Все о машинах для резьбы

Крепежные изделия для автомобиля виды, отличия

Для резьбового соединения на автомобилях используют болты или винты с различной формой головки. Так же в отдельных узлах можно встретить шпильку. Шпилька – это короткий цилиндрический прут с нарезанной на нем резьбой, как правило, автомобильная шпилька имеет разную резьбу на верхней и нижней половинке.
Для надежного соединения двух деталей с помощью шпильки требуется применение дополнительной гайки, которая навинчивается на верхнюю часть шпильки. В то время как нижняя часть шпильки ввинчивается непосредственно в тело соединяемой детали. Для качественного соединения шпилькой или болтом (винтом) необходимо точное совпадение резьбовых параметров болта и гайки или шпильки с посадочным отверстием.

БОЛТЫ

Основные параметры автомобильной резьбы:
а. шаг резьбы – измеряется в долях метра, дюйма или числом ниток на дюйм;
б. наружный диаметр резьбы – равняется диаметру болванки болта перед нарезкой резьбы;
в. внутренний диаметр – равняется диаметру отверстия заготовки гайки перед нарезкой резьбы.

Типы автомобильной резьбы

Метрическая.
Профиль метрической резьбы представляет собой равносторонний треугольник. Данный тип резьбы применяется при номинальном диаметре от 1мм до 600мм.
Дюймовая цилиндрическая
Дюймовая цилиндрическая резьба UTS получила широкое распространение в Соединенных Штатах Америки и в Канаде, часто неопытные слесаря путают метрическую резьбу с дюймовой цилиндрической, в результате чего резьбовое соединение теряет геометрические размеры и приходит в негодность. Разница в этих резьбах кроется в теоретической высоте профиля Н=0,866025404Р (для UTS) против H=0,866025P (для метрической резьбы).

Прочность резьбы
Предел прочности резьбы на растяжение – максимальное усилие, которое может выдержать резьба при продольном растяжении. Единица измерения – фунты на квадратный дюйм (PSI).
Для дюймовой резьбы применяют графическое обозначение:

Для метрических болтов на заводе изготовителе наносят клеймо на головку болта в виде цифр 4,6, 8,8, 9,8 и 10,9; причем, чем выше число, тем большую нагрузку может выдержать болт:

ВИНТЫ

Для крепления листового материала (крылья, отделочные материалы, обивка дверей) в промышленности используют крепежные винты. Данный тип винтов используют без предварительного сверления соединяемых частей, что способствует быстрой сборке узла. При вкручивании винт нарезает резьбу в материале, поэтому при повторном вкручивании винта в «старое» отверстие, необходимо повернуть винт против часовой стрелки, пока не почувствуете что резьба винта попала в уже нарезанную резьбу. После чего можно вкручивать винт без особых усилий, если при этом вы почувствуете сопротивление то повторите попытку.

ШАЙБЫ И ГАЙКИ

Шайбы часто используют при закручивании болтов и гаек.
Обычные плоские шайбы используют для распределения нагрузки вокруг гайки или болта.
Шайбы с замком используют для исключения вероятности ослабления или откручивания соединения.
Существуют разновидности гаек, у которых одна сторона выполняет функцию шайбы.

cjla8ok › Blog › Маркировка гаек и болтов

Все болты, как стандартные, так и метрические, классифицируются по диаметру, шагу резьбы и длине. Например, стандартный болт 1/2 — 13 х 1 имеет пол дюйма в диаметре, 13 витков резьбы на один дюйм и длину 1 дюйм. Метрический болт М12 — 1.75 х 25 имеет диаметр 12 мм, шаг резьбы 1.75 мм (расстояние между соседними витками) и длину 25 мм. Оба болта внешне практически идентичны, однако не являются взаимозаменяемыми.

В дополнение к перечисленным признакам как метрические, так и стандартные болты могут быть идентифицированы путем осмотра головки. Для начала, расстояние между лысками головки метрического болта измеряется в мм, тогда как у стандартного — в дюймах (то же справедливо и для гаек). Как следствие, стандартный гаечный ключ не годится для использования с метрическим крепежом, и наоборот. Кроме того, на головках большей части стандартных болтов обычно имеются радиальные зарубки, определяющие максимальное допустимое усилие затягивания болта (степень прочности). Чем больше количество зарубок, тем выше допустимое усилие (на автомобилях обычно применяются болты со степенью прочности от 0 до 5). Класс прочности метрических болтов определяется цифровым кодом. Цифры кода обычно отливаются, как и для стандартных, на головке болта (на автомобилях обычно применяются болты классов прочности 8.8, 9.8, и 10.9).

Маркировка класса прочности болтов (вверху — стандартные /SAE/USS, внизу — метрические)

4 – Маркировка класса прочности метрических болтов
Размеры/маркировка класса прочности стандартных (SAE и USS) болтов

L — длина (в дюймах)

T — шаг резьбы (количество витков
на дюйм)

D — номинальный диаметр (в дюймах)

Размеры/маркировка класса прочности метрических болтов

T — шаг резьбы (расстояние между соседними витками в мм)

D — номинальный диаметр (в мм)

Также по меткам класса прочности стандартные гайки могут быть отличены от метрических. Для идентификации прочности стандартных гаек применяются точечные метки, проштамповываемые на одной из торцевых поверхностей гайки, в то время как маркировка метрических гаек производится с помощью опять-таки цифр. Чем больше количество точек, или чем выше значение цифрового кода, тем выше допустимое усилие затягивания гайки.

Маркировка класса прочности стандартных шестигранных гаек

Шестигранная гайка.
Класс прочности 5
Идентификация класса: Три точки

Маркировка класса прочности метрических шестигранных гаек

Шестигранная гайка.
Класс прочности 9
Идентификация класса: Арабская 9

Торцы метрических шпилек также маркируются в соответствии с классом их прочности. Крупные шпильки маркируются цифровым кодом, тогда как на более мелкие наносится маркировка в виде геометрической фигуры.

Маркировка класса прочности метрических шпилек

Следует заметить, что значительная часть крепежа, в особенности класса прочности от 0 до 2, вообще не маркируется. В этом случае единственным способом отличия стандартного крепежа от метрического является измерение шага резьбы, или сравнивание резьбы с однозначно идентифицированной.

Стандартный крепеж часто называют также, в противоположность метрическому, крепежом стандарта SAE, однако, следует помнить, что под классификацию SAE попадает лишь мелкий крепеж. Крупный крепеж с неметрической резьбой является крепежом американского стандарта (USS).

Так как крепеж одного и того же геометрического размера (как стандартный, так и метрический) может иметь различные классы прочности, при замене на автомобиле болтов, гаек и шпилек следует уделять внимание соответствию класса прочности устанавливаемого нового крепежа классу прочности старого.

Все о машинах для резьбы

09 Ноября 2018, 11:20 3211

Инструкция, в большей степени, касается определения размеров метрических болтов, винтов и шпилек (далее просто болт). Основополагающие габаритные характеристики болта – диаметр, шаг резьбы и длина.

1. Диаметр болта

Точный диаметр болта, как и любого другого предмета, измеряют штангенциркулем или микрометром. Однако, бывают ситуации, когда специальных измерительных приборов нет под рукой. В таком случае, измерить наружный диаметр болта можно с помощью мерной ленты.

Оборачиваем меркой стержень болта в один оборот и отмечаем на шкале место соединения. Так мы выяснили длину окружности болта. Уменьшаем полученный результат на 1-2 мм, чтобы исключить влияние толщины мерки на расчеты.

Зная длину окружности, с помощью простой геометрической формулы с легкостью рассчитываем диаметр. Для этого длину окружности делим на число Пи, равное 3.14. Поскольку у большинства автомобильных болтов стандартные диаметры, то, даже с учетом погрешностей в измерениях, результат будет близок к стандартным размерам. Стандартные диаметры болтов применяемых в автомобилях: 5, 6, 7, 8, 10, 12, 14, 16 и т.д.

Справедливо заметить, что такой способ не подходит для замеров, где требуется особая точность. Например, забивную часть колесной шпильки, где важна каждая десятая миллиметра, измеряют только штангенциркулем или микрометром.

2. Шаг резьбы болта

Другой важный параметр болта – шаг резьбы. Шаг резьбы – расстояние между двумя соседними витками. Шаг резьбы измеряется шагомером. Однако, как и в случае со штангенциркулем, шагомера может не быть. Тогда рассчитайте расстояние между витками с помощью линейки

Для этого отсчитайте 15-20 витков резьбы (чем больше витков, тем точнее результат) и измерьте линейкой расстояние между крайними витками. Путем деления длины посчитанных витков на количество витков получаем расстояние между витками, т.е шаг резьбы.

Шаг резьбы автомобильного болта, величина стандартизированная и находится в тесной связке с диаметром. Зная диаметр болта и рассчитанную величину шага резьбы легко определяем точный шаг резьбы с помощью следующей таблицы.

3. Длина болта

При обозначении длины болта подразумевается длина его стержня. Таким образом, высота головки не учитывается. Измерьте длину стержня – получите длину болта. Если вы ищете болт М12х40х1.5, это значит, вам нужен болт с диаметром резьбы 12 мм, шагом резьбы 1.5 и длиной стержня 40 мм. При этом общая габаритная длина изделия с учетом высоты головки болта, составляет условные 50 мм.

Часто, автомобильные болты встречаются с заостренным кончиком – направляющей болта. Направляющая болта обеспечивает удобное и беспрепятственное проникновение в технологические отверстия деталей. Часто такие болты используются для крепления амортизаторов, рычагов, подрамников. Так вот, длиной болта считается длина с учетом этой направляющей.

Проверяем фиксаторы резьбы: какой выбрать?

Резьбовые соединения капризничают двумя способами: те, что нужно отвернуть, не поддаются, остальные, напротив, то и дело норовят раскрутиться самостоятельно. Именно с последним капризом авторы «За рулем» решили побороться в очередной экспертизе. В борьбу вступили два десятка анаэробных фиксаторов резьбы.

Принцип действия и методика испытаний

Термин «анаэробные» пришел в технику из биологии. Так называются микробы, которые предпочитают существовать и развиваться в отсутствие кислорода. Кстати, именно поэтому все приобретенные нами тюбики с анаэробными составами продаются полупустыми: для хранения им нужен воздух! А при попадании в ограниченный объем без притока воздуха (например, в резьбовой зазор) состав быстро полимеризуется, то есть затвердевает. Подобные средства используются не только для стопорения резьбовых соединений, но и для герметизации сварных швов, уплотнения фланцев, склеивания плоских поверхностей.

Зачем понадобилась замена гроверам и прочим древним средствам? Повысился класс точности резьбы, в производстве применяются оптимальные моменты затяжки, используются болты с увеличенной опорной поверхностью. Поэтому дедовские способы практически вымерли: на современной машине гровер уже почти не сыскать. А вот составы-фиксаторы применяют всё чаще — при креплении тормозных суппортов, шкивов распределительных валов, в коробках передач, рулевых механизмах.

Для испытания анаэробных фиксаторов мы подготовили крепежные элементы с резьбой М10×1,25 — болты и гайки. Для каждого проверяемого средства брали болт вместе с навернутой на него гайкой, предварительно очистив и обезжирив их, обрабатывали резьбовую часть болта фиксатором, после чего накручивали на нее вторую гайку с небольшим фиксированным моментом затяжки (0,1 Н·м). Малая величина момента затяжки выбрана для того, чтобы она не оказывала влияния на итоговый замер, целью которого является определение момента отвертывания на незатянутом резьбовом соединении. Иными словами, мы проверяли исключительно действие фиксаторов, а не собственные мускулы. Каждое из резьбовых соединений было пронумеровано согласно условному номеру фиксатора, которым она обрабатывалась.

Производители по-разному декларируют способности препаратов, но в основном используется цветовая градация. Красный цвет говорит о том, что перед нами средство с максимально возможными способностями — термостойкое и даже «неразъемное». Синий цвет свидетельствует о более скромных фиксирующих возможностях — соединение останется разъемным. Встречаются и совсем слабые препараты — зеленые.

Не советуем ориентироваться только на цвет: точную информацию о назначении изделия ищите либо на упаковке, либо в описании. Однако и тут не всё прозрачно. Например, с какого момента соединение объявляется «неразъемным», из описаний не понять. Некоторые производители указывают момент сопротивления, который обеспечивает их средство, но при этом не говорят про соответствующий размер резьбового соединения. А это важно, ведь крошечный винтик от очков требует куда меньшего момента для отвертывания, чем огромная ступичная гайка. В народе бытует мнение, что «на сильный фиксатор соберешь — и всё». Но это не так. Сильные фиксаторы действительно могут умертвить мелкий крепеж, но никакой герметик не превратит в монолит даже среднеразмерные соединения, например в подвеске автомобиля с резьбами М10…М14.

Именно поэтому мы решили испытывать все приобретенные препараты по единой методике. После 24‑часовой выдержки при комнатной температуре каждое соединение поочередно зажималось на неподвижной станине так, чтобы головка поверенного динамометрического ключа захватывала только верхнюю гайку, которую и предстояло открутить. Начальный момент, установленный на ключе, равен 5 Н·м, что менее 10% от максимального момента затяжки такого крепежа (на соединениях М10 в автомобилях момент доходит до 80 Н·м). Если соединение выдерживало заданное усилие, момент последовательно увеличивали с шагом 5 Н·м. Чем выше момент, при котором резьбовое соединение начинало раскручиваться, тем выше качество проверяемого фиксатора.

Итоговую оценку корректировали с оглядкой на обещания производителя: те средства, чьи описания ничего не сулили, получали щадящую оценку, в то время как мощные «красные», откровенно недотягивающие до заявленных показателей, подвергались более жесткой критике. Заодно оценивали вязкость препаратов. Они заметно разнятся по этому параметру, но прямой взаимосвязи между вязкостью и профпригодностью средства мы не обнаружили.

Между прочим, фиксаторы защищают резьбу от окисления и герметизируют соединение. А то порой самым лучшим фиксатором является ржавчина. Заодно с анаэробными фиксаторами решили испытать иные способы стопорения соединений — просто для сравнения. О них — чуть ниже.

Примерная цена 70 руб.
Заявленная масса 2 г
Заявленный диапазон диаметра резьбы от 4 до 12 мм

Жидкий, как водичка, герметик сдался на первом же испытании. Впрочем, его инструкция ничего конкретного и не обещала.

Примерная цена 190 руб.
Заявленный объем 6 мл
Заявленный диапазон диаметра резьбы 6–20 мм

Удаляемый американский фиксатор самоудалился на первом же шаге испытаний — при минимальном приложенном усилии 5 Н·м.

Примерная цена 190 руб.
Заявленный объем 6 мл
Заявленный диапазон диаметра резьбы 9,5–25 мм

Довольно жиденький состав успешно выдержал приложенный момент 5 Н·м, однако сдался на следующем рубеже — 10 Н·м. Результат слабый, но подавляющее большинство препаратов не смогло и этого.

Примерная цена 150 руб.
Заявленный объем 6 мл
Заявленный диапазон диаметра резьбы не указан

Довольно густое средство обещало продержаться до момента 35 Н·м. Трудно сказать, что имели в виду производители, но для отвертывания наших болтов и гаек не потребовалось более 5 Н·м. Незачет.

Примерная цена 150 руб.
Заявленный объем 6 мл
Заявленный диапазон диаметра резьбы не указан

Густой герметик обещал выстоять до момента 35 Н·м, но на практике сдался при 10 Н·м. Лучше, чем многие, но по сути — неважно.

Примерная цена 150 руб.
Заявленный объем 6 мл
Заявленный диапазон диаметра резьбы не указан

Средство обещало продержаться до момента 17 Н·м, причем независимо от диаметра резьбы. А рекомендуемый диапазон применения по диаметру резьбы не указан. Результат негативный: соединение легко раскрутилось уже при скромных 5 Н·м. Незачет.

Примерная цена 290 руб.
Заявленный объем 3 мл
Заявленный диапазон диаметра резьбы от 5 до 25 мм

Средство средней консистенции выдержало момент 5 Н·м, но на втором шаге сдалось. Что ж, большинство и этого не смогло.

Примерная цена 390 руб.
Заявленный объем 10 мл
Заявленный диапазон диаметра резьбы от 2 до 27 мм

Довольно текучее средство ничем себя не проявило, позволив гайке открутиться при первой же попытке. Но и конкретных обещаний не было.

Примерная цена 310 руб.
Заявленный объем 3 мл
Заявленный диапазон диаметра резьбы 8–25 мм

Дорогущее американское средство скромного объема ничего, кроме гонора, не продемонстрировало. Фиксатор средней текучести сдался при первом же контакте с динамометрическим ключом. А как же определение «высокопрочный»? Незачет!

Примерная цена 105 руб.
Заявленный объем 6 мл
Заявленный диапазон диаметра резьбы до 20 мм

Российское средство — субстанция средней вязкости. Испытания закончились очень быстро: приложенный момент 5 Н·м мгновенно стронул гайку с места. Впрочем, производитель никаких конкретных обещаний не давал.

Примерная цена 105 руб.
Заявленный объем 6 мл
Заявленный диапазон диаметра резьбы до 25 мм

Довольно густой состав на практике повел себя так же плохо, как и его коллега под номером 10: при первой же попытке гайка легко отвернулась. И это называется «неразъемный»? Незачет.

Примерная цена 190 руб.
Заявленный объем 6 мл
Заявленный диапазон диаметра резьбы от 9 до 25 мм

Не самое густое средство, склонное к каплепадению, выиграло соревнования с большим отрывом от соперников! Стронуть с места зафиксированную им гайку удалось, только приложив момент 30 Н·м. Отлично!

Примерная цена 190 руб.
Заявленный объем 6 мл
Заявленный диапазон диаметра резьбы от 6 до 20 мм

Жиденький состав отказался выполнять свои обязанности, сдавшись на первом же этапе проверки. Будем считать, что это и означает «среднепрочность».

Примерная цена 160 руб.
Заявленный объем 9 мл
Заявленный диапазон диаметра резьбы до 20 мм и более

Как понимать противоречивую формулировку «до 20 мм и более»? Для любой резьбы? Звучит оптимистично, да и момент обещан не менее 35 Н·м. Но результат оказался никакой — средство неоднородной консистенции сдалось на первом шаге, при одном только виде ключа. Незачет.

Примерная цена 160 руб.
Заявленный объем 9 мл
Заявленный диапазон диаметра резьбы до 20 мм

Средство обещало фиксировать крепеж до момента 35 Н·м, но дело не заладилось с самого начала. Пузырек с винтовой пробкой сразу протек — запаянные средства лучше! Жидкость средней консистенции после требуемой выдержки сдалась при первом же касании ключа. Незачет.

Примерная цена 160 руб.
Заявленный объем 9 мл
Заявленный диапазон диаметра резьбы до 20 мм

Жиденькое средство заявляло о готовности продержаться до 17 Н·м. Не получилось: соединение раскрутилось при моменте меньше 10 Н·м. Наша оценка: удовлетворительно.

Примерная цена 300 руб.
Заявленный объем 6 мл
Заявленный диапазон диаметра резьбы до 6 мм

Это средство не рассчитано на диаметр резьбы 10 мм, но нам захотелось попробовать — а вдруг? Однако никакого «вдруг» не случилось: гайка отвернулась с первой попытки. Но придираться не будем: средство и заявлено как слабенькое.

Примерная цена 285 руб.
Заявленный объем 6 мл
Заявленный диапазон диаметра резьбы от 10 до 38 мм

Густое средство ослабило хватку только при моменте 25 Н·м. Это второй результат в нашей выборке. Очень хорошо!

Примерная цена 225 руб.
Заявленный объем 6 мл
Заявленный диапазон диаметра резьбы 6–20 мм

Довольно густое американское средство при испытаниях сдалось практически мгновенно — уже при моменте 5 Н·м. Но ничего особенного препарат и не обещал.

Примерная цена 220 руб.
Заявленный объем 6 мл
Заявленный диапазон диаметра резьбы от 10 до 25 мм

Герметик средней густоты сдался при минимальном моменте. И зачем было объявлять о высокой стойкости? Незачет.

Примерная цена 260 руб.
Заявленный объем 6 мл
Заявленный диапазон диаметра резьбы до 15 мм

По текучести это средство идентично воде. И по эффекту — та же вода. При первой же попытке гайка сразу стронулась с места. Но ничего особенного производитель и не заявлял.

Кто кого зафиксировал?

Ну что сказать? Общее впечатление довольно жалкое. Из двадцати одного испытанного препарата только шесть смогли выдержать скромненький начальный момент 5 Н·м и только два из оставшихся продвинулись дальше 10 Н·м.

Впрочем, тефлоновая гайка и гроверная шайба также сошли с дистанции на первом же этапе. И лак для ногтей оказался профнепригодным в серьезных делах. Чуть дольше продержался внезачетный клей, оставшийся после предыдущих экспертиз, – он сдался при нагрузке 10 Н·м. А самое любопытное, что при моменте 30 Н·м… срезало шплинт! Казалось бы, металлическая деталька прослужит подольше, но она лишь повторила результаты лучшего из проверенных нами препаратов.

Победителем стал американский препарат IMG MG‑414 High Strength. Кстати, он далеко не самый дорогой. Второй результат тоже у «американца» — это Permatex 24026. Третье место при таких результатах испытаний присуждать нет смысла.