Андрей Смирнов
Время чтения: ~14 мин.
Просмотров: 0

Стопорение

Общие технические требования и нормы

Всего на
крепёжные изделия имеется около 350 государственных стандартов. Из них в
машиностроении используют 210 – 220. Ниже приведён перечень нескольких базовых
стандартов общего назначения по состоянию на январь 2008 года. Ими следует
руководствоваться при производстве и применении крепёжных деталей.

ГОСТ
1759.0-87 Болты, винты, шпильки и гайки. Технические условия.

ГОСТ
1759.1-82 Болты, винты, шпильки, гайки и шурупы. Допуски. Методы контроля
размеров и отклонений формы и расположения поверхностей.

ГОСТ
1759.2-82 Болты, винты и шпильки. Дефекты поверхности и методы контроля.

ГОСТ
1759.3-83Гайки. Дефекты поверхности и
методы контроля.

ГОСТ Р 52627-2006Болты,
винты и шпильки. Механические свойства и методы испытаний. Соответствует ИСО
898-1:1999 (взамен ГОСТ 1759.4-87).

ГОСТ Р 52628-2006Гайки.
Механические свойства и методы испытаний. Соответствует ИСО 898—2:1992 и ИСО
898-6:1994 (взамен ГОСТ 1759.5-87).

ГОСТ
17769-83Изделия крепёжные. Правила
приёмки.

ГОСТ 18160-72Изделия крепёжные. Упаковка. Маркировка.
Транспортирование и хранение.

ГОСТ
24670-81Болты, винты и шурупы. Радиусы
под головкой.

ГОСТ
24671-84Болты, винты, шурупы с
шестигранной головкой и гайки шестигранные. Размеры «под ключ».

ГОСТ 27017-86
Изделия крепёжные. Термины и определения (разработан проект ГОСТ Р ИСО 1891-2007).

ГОСТ
27148-86Изделия крепёжные. Выход
резьбы. Сбеги, недорезы и проточки. Размеры.

ГОСТ
9.301-86Покрытия металлические и
неметаллические. Общие требования.

Примечание. Новые стандарты ГОСТ Р 52627 и 52628-2006, заменившие ГОСТ 1759.4 и 1759.5-87
существенных изменений в части механических свойств и методов испытаний не
имеют, поэтому приводить изменения необходимости нет.

Международная
система стандартов ИСО постепенно становится единой для большинства государств,
национальные стандарты приводятся в полное соответствие с
международными. В обновлённых стандартах повышены требования к качественным
характеристикам крепёжных изделий, выпущены стандарты ИСО на большую группу новых
прогрессивных конструкций.

Текст

СПИ ИЗОБ 1 1, 528393 Союз Советских Социалистических Республик(5) М. Кл.- Г 16 В 19/ с присоединен осудерствеииый комитет Совета Мииистров СССР(5 ЛЯ КОНТРОВКИ ДЕТАЛЕЙ Изобретение относится к машиностроению, в частности к приспособлениям, обеспечивающим соединение деталей машин и может быть использовано, например, для контровки замков форсунок авиационных газотурбинных б двигателей.ИзВестно устройстВО дл 51 контрОВкн деталей, содержащее корпус с гнездом для установки детали и расположенные в нем фиксирующее, зажимное и контровочное приспособления, 10 Воздействующие на деталь 11.Недостатками известного устройства являются сложность и громоздкость конструкции, обусловленные использованием контровочного приспособления рычажного типа, требующего 15 применения больших физических усилий; низкая производительность труда, связанная с тем, что за один установ деталей можно произвести только Одну контроВку; низкое качество контровки из-за неравномерности при кладываемых усилий.С целью упрощения конструкции устройства и повышения производительности труда в предлагаемом устройстве контровочное приспособление выполнено в виде рабочих гидро- Б цилиндров, оси которых расположены в одной плоскости и пересекаются в одной точке, штоки поршней подпружинены в осевом направлении, а один конец каждого из штоков предназначен для воздействия на детали, и штуце ров для подвода рабочей среды под давлением в подпоршневую полость.На фиг. 1 показано предлагаемое устройство, общий вид; на фиг. 2 — разрез по А — А на фиг. 1.Устройство для контровки деталей содержит корпус 1 с гнездом 2 для установки детали 3 и расположенные в нем фиксирующее 4, зажимное 5 и контровочное приспособления.Контровочное приспособление выполнено в виде рабочих гидроцилиндров 6, оси которых расположены в одной плоскости и пересека 1 отся в одной точке, штоки 7 поршней 8 подпружинены в осевом направлении пружинами 9, а один конец каждого из штоков предназначен для воздействия на детали 3, и штуцеров 10 для подвода рабочей среды под давлением в подпоршневую полость 11.Устройство работает следующим образом.Устройство для контровки устанавливают с помощью гнезда 2 на детали 3, фиксируют с помощью фиксирующего приспособления 4, и деталь жестко закрепляется в корпусе 1 зажимным приспособлением 5.Затем через штуцеры 10 подводится рабочая среда под давлением в подпоршневую полость 11 гидроцилиндров 6, вследствие чего штоки 7 поршней 8 перемещаются в осевом направлении, сжимая пружины 9, и концами штоков производят контровку деталей. После528393 няия давления подводимой рабочей пружины 9 возвращают поршни 8 в исходное положение.Устройство для контровки замков форсунок позволяет улучшить условия труда, так как в данном случае отпадает необходимость прикладывать большиефизические усилия, а также увеличить производительность труда, так как в один прием можно законтрить все необходимые места на детали. Формула изобретения Устройство для контровки деталей, содержащее корпус с гнездом для установки деталей и расположенные в нем фиксирующее, зажимное и контровочное приспособления, воздействующие на деталь, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью упрощения конструкции устройства и повышения производительности труда, контровочное приспособление выполнено в виде рабочих гидроцилиндров, оси которых расположены в одной плоскости и пересекаются в одной точке, штоки поршней подпружинены в осевом направлении, а один конец каждого из штоков предназначен для воздействия на детали, и штуцеров для подвода ра бочей среды под давлением в подпоршневуюполость. Источник информации, принятый во внима ние при экспертизе:1, Приспособления и инструменты для слесарных работ. Под ред. Б. В. Коломинова, Лениздат, 1973 г., стр. 208, 209, рис. 146 (прототип).Заказ 2010/13 Изд.1601 Тираж 1134 Подписное ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб д. 4/5 Типография, пр. Сапунова, 2

Смотреть

Краткая история

Долгое время считалось, что резьбовое соединение, наряду с колесом и зубчатой передачей, является великим изобретением человечества, не имеющим аналога в природе. Однако в 2011 г. группа ученых из Технологического института Карлсруэ опубликовала в журнале Science статью о строении суставов у жуков-долгоносиков вида Тригоноптерус облонгус, обитающих на Новой Гвинее. Оказалось, что лапы этих жуков соединены с телом с помощью вертлуга, который ввинчивается в коксу (тазик) — аналог тазобедренного сустава у насекомых. На поверхности вертлуга расположены выступы, напоминающие конический винт. В свою очередь, поверхность коксы также снабжена резьбовой выемкой. Такое соединение обеспечивает более надежное крепление конечностей, чем шарнирное, и гарантирует ведущему древесный образ жизни насекомому большую устойчивость.

Первые крепёжные детали, имеющие резьбы, начали применяться в Древнем Риме в начале нашей эры. Однако из-за высокой стоимости они использовались только в ювелирных украшениях, медицинских инструментах и других дорогостоящих изделиях.

Широкое применение болты и гайки нашли в XV столетии. Они соединяли подвижные сегменты брони доспехов и части часовых механизмов. Станок немецкого первопечатника Иоганна Гутенберга, созданный в период между 1448 и 1450 годами, имел резьбовые соединения, детали его скреплены винтами.

Конгруэнтные винтам отдельные детали с резьбой на внутренней стенке цилиндра, специально служащие для крепления, то есть гайки, возникли лишь полторы сотни лет спустя. В начале семнадцатого столетия появилось резьбовое соединение, сходное с современным. Первоначально шаг резьбы был дюймовым, и только в начале XIX века французы ввели в обиход метрическую резьбу. Гайки нашли широкое применение в различных сферах техники, и, подобно всякому часто используемому предмету, стали совершенствоваться и изменяться по своей форме, размеру, материалу и функциональному предназначению. Возникли гайки квадратные, восьми- и шестигранные, колпачковые («глухие»), прорезные (корончатые), барашковые.

Стопорение гайки за счет дополнительного трения от радиальных сил

Стопорение соединений, показанных на рис. 2, производится дополнительными равномерно распределенными радиальными силами в резьбе. Дополнительные силы (рис. 2, а) создаются сжатием в радиальном направлении верхней гайки, которая для большей податливости выполнена разрезной.

Стопорение гайки может осуществляться кольцом из полиамида или текстолита (рис. 2, б). Резьба, образующаяся при навинчивании гайки, плотно охватывает резьбу винта.

Гайки могут иметь прорези, которые позволяют несколько сжать верхнюю часть гайки в радиальном направлении после нарезания резьбы и таким образом создать дополнительные силы в резьбе (рис. 2, в и г). Гайка с прорезями (рис. 2, д) при затяжке деформируется потому, что ее опорная поверхность имеет форму кольца. При прогибе в верхней части возникают дополнительные радиальные силы.

Стопорение гайки может осуществляться затяжкой винта (рис. 2, е). Гайки подобного типа используют в регулировочных устройствах.

Краткая история

Долгое время считалось, что резьбовое соединение, наряду с колесом и зубчатой передачей, является великим изобретением человечества, не имеющим аналога в природе. Однако в 2011 г. группа ученых из Технологического института Карлсруэ опубликовала в журнале Science статью о строении суставов у жуков-долгоносиков вида Тригоноптерус облонгус, обитающих на Новой Гвинее. Оказалось, что лапы этих жуков соединены с телом с помощью вертлуга, который ввинчивается в коксу (тазик) — аналог тазобедренного сустава у насекомых. На поверхности вертлуга расположены выступы, напоминающие конический винт. В свою очередь, поверхность коксы также снабжена резьбовой выемкой. Такое соединение обеспечивает более надежное крепление конечностей, чем шарнирное, и гарантирует ведущему древесный образ жизни насекомому большую устойчивость.

Первые крепёжные детали, имеющие резьбы, начали применяться в Древнем Риме в начале нашей эры. Однако из-за высокой стоимости они использовались только в ювелирных украшениях, медицинских инструментах и других дорогостоящих изделиях.

Широкое применение болты и гайки нашли в XV столетии. Они соединяли подвижные сегменты брони доспехов и части часовых механизмов. Станок немецкого первопечатника Иоганна Гутенберга, созданный в период между 1448 и 1450 годами, имел резьбовые соединения, детали его скреплены винтами.

Конгруэнтные винтам отдельные детали с резьбой на внутренней стенке цилиндра, специально служащие для крепления, то есть гайки, возникли лишь полторы сотни лет спустя. В начале семнадцатого столетия появилось резьбовое соединение, сходное с современным. Первоначально шаг резьбы был дюймовым, и только в начале XIX века французы ввели в обиход метрическую резьбу. Гайки нашли широкое применение в различных сферах техники, и, подобно всякому часто используемому предмету, стали совершенствоваться и изменяться по своей форме, размеру, материалу и функциональному предназначению. Возникли гайки квадратные, восьми- и шестигранные, колпачковые («глухие»), прорезные (корончатые), барашковые.

Механические свойства резьбового соединения

Механические свойства болтов, крепёжных винтов и шпилек

Механические свойства болтов, крепёжных винтов и шпилек из углеродистых нелегированных и легированных сталей по [ГОСТ Р 52627-2006 (ISO 898-1:1999) при нормальных условиях характеризуют 11 классов прочности: 3.6; 4.6; 4.8; 5.6; 5.8; 6.8; 8.8; 9.8; 10.9; 12.9. Первое число, умноженное на 100, определяет номинальное значение предела прочности на растяжение в Н/мм², второе число (отделённое точкой от первого), разделенное на 10, — отношение предела текучести к номинальному пределу прочности на растяжение. Произведение этих чисел, умноженное на 10, определяет номинальный предел текучести в Н/мм².

Механические свойства гаек

Гайки из углеродистых нелегированных и легированных сталей по ГОСТ Р 52628-2006 (ISO 898-2:1992, ISO 898-6:1994) разделяются по классу прочности (d — номинальный диаметр резьбы):

  • 4; 5; 6; 8; 9; 10; 12 — для гаек с нормальной высотой, равной или более 0,8d, и крупной резьбой;
  • 5; 6; 8; 10; 12 — для гаек с нормальной высотой, равной или более 0,8d, и мелкой резьбой;
  • 04; 05 — для гаек с номинальной высотой от 0,5d до 0,8d.

Класс прочности для гаек с нормальной высотой указывает на наибольший класс прочности болтов, с которыми они могут создавать соединение, то есть на первую из цифр в обозначении класса прочности соответствующего болта.

Для гаек с номинальной высотой от 0,5d до 0,8d первая цифра «0» указывает на более низкую нагрузочную способность резьбового соединения с такой гайкой, а вторая цифра, умноженная на 100, соответствует номинальному напряжению от пробной нагрузки при испытаниях.

Механические свойства и маркировка наиболее употребительного крепежа
Класс прочности болтаМатериалНапряжение от пробной нагрузкиПредел текучести, не менееПредел прочности на растяжение, не менееМаркировка болтаМаркировка гайкиКласс гайки
По ГОСТ Р 52627—2006, ISO 898—1:1999
5.8Низко- или среднеуглеродистая сталь380 МПa420 МПа520 МПа5
8.8Среднеуглеродистая сталь, закалённая и отпущенная580 МПа640 МПа, (условный предел текучести)800 МПа8
10.9Углеродистая сталь с добавками. Легированная сталь830 МПа940 МПа, (условный предел текучести)1040 МПа10
По SAE J429
2Низко- или среднеуглеродистая сталь55 ksi57 ksi74 ksi2
5Среднеуглеродистая сталь85 ksi92 ksi120 ksi5
8Легированная сталь120 ksi130 ksi150 ksi8
Механические свойства болтов, шпилек, винтов по ГОСТ Р 52627-2006
БолтыПрименяемые гайкиПредел прочности на растяжение Rm, МПаПредел текучести ReL, Rp0,2, МПаОтносительное удлинение после разрыва A, %Ударная вязкость KU, Дж/см²Твердость по Бринеллю, НВ
Класс прочностиМарка сталиКласс прочностиМарка стали
номин.мин.номин.макс.
3.610, 10кп4Ст3кп, Ст3сп3003301802590238
4.620510, 10кп, 204004202402255114238
4.810, 10кп32014124
5.630, 356Ст5, 15, 15кп, 355005203002050147238
5.810, 10кп, 20, 20кп40010152
6.635, 45, 40Г820, 20кп, 35, 456006003601640181238
6.820, 20кп4808
8.835, 35Х, 38ХА,45Г 40Г2, 40Х, 30ХГСА, 35ХГСА, 16ХСН, 20Г2Р935Х, 39ХА8008306401260238318
9.81040Х, 40ХГСА, 16ХСН9009007201050276342
10.91230ХГСА10001040900940304361
12.91230ХГСА, 40ХН2МА102012001080830366414

Механические свойства резьбового соединения

Механические свойства болтов, крепёжных винтов и шпилек

Механические свойства болтов, крепёжных винтов и шпилек из углеродистых нелегированных и легированных сталей по [ГОСТ Р 52627-2006 (ISO 898-1:1999) при нормальных условиях характеризуют 11 классов прочности: 3.6; 4.6; 4.8; 5.6; 5.8; 6.8; 8.8; 9.8; 10.9; 12.9. Первое число, умноженное на 100, определяет номинальное значение предела прочности на растяжение в Н/мм², второе число (отделённое точкой от первого), разделенное на 10, — отношение предела текучести к номинальному пределу прочности на растяжение. Произведение этих чисел, умноженное на 10, определяет номинальный предел текучести в Н/мм².

Механические свойства гаек

Гайки из углеродистых нелегированных и легированных сталей по ГОСТ Р 52628-2006 (ISO 898-2:1992, ISO 898-6:1994) разделяются по классу прочности (d — номинальный диаметр резьбы):

  • 4; 5; 6; 8; 9; 10; 12 — для гаек с нормальной высотой, равной или более 0,8d, и крупной резьбой;
  • 5; 6; 8; 10; 12 — для гаек с нормальной высотой, равной или более 0,8d, и мелкой резьбой;
  • 04; 05 — для гаек с номинальной высотой от 0,5d до 0,8d.

Класс прочности для гаек с нормальной высотой указывает на наибольший класс прочности болтов, с которыми они могут создавать соединение, то есть на первую из цифр в обозначении класса прочности соответствующего болта.

Для гаек с номинальной высотой от 0,5d до 0,8d первая цифра «0» указывает на более низкую нагрузочную способность резьбового соединения с такой гайкой, а вторая цифра, умноженная на 100, соответствует номинальному напряжению от пробной нагрузки при испытаниях.

Механические свойства и маркировка наиболее употребительного крепежа
Класс прочности болтаМатериалНапряжение от пробной нагрузкиПредел текучести, не менееПредел прочности на растяжение, не менееМаркировка болтаМаркировка гайкиКласс гайки
По ГОСТ Р 52627—2006, ISO 898—1:1999
5.8Низко- или среднеуглеродистая сталь380 МПa420 МПа520 МПа5
8.8Среднеуглеродистая сталь, закалённая и отпущенная580 МПа640 МПа, (условный предел текучести)800 МПа8
10.9Углеродистая сталь с добавками. Легированная сталь830 МПа940 МПа, (условный предел текучести)1040 МПа10
По SAE J429
2Низко- или среднеуглеродистая сталь55 ksi57 ksi74 ksi2
5Среднеуглеродистая сталь85 ksi92 ksi120 ksi5
8Легированная сталь120 ksi130 ksi150 ksi8
Механические свойства болтов, шпилек, винтов по ГОСТ Р 52627-2006
БолтыПрименяемые гайкиПредел прочности на растяжение Rm, МПаПредел текучести ReL, Rp0,2, МПаОтносительное удлинение после разрыва A, %Ударная вязкость KU, Дж/см²Твердость по Бринеллю, НВ
Класс прочностиМарка сталиКласс прочностиМарка стали
номин.мин.номин.макс.
3.610, 10кп4Ст3кп, Ст3сп3003301802590238
4.620510, 10кп, 204004202402255114238
4.810, 10кп32014124
5.630, 356Ст5, 15, 15кп, 355005203002050147238
5.810, 10кп, 20, 20кп40010152
6.635, 45, 40Г820, 20кп, 35, 456006003601640181238
6.820, 20кп4808
8.835, 35Х, 38ХА,45Г 40Г2, 40Х, 30ХГСА, 35ХГСА, 16ХСН, 20Г2Р935Х, 39ХА8008306401260238318
9.81040Х, 40ХГСА, 16ХСН9009007201050276342
10.91230ХГСА10001040900940304361
12.91230ХГСА, 40ХН2МА102012001080830366414

Ост 1 39502-77 «стопорение болтов, винтов, шпилек, штифтов и гаек»

Группа ГЗО

ОТРАСЛЕВОЙ СТАНДАРТ

СТОПОРЕНИЕ БОЛТОВ, ВИНТОВ ШПИЛЕК,

ШТИФТОВ И ГАЕК

Взамен 184AT

261AT

Распоряжением Министерства от 25 октября 1977 года № 087-16

срок введения установлен с 1 июля 1978 года

Проверен в 1986 г. Подлежит проверке в 1996 г.

(Измененная редакция, Изм. № 1, 2).

Настоящий стандарт устанавливает следующие типы стопорения болтов, винтов, шпилек, и гаек в резьбовых соединениях и штифтов:

— 1- стопорение стопорными шайбами;

— 2 — стопорение шплинтами;

— 3 — стопорение деформацией металла;

— 4 — стопорение проволокой.

В резьбовых соединениях могут применяться и другие типы стопорения, например, стопорение самоконтрящимися гайками, пружинными и зубчатыми шайбами, контргайками.

(Измененная редакция, Изм. № 1, 2).

Государственные стандарты

Система выбора необходимого способа определяется принятыми государственными, отраслевыми стандартами и изложена в Единой Системе Конструкторской документации (ЕСКД). Она включает:

  • ЕСКД Изображение резьбы (ГОСТ 2.311-68);
  • отраслевой стандарт (ОСТ) 39502-77 (определяет способы, параметры и возможности различных видов крепления);
  • все крепёжные изделия оговорены в ГОСТ 27017-86.

Для каждого вида фиксации резьбового соединения предусмотрен свой стандарт. Например, выбор пружинной шайбы производится на основании ГОСТ 6402-70.

Следовательно, все резьбовые соединения ГОСТ ЕСКД стопорятся на основании руководящих документов. Единая система конструкторской документации позволяет определить существующие способы предотвращения разъединений и выбрать необходимые детали для решения этих задач.

Стопорение гайки винтами

Для закрепления гайки в редко разбираемых соединениях стопорение производят винтами (рис. 7). Постановка винтов нарушает целостность резьбы .

Соседние страницы

  • Резьбы цилиндрические
  • Резьбы конические
  • Резьба метрическая
  • Сбеги, недорезы, проточки и фаски по ГОСТ 10549
  • Резьба упорная
  • Резьба трапецеидальная
  • Механические свойства болтов, винтов, шпилек, гаек.
  • Условные обозначения крепежных изделий по ГОСТ 1759.0 (СТ СЭВ 4203)
  • Болты общего назначения с шестигранными головками
  • Винты общего назначения
  • Винты невыпадающие
  • Винты установочные
  • Болты и винты специального назначения
  • Винты самонарезающие для металла и пластмасс
  • Стопорение гаек относительно корпуса
  • Стопорение гайки относительно болта за счет дополнительного трения, сварки и пластического деформирования
  • Стопорение болтов. Предохранение винтов и гаек от потери
  • Стопорение винтов
  • Фланцевые соединения деталей
  • Фланцевые соединения труб и крышек цилиндров
  • Фланцевые соединения труб металлоконструкций
  • Примеры применения установочных винтов
  • Клеммовые соединения
  • Фрикционно-винтовые зажимы
  • Стяжки и упоры
  • Крепление машин к основаниям

Классификация крепёжных изделий и их элементов. Терминология

Простейшая
классификация крепёжных изделий может проводиться по нескольким направлениям:
резьбовые и без резьбы, стержневые и с функциональным отверстием, изделия типа
болт с невыпадающей шайбой относят к комбинированным и
т.д.

В отдельных
стандартах и в разных государствах встречаются отличающиеся друг от друга
названия одинаковых деталей. В первую очередь это относится к терминам «болт» и
«винт». В настоящем материале использованы определения:

привод — конструктивный элемент крепёжной
детали, служащий для передачи крутящего момента;

болт – резьбовая крепёжная деталь с
головкой и наружным приводом или конструктивным элементом головки, удерживающим
болт от поворота (квадратный подголовок, ус и другие);

винт – резьбовая крепёжная деталь с
приводом, расположеннымвнутри головки
или стержня.

Стержневые
крепёжные детали состоят из нескольких составных частей.

Конструкции
таких широко применяемых изделий, как шпильки, заклёпки (в том числе полупустотелые, пустотелые), пальцы, штифты (в том числе с
резьбовой частью), шплинты, многочисленные конструкции шайб и другие – не
рассматриваются. Информация о них в достаточной степени имеется в справочниках,
больших изменений за последние годы эти конструкции не претерпели.

Рейтинг автора
5
Материал подготовил
Степан Волков
Наш эксперт
Написано статей
141
Ссылка на основную публикацию
Похожие публикации