Гайки как крепежные изделия для фланцевого соединения. Гайка – деталь с внутренней резьбой, образующая с винтом (болтом) винтовую пару. Крепежные изделия – гайки, навинчиваемые на болт или шпильку, составляют болтовое соединение. Гайка ходового винта служит для сообщения поступательного движения, например суппорту или столу в станках.
Основным типом крепежных гаек являются шестигранные. Высота нормальных гаек h равна 0,8 d и подобрана из условия примерной равнопрочности резьбы гайки (на отсутствие среза и смятия) и стержня болта на растяжение. При частом завинчивании и отвинчивании, и больших усилиях затяжки болтового соединения применяют гайки высокие, высотой 1,2 d и особо высокие 1,6 d. При недогрузке болта по растяжению используют гайки уменьшенной высоты – (0,5 / 0,6) d.
Гайки, подлежащие стопорению против самопроизвольного отвинчивания (в особо ответственных случаях) выполняют корончатыми или прорезными для фиксации их на стержне болта с помощью шплинтов. В терминологии Деталей машин более общим понятием крепежной детали является винт. Крепежные винты в зависимости от типа резьбового соединения применяют следующих исполнений:
1) винты с гайками, обычно называемыми болтами;
2) винты, ввинчиваемые в одну из скрепляемых деталей. В технической справочной литературе стандартизованы и получили наибольшее распространение крепежные детали с названием «БОЛТ» независимо от того, будут ли они скрепляться с гайкой или ввинчиваться в деталь.
По форме головки болты (винты) подразделяют на:
а) захватываемые инструментом снаружи головки (шестигранные или квадратные);
б) захватываемые инструментом изнутри и с торца головки (с внутренним шестигранником);
в) препятствующие провороту (с выступами, закладываемые в гнезда или с двумя параллельными гранями, закладываемые в пазы).
По форме стержня болты (винты) разделяют на следующие группы:
а) с нормальным стержнем;
б) с подголовком;
в) с утолщенным чисто обработанным стержнем при установке в развернутое отверстие без зазора для предотвращения сдвига соединяемых деталей под нагрузкой:
г) со стержнем уменьшенного диаметра для уменьшения концентрации напряжений у резьбы и лучшего восприятия переменных и ударных нагрузок.
Для удобства сборки и разборки минимальное расстояние между болтами должно быть не менее (5 – 6) d при пользовании накладными ключами и не менее (3 – 5) d при пользовании торцовыми ключами.
Болты применяют:
а) для скрепления деталей не очень большой толщины, пластин, фланцев, брусьев при наличии места для расположения головки болта и гайки.
б) для скрепления деталей из материалов, не обеспечивающих достаточную надежность и долговечность резьбы;
в) при необходимости частого завинчивания и отвинчивания.
В условиях стесненных габаритов и необходимости передачи больших моментов затяжки ключа применяю гайки круглой формы с наружными шлицами треугольного профиля под торцевый ключ.
В случаи опасности вытекания жидкости по резьбе применяют герметизированные гайки.
Важными преимуществами болтовых соединений являются: простота, надежность, взаимозаменяемость возможность создания больших сжимающих усилий в соединении (до 106H и выше).
Для обеспечения требуемых усилий затяжки болтов, равномерного распределения усилий по болтам группового соединения (фланцы стальные) гайки накручивают на болты при помощи динамометрических ключей разной конструкции. При помощи таких ключей можно контролировать момент затяжки, который рассчитывается по требуемому усилию затяжки и обуславливает болтовое соединение с заданными параметрами. Момент завинчивания гайки рассчитывается как сумма двух моментов трения: н
- на торце гайки – и трения в резьбе, усилие затяжки (определяется при расчете болтов на прочность);
- требуемое усилие затяжки (определяется при расчете болтов на прочность);
- радиус трения;
- коэффициент трения между гайкой и шайбой при завинчивании;
- для пары сталь – сталь / 0,1 / 0,2, в зависимости от чистоты и качества поверхностей;
- d2 – средний диаметр резьбы;
- эквивалентный угол трения;
