Резьбовые соединения остаются одним из важнейших изобретений человечества с момента их открытия более 2400 лет назад. С тех пор, как Архит из Тарента впервые представил технологию усовершенствования прессов для масел и экстрактов в древности, винтовой принцип, лежащий в основе резьбовых соединений, обрёл новую жизнь во время промышленной революции, и теперь производители используют эти механические соединения для решения миллионов различных задач.
В 1860-х годах первый стандартизированный угол резьбы и количество резьб на дюйм позволили компаниям использовать резьбовые соединения заводского изготовления во всех типах оборудования и изделий. Сегодня аналитики прогнозируют, что к 2025 году рынок механического и промышленного крепежа достигнет 109 миллиардов долларов, а среднегодовой темп роста (CAGR) в течение следующих пяти лет составит более 4%. Современные резьбовые соединения используются во всех отраслях современного производства: от бытовой электроники до прочного горнодобывающего оборудования и не только.
- Резьбовые крепежные элементы используют принцип винтового соединения для преобразования силы натяжения в линейную силу.
- Современные резьбовые крепежные элементы используются практически во всех отраслях промышленности, включая электронику, аэрокосмическую промышленность, автомобилестроение и промышленность.
- Резьбовые крепежные элементы доступны во всех формах и размерах, подходят для любого применения, включая индивидуальные конструкции при необходимости.
С течением лет типы и конструкции крепёжных изделий продолжали развиваться, и теперь у вас есть целый ряд решений на выбор для вашей конкретной задачи. По мнению экспертов по крепёжным изделиям, 95% отказов происходят либо из-за выбора неправильной резьбы, либо из-за неправильной установки детали. Различные функции, конструктивные особенности, покрытия и выбор материалов влияют на прочность соединения и общий вес изделия.
Представляем вам удобное руководство по всему, что вам нужно знать о современных резьбовых крепежных элементах и их применении.
Резьбовой крепёжный элемент — это приспособление, которое использует спиральный паз, выходящий из цилиндрического стержня, для соединения двух или более деталей. Резьба или спиральный паз преобразует вращательное усилие (или крутящий момент) в линейном соединении, способном поддерживать натяжение нескольких соединённых материалов.
Когда резьба находится снаружи цилиндрического вала (как у болтов), она называется наружной, а та, что находится внутри вала (гайки), называется внутренней. При взаимодействии внутренней и наружной резьбы линейный крепёжный элемент способен выдерживать сдвигающие напряжения, возникающие при соединении двух или более деталей.
Резьбовые крепёжные элементы используют прочность на растяжение, чтобы противостоять раздвижке и предотвращать скольжение деталей относительно друг друга. Прочность на растяжение и свойства на растяжение делают их идеальными для ситуаций, когда требуется прочное, неразъёмное соединение между любыми материалами. Резьбовые крепёжные элементы применяются, в частности, в автомобильной, аэрокосмической, машиностроительной, строительной и сельскохозяйственной отраслях.
Резьба варьируется от мелкой до крупной, что позволяет добиться различной прочности соединений в зависимости от конкретной области применения. При проектировании нового изделия или оптимизации существующих конструкций вам необходимо знать, какие резьбовые соединения доступны для ваших соединений и узлов.
Сегодня доступен широкий выбор конструкций, подходящих для любых задач соединения и крепления. Выбор правильной конструкции остаётся важнейшей составляющей общей спецификации изделия, включая тип головки, количество резьбы и прочность материала.
В зависимости от области применения основными типами резьбовых крепёжных изделий являются:
- Орехи– Обычно гайка с внутренней резьбой надевается на болт в различных исполнениях для фиксации двух деталей.
- Болты– Наружная резьба на внешней стороне цилиндра, которая либо ввинчивается в деталь с внутренней резьбой, либо использует гайку для закрепления материалов на месте
- Винты– Не требует гайки и поставляется практически в любой форме и размере, используя принцип винта для соединения двух кусков материала.
- Шайбы– Равномерно распределяет нагрузку при затягивании винта, болта, гайки или резьбового стержня
Вышеперечисленные типы представляют собой лишь основные конфигурации конструкции, также имеются различные подтипы, такие как шестигранные болты, крепежные винты, резьбовые крепежные элементы из листового металла, а также различные материалы и марки.
Для специализированных применений можно разработать резьбовые болты и специальные крепёжные элементы (обычно изготавливаемые на заказ), если стандартного изделия недостаточно. Анкерные болты служат для крепления стальных конструкций к фундаменту здания, а для трубных подвесов и кабельных лотков обычно требуются более прочные резьбовые крепёжные элементы для поддержки промышленных конструкций.
Резьбовые стержни работают как болты, но обычно имеют уникальную головку или являются частью детали, на которую приходится наибольшая нагрузка в соединении. Современные производители могут помочь вам подобрать идеальный материал, конструкцию головки и прочность на разрыв для любого применения, учитывая при этом стоимость и вес. Пластиковые резьбовые крепёжные элементы теперь также широко используются в электронных изделиях, обеспечивая быструю сборку и разборку при необходимости ремонта.
Большинство резьбовых крепёжных изделий имеют кодированный (или обозначенный) идентификатор на изделии. Информация, содержащаяся в этих кодах, поможет вам принять правильное решение при выборе изделия для вашей области применения.
Обозначения на резьбовых крепежных изделиях описывают:
- Тип привода– Для установки крепежа на место может потребоваться специальный инструмент или устройство. К таким инструментам относятся: крестообразный (винты), шестигранный (гайки), квадратный (винты или гайки) и звездообразный (специальные резьбовые крепежи).
- Стиль головы– Описывает головку крепёжного элемента, которая может быть плоской, круглой, плоско-, шестигранной или овальной. Выбор типа головки зависит от желаемого типа отделки изделия или узла.
- Материал– Материал – один из важнейших факторов при выборе резьбового крепежа. Поскольку материал определяет общую прочность соединения, следует убедиться, что выбранный вами резьбовой крепеж обладает достаточной прочностью на разрыв.
- Измерение– На каждом резьбовом крепёжном элементе также имеется маркировка, которая поможет вам определиться с размером. Она включает диаметр, количество резьбы и длину. В США для болтов и винтов диаметром менее 1/4 дюйма может использоваться цифровое обозначение, тогда как в остальном мире метрические размеры указываются в миллиметрах.
Обозначение на боковой или головной части резьбового крепежа дает вам всю необходимую информацию для определения того, подойдет ли изделие для вашей конструкции.
Время публикации: 20 февраля 2023 г.