Классификация крепежа — виды и элементы крепежных изделий

Широко применяемые в машиностроении неподвижные соединения делят на два вида: разъемные (выполняемые в основном с помощью резьбовых крепежных изделий - болтов, винтов, шпилек и гаек) и неразъемные (выполняемые различными видами заклепок, сваркой, пайкой, склеиванием). Резьбовые и клепаные соединения широко применяются во всех отраслях машиностроения, и на них приходится до 35% общей трудоемкости сборочных работ. Номенклатура применяемых крепежных изделий велика и имеет тенденцию к росту. Это обусловлено тем, что создание новых прогрессивных изделий, как правило, более дорогостоящих, не исключает возможности использования в простых малонагруженных узлах традиционных дешевых крепежных изделий (болтов, винтов, гаек, заклепок, шайб), гарантирующих требуемые потребительские качества машин. Например, промышленность США производит более двух миллионов типов крепежных изделий, в том числе стандартных (по терминологии США) более 50 тыс., на общую сумму в несколько миллиардов долларов в год.

Широко применяемые в машиностроении неподвижные соединения делят на два вида: разъемные (выполняемые в основном с помощью резьбовых крепежных изделий - болтов, винтов, шпилек и гаек) и неразъемные (выполняемые различными видами заклепок, сваркой, пайкой, склеиванием). Резьбовые и клепаные соединения широко применяются во всех отраслях машиностроения, и на них приходится до 35% общей трудоемкости сборочных работ. Номенклатура применяемых крепежных изделий велика и имеет тенденцию к росту. Это обусловлено тем, что создание новых прогрессивных изделий, как правило, более дорогостоящих, не исключает возможности использования в простых малонагруженных узлах традиционных дешевых крепежных изделий (болтов, винтов, гаек, заклепок, шайб), гарантирующих требуемые потребительские качества машин. Например, промышленность США производит более двух миллионов типов крепежных изделий, в том числе стандартных (по терминологии США) более 50 тыс., на общую сумму в несколько миллиардов долларов в год.

Классификатор государственных стандартов крепежные изделия общемашиностроительного применения относит к группе ГЗ, которая включает в себя следующие классы: Г31 - болты; Г32 - винты, шпильки; ГЗЗ - гайки; Г34 - заклепки; Г36 - шайбы, шплинты; Г37 - штифты; Г38 - прочие промышленные метизы. В настоящее время разработаны и освоены в различных отраслях машиностроительного комплекса многие виды прогрессивных крепежных изделий, которые отсутствуют в Классификаторе государственных стандартов. Разнообразие крепежных изделий по конструктивным, технологическим, функциональным и другим признакам затрудняет исчерпывающую классификацию и описание их. Однако все крепежные изделия можно разделить на пять групп. Основой классификации является один наиболее характерный признак, определивший название каждой группы, а именно: крепежные изделия массового применения; высокопрочные резьбовые крепежные изделия; крепежные изделия для односторонней постановки и безударной клепки; крепежные изделия для высокоресурсных и герметичных соединений; крепежные изделия для соединения полимерных композиционных материалов.

Условность предложенной классификации заключается в том, что в каждой группе имеется определенная номенклатура крепежных изделий, которые можно отнести к другой группе. Например, в группе крепежных изделий для односторонней постановки и безударной клепки некоторые конструкции болтозаклепок предназначены для высокоресурсных соединений или для соединений композиционных материалов. В то же время каждая из групп включает крепежные изделия нескольких классов по Классификатору государственных стандартов. Например, в группу высокопрочных крепежных изделий входят классы болтов, винтов, гаек, в группу высокоресурсных - классы болтов, заклепок и т.д.

Однако предложенная классификация позволяет конструкторам и технологам сравнительно легко разобраться в большом разнообразии крепежных изделий и учесть специфические особенности их при проектировании и разработке технологических процессов сборки разъемных и неразъемных соединений, а также окажет помощь специалистам, занимающимся проектированием и организацией специализированного производства крепежных изделий.

Правильно назвать крепежное изделие зачастую бывает очень сложно. Что это?

Болт или винт, анкер или дюбель. Учитывая большое разнообразие этого класса изделий и сложность в их правильном названии обратимся к ГОСТу, который регламентирует названия и термины.

Ниже приведены некоторые наиболее употребляемые термины и определения в соответствии с ГОСТ 27017-86 для крепежных изделий и их конструктивных элементов. Рядом с терминами приводятся недопустимые к применению термины-синонимы с обозначениями "недопустимо!".

Общие понятия

Виды крепежных изделий

• Ступенчатый болт — болт, диаметр гладкой части стержня которого превышает номинальный диаметр резьбы.
• Откидной болт — болт, головка которого выполнена в виде подвижной части шарнирного соединения.
• Призонный болт — болт, диаметр гладкой части стержня которого определяют из условия обеспечения работы соединения на срез.
• Фундаментный болт — Болт со специальной формой головки, служащий для крепления оборудования к фундаменту.
  Примечание: Специальная форма головки может представлять раздвинутые лапки прорезной части стержня, отогнутую часть стержня и т.д.

• Невыпадающий винт — винт, диаметр гладкой части стержня которого меньше внутреннего диаметра резьбы.
• Самонарезающий винт — винт, образующий специальную резьбу в отверстии одного из соединяемых пластмассовых или металлических изделий.
• Самосверлящий самонарезающий винт — самонарезающий винт с концом формы сверла.
• Установочный винт — винт с концом специальной формы, служащие для фиксации изделий относительно друг друга.
  Примечание: специальная форма конца может быть цилиндрической, конической, плоской и т.д.
• Пружинный штифт — штифт цилиндрического сечения с продольным пазом по длине, изготовленный из пружинной стали.
• Прорезная гайка — шестигранная гайка с радиально расположенными прорезями под шплинт со стороны одной из торцевых поверхностей.
• Корончатая гайка — шестигранная гайка, часть которой выполнена в виде цилиндра с радиально расположенными прорезями под шплинт.
• Колпачковая гайка — гайка со сферической и плоской торцевой поверхностями и глухим резьбовым отверстием.
• Гайка-барашек — гайка с плоскими выступающими элементами для передачи крутящего момента.
• Плоская шайба — шайба с плоской опорной поверхностью.
• Пружинная шайба — разрезная круглая шайба, концы которой расположены в разных плоскостях, служащая для предотвращения самоотвинчивания крепежных изделий при ее упругой деформации под нагрузкой.
• Стопорная шайба — шайба, служащая для предотвращения самоотвинчивания крепежных изделий при помощи конструктивных элементов.
  Примечание: Конструктивными элементами шайбы являются лапки, носки, зубья и т.д.
• Пустотелая заклёпка — заклепка со стержнем трубчатого сечения.
• Полупустотелая заклёпка — заклепка, концевая часть стержня которой имеет трубчатое сечение.

Элементы крепежных изделий

• Стержень крепежного изделия — часть крепежного изделия, непосредственно входящая в отверстия соединяемых изделий или ввертываемая в материал одного из них.
• Головка крепежного изделия — часть крепежного изделия, имеющего стержень, служащая для передачи крутящего момента и (или) образования опорной поверхности.
• Подголовок болта — гладкая часть стержня болта цилиндрической, овальной или квадратной формы, непосредственно примыкающая к головке и служащая для центрирования болта или предотвращения его проворачивания.
• Бурт крепежного изделия (фланец) — выступ на опорной поверхности многогранной гайки, головки болта или винта, выполненный в форме цилиндра или усеченного конуса диаметром, большим диаметра их описанной окружности.
• Опорный выступ крепежного изделия (опорный выступ, опорная шайба, "Мертвая шайба") — кольцевой выступ на опорной поверхности многогранной гайки или головки болта, диаметр которого меньше размера под ключ.
  Примечание: Под размером под ключ понимается расстояние между противоположными гранями многогранной гайки или головки болта, винта, измеренное в плоскости, нормальной к их оси.
• Шлиц крепежного изделия — углубление специальной формы в торце головки болта, винта или шурупа, в торце установочного винта без головки, вдоль образующей или в торце гайки.
  Примечание: форма шлица может быть шестигранной, крестообразной, в виде сквозной или несквозной прорези и т.д.
• Шип болта — выступ на опорной поверхности головки болта, служащий для предотвращения его проворачивания.
• Ус болта — выступ на опорной поверхности головки и стержня болта, служащий для предотвращения его проворачивания.
• Буравчик — резьбовой конический конец шурупа, служащий для нарезания резьбы в деревянном или пластмассовом изделии при образовании соединения.