Метрический крепеж — разновидность метизов, резьбовой шаг которых рассчитывается в мм. Такие болты и гайки используются в промышленности и обиходе стран (к ним относится и Россия), использующих метрическую систему. Исключение составляют США, Великобритания, Австралия, Япония, Африка и Латинская Америка, там в ходу преимущественно дюймы.
Виды метрической резьбы
Существует несколько критериев классификации метрической резьбы:
- назначение — крепежная, ходовая;
- профиль — круглая, прямоугольная, трапециевидная, треугольная;
- геометрия образующей поверхности — цилиндрическая, коническая;
- расположение относительно метиза — наружная, внутренняя;
- количество заходов — одно, двух-, трехзаходная;
- направление — левая, правая.
В РФ основной резьбой является крепежная цилиндрическая с треугольным профилем и углом 60°. Как правило, она имеет плоскосрезанные (реже закругленные) вершины и впадины, редко бывает многозаходной, но почти всегда правая. Шаг — расстояние между вершинами гребней — крупный или мелкий.
Коническая метрическая резьба применяется в соединениях, которые находятся под высоким давлением — газовоздушных, топливных, водяных магистралях и потому нуждаются в особой надежности и герметичности.
Метрическая VS дюймовая резьба
Отличия резьбовых систем можно сформулировать одним коротким предложением:
- разное количество витков на шаг резьбы и разный угол профиля.
Это исключает возможность соединения между собой деталей принадлежащих разным системам мер.
Для контроля параметров резьбы используют специальные измерительные инструменты:
- шаг — резьбомер, штангенциркуль, линейка;
- диаметр — резьбовой микрометр;
- профиль — шаблоны (резьбомеры).
Комплексные измерения наружной метрической резьбы на производстве проводятся при помощи калибр-колец и резьбовых скоб, внутренняя резьба проверяется калибр-пробками (ГОСТ 17763-72 и ГОСТ 17756-72 соответственно).
Разновидности метрического крепежа
Гайки - изделие с отверстием и внутренней резьбой, предназначенное для прижимной фиксации деталей к основанию. Помимо классических шестигранных гаек, существуют разновидности:
- фланцевые;
- корончатые;
- круглые, квадратные;
- барашковые;
- низкие/высокие;
- самоконтрящиеся;
- соединительные (муфты);
- колпачковые и кузовные.
Обратите внимание! Классы прочности болта/винта и гайки должны соответствовать друг другу. Сочетание, при котором прочность одного элемента сопряжения значительно превосходит прочность второго, ведет к преждевременному разрушению метизов.
Шайбы - элемент, подкладываемый под головку болта, винта или гайку для увеличения площади контакта и равномерного распределения прижимного усилия. Метрические шайбы бывают:
- увеличенные, уменьшенные;
- стопорные, пружинные;
- зубчатые, лапчатые;
- круглые, квадратные;
- тарельчатые.
Материалы для производства метрического крепежа: сталь, алюминий, латунь, бронза, пластик. В сложных условиях с высокой коррозионной опасностью применяют метрические метизы с защитным покрытием, например, оцинкованные и нержавеющие изделия разных классов стойкости.
Болты - крепежное изделие, состоящее из тела и шляпки. В зависимости от назначения резьба покрывает весь стержень или только часть.
Типы метрических болтов:
- шестигранные;
- с квадратным подголовком;
- фланцевые;
- стяжные;
- U-образные;
- рым-болты.
Используются болты в наборе с гайками и шайбами.
Винты - аналог болта, но с некоторыми особенностями, расширяющими потенциал использования:
- болтовое соединение предполагает сквозной монтаж и фиксацию гайкой, винт держится в детали за счет резьбы;
- винт допускает потайной монтаж, болт — нет;
- головка винта, как правило, имеет шлицы и вкручивается отверткой, стандартная шляпка болта — шестигранник, который затягивается ключом.
Резьба под винт в канале сопрягаемой детали может быть предварительно подготовленной (металл) или сформированной в процессе монтажа самим метизом (дерево, пластик).
Шпильки (штанга) - цилиндрический стержень без шляпки, с полной или частичной наружной резьбой. Бывают:
- общего назначения;
- фланцевые;
- приварные;
- закладные;
- анкерные.
Предназначены для стягивания и наращивания конструкций. Применяются с крепежными и соединительными гайками.
Где используется метрический крепеж
- Промышленности;
- Машиностроении;
- Автомобильной промышленности;
- Производстве электроники, бытовой технике;
- Производство мебели.
Класс прочности метрического крепежа
Важная характеристика метрического крепежа — класс прочности. Эта характеристика описывает способность резьбовых метизов переносить нагрузки.
- Для примера: высокопрочный болт класса 12.9 будет разорван, если давление на него превысит 1200 Н/мм², а болт класса 4.8 аналогичного диаметра, лопнет уже при 420 Н/мм².
ГОСТ 1759.4-87 разделяет крепежные изделия на 11 классов прочности: 3.6, 4.6, 4.8, 5.6, 5.8, 6.6, 6.8, 8.8, 9.8, 10.9, 12.9. Исключение — гайки (ГОСТ 1759.5-87), для них существует только 7 категорий: 4, 5, 6, 8, 9, 10, 12.
Что обозначают цифры? Для болтов, винтов и шпилек первый знак перед точкой — это максимально допустимая нагрузка на разрыв. Второй знак — предел текучести, иначе говоря, при каком давлении метиз необратимо деформируется, растянется или сомнется.
Число на гайке — это высший класс прочности болта или шпильки, с которым ее рекомендовано сопрягать.
Гайки более высоких классов прочности допускается заменять метизами низших классов, при условии, что напряжение в соединении будет ниже предела текучести и напряжения болта.
Стандарты метрического крепежа
Чтобы производители не путались сами и не путали покупателей метизов, обществом разработан ряд норм, приводящих продукцию к единому образцу. В зависимости от локализации стандарты разделяются на уровни:
- международный, принят в обращение на мировом уровне (ISO);
- межгосударственный, имеет хождение в группе стран — СНГ, Европа, Азия (ГОСТ, UN, GB, DIN);
- отраслевой, регламентирует критерии оценки объектов в определенной производственной сфере (ОСТ, BSF, ТУ).
Базовые стандарты:
- ISO (International Organization for Standardization) — главный международный стандарт. Россия является активным участником организации: русский язык входит в число официальных языков ИСО.
- DIN (Deutsches Institut für Normung) — основной европейский стандарт. Многими производителями считается наиболее актуальным, ввиду относительной простой схемы оформления заявок на регистрацию и доработку изделий.
- ГОСТ (Государственный стандарт) является национальным стандартом России и определяет единые требования к качеству и безопасности продукции, в том числе и к метрическому крепежу.
Ниже представлены популярные стандарты метрического крепежа:
- Винты: DIN 84, DIN 913, DIN 315, DIN 912, ISO 7380, ISO 14581, ГОСТ 11074.
- Гайки: DIN 315, DIN 431, DIN 935, DIN 6924, ISO 4032, ГОСТ 11871.
- Шайбы: DIN 93, DIN 127, DIN 988, ГОСТ 13465-77, ISO 7093.
- Болты: DIN 931, DIN 933, DIN 960, DIN 6921, ГОСТ 7801, ГОСТ 3033.
- Резьбовые шпильки: DIN 975, DIN 976, ГОСТ 22042, ГОСТ 9066.
Оптимальный выбор метрического крепежа для конкретной конструкции обеспечивает надежность и безопасность её эксплуатации. При выборе крепежных элементов необходимо учитывать условия эксплуатации, особенности конструкции и требования нормативных документов.
В целом, выбор метрического крепежа для конструкций должен основываться на качестве продукции, применяемых материалах, соответствии нормам и требованиям безопасности. Только в этом случае можно получить надежное и долговечное соединение, которое прослужит многие годы.
