Сначала выясняют, работает болт с гайкой или вворачивается в резьбу детали. Во втором случае к геометрии добавляются свойства обоих материалов. Расчёт при этом учитывает разные виды отказа: срыв наружной или внутренней резьбы и разрушение болта.
В одном узле есть несколько размеров, которые легко перепутать:
Свободные витки не передают нагрузку, если болт входит в отверстие неглубоко. Бывает и наоборот: общей длины хватает, но часть стержня не имеет резьбы. Поэтому отдельно проверяют длину резьбовой части у болтов с неполной резьбой.
Геометрическую глубину глухого резьбового отверстия также нельзя целиком считать рабочей. У дна после нарезания резьбы остаётся зона неполных внутренних витков. Крепёж для такого отверстия подбирают так, чтобы конец болта не упирался в дно и рабочее зацепление не приходилось на неполную резьбу.
У гайки имеют значение диаметр, шаг, высота, геометрия резьбы и механические свойства. Поэтому одинаковая резьба ещё не делает две гайки равноценными для данного соединения.
Для соединения с гайкой смотрят четыре параметра:
Для обычных шестигранных гаек на сайте MBI выделена группа гаек DIN 934. В ней представлены отдельные позиции по номинальному диаметру, включая шестигранные гайки М6 DIN 934, гайки М8 DIN 934 и гайки М12 DIN 934.
Выступающий за гайку конец болта удобен для визуального контроля: видно, что резьба прошла через гайку. Но конкретное количество выступающих витков нельзя превращать в универсальную норму. Такие требования могут задаваться стандартом, чертежом или условиями конкретного узла.
В резьбовом отверстии одной геометрической длины мало.
На сопротивление срыву резьбы влияют параметры обеих сопрягаемых частей. Поэтому при вворачивании болта в корпус нужно знать как минимум:
По той же причине правило «глубина ввинчивания равна одному диаметру» нельзя применять без исходных условий. Рабочее зацепление назначают по параметрам всей резьбовой пары.
Подсчёт витков удобен при осмотре, но расчётной длиной служит их осевое зацепление.
Шаг резьбы — это осевое расстояние между соседними одноимёнными точками профиля. Поэтому при разном шаге одинаковое количество зацепленных витков соответствует разной осевой длине.
Кроме того, при осевой нагрузке витки резьбовой пары нагружены неравномерно: наибольшая нагрузка приходится на первые зацепленные витки и затем уменьшается.
Поэтому удвоение числа витков не даёт пропорционального роста прочности. При осмотре счёт помогает сориентироваться, а решение принимают по рабочей длине и параметрам резьбовой пары.
Установите, куда входит болт:
После этого проверка идёт по разным ветвям: для гайки, сквозного или глухого отверстия.
Совместимость определяют по параметрам обеих резьб, а не по одному номинальному диаметру.
При разном шаге сначала подбирают правильную резьбовую пару. Оценивать длину зацепления в несовместимом соединении бессмысленно.
Найдите участок, на котором полноценные наружные и внутренние витки действительно сопряжены.
Не прибавляйте к нему автоматически:
Особенно внимательно проверяйте болты с неполной резьбой: гайка или внутренняя резьба детали не должны заходить на переходный участок вместо полноценных витков.
Более длинный болт увеличит рабочее зацепление только в пределах доступной резьбовой глубины отверстия.
Если конец болта уже дошёл до дна, дальнейшее увеличение длины не добавит рабочих витков. Рост сопротивления ключу в этом случае ещё не означает, что соединяемые детали получили требуемый прижим: причиной остановки болта может быть сам упор.
Для глухого отверстия отдельно сравнивают:
Материал особенно важен для резьбы в корпусе: одинаковая длина зацепления даёт разную несущую способность в сплавах с различными механическими свойствами.
Если материал ответной детали неизвестен, точную минимальную длину зацепления только по диаметру болта определить нельзя.
Если соединение выполнено по чертежу или проекту, заданные там требования имеют приоритет. Общая рекомендация по числу витков не заменяет установленную геометрию, класс крепежа или расчёт резьбовой пары.
Увеличивать длину имеет смысл, если рабочее зацепление сократилось из-за геометрии сборки.
Например, в узел добавили более толстую шайбу. При неизменной длине болта его свободная часть за гайкой уменьшится на добавленную толщину. Если из-за этого полноценного зацепления уже не хватает, нужен более длинный болт с теми же необходимыми для узла параметрами.
Подходящую длину можно искать в разделе болтов MBI, предварительно определив остальные характеристики крепежа. Например, в каталоге отдельно представлены болты М6 DIN 933 класса 8.8, болты М8 DIN 933 класса 8.8 и болты М12 DIN 933 класса 8.8.
Другая длина не исправит ситуацию, если:
Запрос «такой же, только длиннее» не учитывает длину резьбовой части и потому особенно рискован для болтов с неполной резьбой.
При подборе другого болта зафиксируйте:
| Что проверить | Почему это важно |
|---|---|
| Диаметр и шаг | Определяют совместимость наружной и внутренней резьбы |
| Общая длина | Влияет на глубину установки и положение конца болта |
| Длина резьбовой части | Определяет, попадут ли полноценные витки в рабочую зону |
| Класс прочности | Должен отвечать требованиям соединения |
| Материал и покрытие | Влияют на свойства крепежа и его пригодность для условий эксплуатации |
| Тип головки | Может ограничивать посадку, доступ инструмента и монтаж |
Два болта одинаковой общей длины могут различаться по рабочему зацеплению из-за разной длины резьбовой части. Перед заказом установите, какой участок полноценных витков войдёт в гайку или отверстие и достаточен ли он для этой резьбовой пары.
