разных диаметров (М6, М10, М8 и так далее), которые должны обладать повышенной прочностью, сырьем для них могут выступать сплавы с небольшим содержанием углерода, а также легированные стали. Крепежные элементы из таких композиций способны противостоять более высоким нагрузкам. С их помощью осуществляют фиксацию компонентов особо ответственных конструкций.

ГБ из легированной стали

И ШУРУПОВ

РАЗМЕРЫ И МЕТОДЫ КОНТРОЛЯ

Издание официальное

Москва

Стандартинформ

2006

МЕЖГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ

ШЛИЦЫ КРЕСТООБРАЗНЫЕ ДЛЯ ВИНТОВ И ШУРУПОВ

Размеры и методы контроля ГОСТ

Cross recesses for screws and wood screws.

Dimensions and control methods 10753—86

MKC 21.060.10 ОКСТУ 1280

Дата введения 01.01.88

Настоящий стандарт распространяется на крестообразные шлицы типов Н и Z для головок винтов и шурупов и устанавливает размеры шлицев, метод измерения глубины вхождения калибра в шлиц и размеры калибра для контроля шлицев.

1. РАЗМЕРЫ

1.1. Размеры крестообразных шлицев типа Н должны соответствовать указанным на черт. 1 и в табл. 1.

Значения т устанавливают в стандартах на изделия конкретного типа

Черт. 1

Издание официальное ★

Перепечатка воспрещена

Таблица 1 мм

Номер шлица	й-0,03	е	£+0,05	_1_	Г (номин)	t\ (справ)	а -15′	Р +15′
не более	не менее	не более	не менее
0,61	0,36	0,26	0,81	0,36	0,31	0,3	0,22	—	7°
1	0,97	0,46	0,41	1,27	0,56	0,51	0,5	0,34	138°	7°
2	1,47	0,84	0,79	2,29	0,74	0,66	0,6	0,61	140°	5°45′
3	2,41	2,03	1,98	3,81	0,86	0,79	0,8	1,01	146°	5°45′
4	3,48	2,44	2,39	5,08	1,27	1,19	1	1,35	153°	7°

Примечание. Для шлица с номером 0 вместо угла а должно быть округление радиусом не менее 0,25 и не более 0,36 мм.

Значения т устанавливают в стандартах на изделия конкретного типа

Черт. 2

Таблица 2 мм

Номер шлица	й-0,05	/-0,025	£-0,05	Г и не более	Гъ не более	j, не более	а+15′	Р—15′	Т-15′	b_qt
0,76	0,48	0,86	0,30	0,10	0,13	7°	7°45′	4°23′	46°
1	1,27	0,74	1,32	0,30	0,13	0,15	7°	7°45′	4°23′	46°
2	1,83	1,03	2,34	0,38	0,15	0,15	5°45′	6°20′	3°	46°
3	2,72	1,42	3,86	0,51	0,25	0,20	5°45′	6°20′	3°	56° 15′
4	3,96	2,16	5,08	0,64	0,38	0,20	7°	7°45′	4°23′	56° 15′

2. МЕТОДЫ КОНТРОЛЯ

2.1. Размеры шлицев контролируют комплексным калибром путем измерения глубины вхождения калибра в шлиц.

Глубину вхождения калибра в шлиц указывают в стандартах на крепежные изделия конкретного

типа.

Глубину вхождения калибра в шлиц измеряют при помощи глубиномера (черт. 3). Конец калибра идентичен концу соответствующей отвертки. Втулка служит для направления калибра и для фиксации соответствующей контрольной плоскости. Контрольная плоскость проходит через точки пересечения выступов шлица с верхней поверхностью головки. Опорную плоскость фиксируют при помощи опорных выступов втулки.

1 — калибр; 2 — контрольная плоскость; 3 — глубина вхождения калибра в шлиц

Черт. 3

Глубину вхождения калибра в шлиц измеряют от контрольной плоскости при помощи измерительного прибора с круговой шкалой. Нулевая позиция глубиномера может быть установлена на плоской поверхности.

2.2. Размеры конца калибра для контроля крестообразного шлица типа Н должны соответствовать указанным на черт. 4 и в табл. 3.

I — минимальная длина правильной формы Черт. 4

Таблица 3

мм

Номер калибра	й-0,025	£+0,025	J+0,13	е-0,025	/-0,06	1\, не менее	°Ч-15′	Р—15′
0,64	0,813	0,25	0,315	0,31	3,17	—	7°
1	1,001	1,27	0,38	0,513	0,51	3,17	138°	7°
2	1,539	2,286	0,38	1,102	0,64	4,78	140°	5°45′
3	2,497	3,81	0,38	2,098	0,79	7,14	146°	5°45′
4	3,574	5,08	0,38	2,738	1,12	8,74	153°	7°

Примечание. Для калибра с номером 0 вместо угла а должно быть округление радиусом г = (0,25±0,025) мм.

2.3. Размеры конца калибра для контроля крестообразного шлица типа Z должны соответствовать указанным на черт. 5 и в табл. 4.

Таблица 4

Но-	Ъ	_£_	_g_	h, не менее		и	Г
мер ка либра	не более	не менее	не более	не менее	не более	не менее	не более	не менее	не более	не менее	а-6′	Р+6′	Т+6′	6₊₇—
0,711	0,673	0,445	0,420	0,915	0,890	3,17	0,077	0,064	од	0,08	7°	7°45′	4°23′	46°
1	1,112	1,074	0,698	0,673	1,397	1,372	3,17	0,166	0,153	0,13	0,1	7°	7°45′	4°23′	46°
2	1,702	1,664	0,990	0,965	2,438	2,413	4,78	0,331	0,318	0,2	0,15	5°45′	6°20′	3°	46°
3	2,591	2,553	1,372	1,346	3,962	3,937	7,14	0,585	0,572	0,31	0,2	5°45′	6°20′	3°	56° 15′
4	3,861	3,823	2,083	2,057	5,182	5,157	8,74	0,788	0,772	0,51	0,36	7°	7°45′	4°23′	56° 15′

ИНФОРМАЦИОННЫЕ ДАННЫЕ

1. РАЗРАБОТАН Н ВНЕСЕН Всесоюзным Научно-исследовательским институтом по нормализации в машиностроении (ВНИИНМАШ)

2. УТВЕРЖДЕН И ВВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕ Постановлением Государственного комитета СССР по стандартам от 19.12.86 № 4115

3. Стандарт полностью соответствует СТ СЭВ 1017—86

4. Стандарт полностью соответствует международному стандарту ИСО 4757—83

5. ВЗАМЕН ГОСТ 10753—80

6. ПЕРЕИЗДАНИЕ

Особенности

Прежде чем разбираться в особенностях стопорного винта, необходимо обратить внимание на определение в ГОСТе. В отношении таких изделий действует стандарт 27017-86

Согласно ему винтом называют крепежную конструкцию, позволяющую соединить или зафиксировать разные предметы. Изделие представляет собой стержень с внешней резьбой на одном краю и с частью, передающей крутящее усилие, на другом краю. Стоит отметить, что очень похоже определение болта, и четкой границы между ними нет.

Все такие конструкции имеют маркировку из двух цифр, разделяемых знаком умножения. До него пишут сечение ниже головки, а после него — расстояние от острия до самого крупного поперечного участка головки. Обе величины измеряют в миллиметрах. Крепеж для металла отличается стабильным, однородным сечением стержня по всей длине. Изделия или вкручивают в резьбовые отверстия, или пропускают в сквозные каналы, проделанные в соединяемых пакетах.

Не стоит думать, что винты для стопорения нужны только в каких-то продвинутых отраслях машиностроения

Не менее важно бывает их использование для дверной ручки. Установочный винт, соответствующий нормам DIN 914, помогает в условиях воздействия сильной вибрации

Продуманная геометрия повышает прочность и стабильность создаваемых соединений.

Советы по использованию

Установочные винты лишены головки, типичной для обычных крепежных аналогов. Нанесение шлица крестообразной или плоской формы производится непосредственно на торец изделия. Если нужно добиться максимальной крепости, надо применять модификации с внутренним шестигранником в шлице. На практике доказано, что такое исполнение повышает силу прокручивания. Риск преждевременного разрушения будет близок к нулю.

Следует учитывать, что наличие внутреннего шестигранника заставляет применять особые монтажные (так называемые имбусовые) ключи. Прочие инструменты для выполнения этой работы не подходят. Можно закручивать винт в деталь полностью. Использование выемок и выступов позволяет сделать фиксацию крепче. Прежде всего, в резьбу закручивают винт, проходящий изделие на всю глубину, а потом его затягивают на внешней стороне.

Стопорные винты в машиностроении могут использоваться для крепления шкивов либо шестерен на валы. Внутрь ступицы закручивают винт. Это изделие торцом вводят в резьбовой проход вала. Подобное соединение превосходно отрабатывает силу трения. Наряду с этим большую роль в плотной фиксации играет упругая деформация между крепежным изделием и деталью.

Установочные (стопорные) винты могут применяться в самых разных сферах. Их используют даже в точном приборостроении. Но, разумеется, надо внимательно изучать особенности конкретной ситуации и допустимые условия. При использовании винтов с высверленным концом и шестигранником внутри требуется проверять их соответствие ГОСТ 28964, DIN 916. Нормативная категория крепости — 12.9, перед монтажом таких винтов предварительно выполняют сверление и нарезают резьбу.

Видеообзор установочных стопорных винтов вы можете посмотреть на видео ниже.

Размеры

Как указывает ГОСТ 3032-76, гайки-барашки отличаются материалом изготовления и размерами. Основным параметром, от которого зависят все остальные, является диаметр резьбового отверстия. Он соответствует стандартным размерам болтов и гаек, принятым в современной промышленности, и маркировке.

Минимальный стандартный размер М3. Это означает, что диаметр резьбы болта, на который можно накрутить такую гайку, равен 3 мм. Ряд последующих размеров гаек-барашков выглядит так: М4, М5, М6, М8, М10, М12, М14, М16, М18, М20, М24.

Вполне ожидаемо, что в том же порядке будут увеличиваться внешние размеры гаек. Большинство гаек-барашков немецкого типа имеют отверстия в ушках. Назначение отверстий не только в том, чтобы облегчить метиз: некоторые мастера используют их для фиксации метиза в определенном положении при помощи проволоки. Но чаще к ним привязывают тросик или капроновую нить во избежание потери метиза.

По шагу резьбы гайки-барашки делятся на изделия с крупной и мелкой резьбой, шаг которой определяется размером метиза. Только крупную резьбу имеют барашки мелких размеров: М3, М4, М5, М6. Гайки М8 и далее выпускаются с обоими вариантами резьбы. Этот факт следует учитывать при покупке крепежа. Если опыта в определении размера резьбы нет, шпильку или болт, на который предполагается накручивать гайку, можно примести с собой в качестве образца.

Особенности

Оба указанных варианта гаек-барашков имеют сейчас одинаково широкое применение. Но на этом эволюция такого ручного крепежа не остановилась: появляются новые модификации, но теперь уже из других материалов.

Главной технической особенностью гайки-барашка является ее самодостаточность. Конечно, применение ее без болта или шпильки невозможно, но даже эти метизы подбираются так, чтобы не использовать для их удержания ключ или отвертку. Например, шпилька может быть приварена или иметь петлю вместо головки, которой она подвижно крепится к предмету или детали. Болт тоже не должен иметь головку под ключ или отвертку. Например, болты, используемые при монтаже деревянных изделий, могут иметь скругленную головку и специальные упоры, которые, врезаясь в древесину, предотвращают проворачивание при затягивании крепежа.

Гайка-барашек сочетает в себе и крепежный метиз, и инструмент для его монтажа. Потребность в таком крепеже возникает в тех случаях, когда необходимо быстро затянуть или отпустить резьбу крепежа съемной детали, не являющейся элементом несущих конструкций. Подбор ключа или отвертки занимал бы неоправданно много времени. При этом для функционального закрепления достаточно усилия одной руки без дополнительных приспособлений.

Какими бывают?

Выбор подходящего варианта крепежа зависит от следующих факторов:

целевого назначения;
внешних параметров;
необходимого уровня надежности;
числа и габаритов крепежных винтов.

Основными целями применения являются:

сборка различного оборудования;
смена ставших негодными изделий;
повышение эстетичности облика соединений.

Внешними факторами могут считаться климатические параметры, особенности динамических и статических воздействий. Наряду с надежностью приходится учитывать доступность для монтажа (демонтажа), качество защиты от деформаций крепежных узлов. Для особо сложных климатических условий применяют крепежи с оцинковкой.

Шестигранник (в том числе внутренний) применяют тогда, когда необходимо особо прочное крепление. Исполнение шестигранников может производиться по нормам DIN 912 либо ГОСТу 11738, оба стандарта позволяют также облегчить применение в труднодоступных местах и защитить конструкцию от динамической нагрузки.

Установочный винт М6 имеет сечение 0,6 см. Если говорить про модификацию М6х10, то ее длина достигает 1 см. Винт с конусовидным концом М8 может иметь длину 0,8 см. Обычно при изготовлении такого крепежа применяют сплав 45H HEX 4.0.

Из этого же сплава может делаться крепеж с длиной 0,6 см. Встречаются варианты также без покрытия или со слоем цинка.

Выпускаются также винты М8 длиной:

12;
14;
16;
20;
25;
30;
40;
50 мм.

Что касается винтов М10, то их длина может составлять:

10;
12;
20;
25;
30;
35;
40 мм.

3 ГОСТ 3032–76 – все размеры гаек в одном документе

Основой для выпуска ГБ является Госстандарт 3032–76. Его положения разрешают выпускать крепежные изделия барашкового типа диаметрами М3–М24. Самыми распространенными считаются гайки М6, а вот метизы М14 и М20 ГОСТ изготавливать не рекомендует. Далее приводятся ключевые параметры ГБ (размеры указаны в миллиметрах):

сечение (наружное) опорной поверхности – от 7 (гайки М3) до 45 (М24);
высота метиза – 8–48 (с учетом «лепестков») и 3–20 (без «лепестков»»), ширина – 20–100;
сечение отверстий в «лепестках» – 4–15 (гайки МЗ выпускаются без отверстий);
толщина «лепестков» – 1,2–9.

Крепежное изделие барашкового типа

Крупный шаг резьбы по ГОСТ 3032–76 интересующих нас метизов варьируется в пределах 0,5–3 мм (для изделий М6 он равняется 1мм). Мелкий шаг может быть только у гаек М8–М24.

Гайка-барашек М8

1 Конструктивные особенности ГБ – откуда такое название?

Гайка-барашек имеет нестандартную для гаечных метизов конфигурацию с двумя «лепестками» в верхней своей части. Эти «лепестки» выполняют функцию опоры при закручивании крепежного элемента либо его откручивании. Причем указанные процессы выполняются без использования гаечных ключей с определенными размерами или каких-либо иных спецприспособлений. Другими словами, ГБ монтируется и демонтируется вручную, что и определяет простоту ее применения.

Рассматриваемый метиз выполнен в виде стандартного крепежа с резьбой, нарезанной на его стенках. Делают ГБ из нержавеющих сталей, а также из «оцинковки». Используются такие гайки со специальными шурупами либо с обычными болтами для соединения регулярно разбирающихся частей тех или иных конструкций. Нередко для монтажа описываемых метизов дополнительно применяют шпильки и шайбы. Они обеспечивают максимальную фиксацию и повышают уровень надежности получаемого соединения.

Гайка-барашек

По форме такие гайки бывают:

квадратными;
шестигранными;
колпачковыми.

Шестигранные гайки

Применение

Как уже упоминалось, встретить гайки-барашки можно везде, где не требуются большие усилия, но часто приходится монтировать и демонтировать легкие конструкции.

Так, стальные изделия применяются для установки топливных фильтров на некоторые двигатели. Этот конструктивный элемент довольно часто приходится менять.

Кроме того, их можно увидеть на крышках герметичных баков-термосов. Крышки приходится открывать и закрывать по нескольку раз за день, а повредить уплотнительную прокладку, обеспечивающую герметичность, чрезмерной затяжкой гаек недопустимо.

На этом же основывается и применение таких изделий для фиксации крышек люков, герметичных дверей или иллюминаторов.

В некоторых случаях используется крепеж закрытого типа (когда ушки гаек соединены в виде металлической петли). Такие метизы имеют более высокую декоративную составляющую, поэтому могут применяться для фиксации некоторых бытовых приборов.

Оцинкованные и нержавеющие барашки можно увидеть в разборных деревянных конструкциях. Например, этюдники или мольберты, являющиеся атрибутами художников, имеют целый ряд регулируемых и раскладных деталей. Их невозможно представить без блестящих гаек-барашков.

Широко применяются барашковые гайки в конструкциях фотоштативов, сценического освещения и звуковых усилителей. Монтировать и регулировать такое оборудование требуется очень часто, а носить с собой для этого ключи и отвертки было бы очень неудобно.

Пластиковые гайки-барашки со стальными сердечниками закрытого типа применяются для монтажа некоторых измерительных электроприборов и радиооборудования. Здесь они позволяют надежно изолировать элементы крепления, предотвращая возможность короткого замыкания.

Как применяют крепеж из мягкого пластика при монтаже водопроводного и иного сантехнического оборудования, уже упоминалось. Но следует уточнить, что с таким материалом нельзя использовать какой-либо инструмент, так как усилия, создаваемого при затягивании рукой, в этом случае вполне достаточно.

В следующем видео рассказывается о том, как сделать гайку-барашек своими руками.

Материалы

Изготавливают гайки-барашки из различных материалов. Традиционным является металлический крепеж.

Ввиду небольших статических и динамических усилий, действующих на соединения с такими гайками при эксплуатации, для их изготовления можно использовать углеродистые стали. Эти сплавы относительно прочные, стоимость их невелика, но есть минус – они подвергаются коррозии. Кроме того, далеко не всегда такие изделия удовлетворяют эстетическим требованиям. Нередко, пытаясь замедлить коррозионное разрушение, на них наносятся покрытия, пропитываемые маслами. По этой причине чаще встречаются стальные оцинкованные изделия, не только успешно противостоящие коррозионным процессам, но и имеющие довольно презентабельный внешний вид. Кроме цинка, для покрытия стальных гаек-барашков могут применяться и другие цветные металлы: медь, никель, олово, серебро и их сплавы.

Наиболее долговечными являются метизы из нержавеющей стали, однако, сочетая в себе прочность и эстетичность, они имеют высокую стоимость. Но так как такой съемный крепеж никогда не используется массово, поэтому применение нержавейки вполне оправдано.

Уникальные свойства органических полимеров вызвали их применение для изготовления крепежа с особыми требованиями, например, с повышенной устойчивостью к воздействию влаги. Современному крепежу для обустройства ванных комнат не требуется повышенная прочность, но обязательна водостойкость. Поэтому здесь не обойтись без пластиковых гаек, которые при монтаже не требуют больших усилий, затягиваясь одной рукой.

Общее описание

Разговор про винт-барашек полезно начать с того, что выпуск метизов этой категории полностью переведен на DIN 316. Другие стандарты в отношении этого крепежа не действуют. Нет и специализированного ГОСТ, потому максимум можно руководствоваться общими ГОСТ по винтам, инструментальным и конструкционным сталям. Стержень винта имеет метрическую резьбу. Свое название получил за характерную геометрию головки, напоминающую и в самом деле мелкие рожки.

Лепестки головной части могут скругляться (тогда говорят о немецком варианте). В американской версии более характерна прямоугольная геометрия. Номинальный диаметр может составлять от М4 до М24. Основные нормы по крепежу фиксируются в DIN ISO 8992.