Резьбовой стержень

Стержень с обернутыми вокруг него гребнями

Типовой профиль резьбового стержня с метрической резьбой .

Болт-шпилька

Резьбовой стержень , также известный как шпилька , представляет собой относительно длинный стержень, имеющий резьбу на обоих концах; резьба может проходить по всей длине стержня. ^[1] Они предназначены для использования на растяжение . ^[2] Резьбовой стержень в форме прутка часто называют полностью резьбовым ( ATR ); другие названия включают полностью резьбовой стержень , реди-стержень , непрерывно резьбовой стержень и стержень TFL . ^[3]

Для изготовления резьбовых стержней обычно используются оцинкованная сталь ^[3] , мягкая сталь, нержавеющая сталь, нейлон , латунь , медь, алюминий и титан. ^[4]

Шпильки

Двигатель Fiat Balilla со снятой головкой блока цилиндров, видны шпильки, которые обычно удерживают ее на месте

На одном конце шпильки может быть предусмотрен паз для облегчения установки шпильки.

Типы

«Суженные» или «подрезанные» шпильки, используемые в качестве фиксаторов головки блока цилиндров двигателя

Что касается формы, шпильки, или шпильки, подразделяются на три основных типа: «шпильки с полной резьбой», «шпильки с резьбой» и «шпильки с двухсторонним концом». У каждой из этих шпилек разное применение. Как следует из названия, шпильки с полной резьбой имеют полное покрытие тела резьбой для полного зацепления сопряженных гаек или аналогичных деталей. Шпильки с резьбой имеют резьбу на крайних концах тела с неравной длиной зацепления резьбы, в то время как шпильки с двухсторонним концом имеют одинаковую длину резьбы на обоих концах. Помимо них, существуют шпильки для фланцев , которые представляют собой шпильки с полной резьбой и скошенными концами, и шпильки с двухсторонним концом с уменьшенным стержнем для специальных болтовых соединений.

Для шпилек, которые не полностью нарезаны, существует два типа шпилек: полнотелые шпильки и шпильки с подрезкой . Полнотелые шпильки имеют стержень, равный основному диаметру резьбы. Подрезанные шпильки имеют стержень, равный диаметру шага резьбы винта. Подрезанные шпильки предназначены для лучшего распределения осевых напряжений . В полнотелой шпильке напряжения больше в резьбе, чем в стержне. ^[5]

Подрезанные шпильки (накатанная резьба) также прочнее, потому что металл «накатывается» до основного диаметра, а не удаляется. Это сохраняет зерно стали , а в некоторых случаях даже улучшает его. Полнотелые шпильки (нарезанная резьба) слабее, потому что металл удаляется для создания резьбы, нарушая зерно стали. ^{[6] [7]}

Подрезанные шпильки требуются только в тех случаях, когда шпилька подвергается усталости. Нарезанная резьба полностью подходит для многих случаев применения, даже если накатанная резьба может быть немного прочнее. Массово производимые крепежные элементы (стандартные болты и шпильки) обычно накатываются, но детали, изготовленные по индивидуальному заказу , с индивидуальными характеристиками и небольшими размерами партий, скорее всего, будут нарезаны.

Сила

Допустимая сила растяжения для стержня с резьбой без подрезки определяется Американским институтом стальных конструкций (AISC) как ^[8]

${\displaystyle P={\frac {0.33F_{\text{u}}\pi d^{2}}{4}},}$

где d — номинальный диаметр, а F _u — предел прочности материала на растяжение. Для стержней с подрезанной резьбой допустимое растягивающее напряжение определяется как ^[8]

${\displaystyle P={\frac {0.6F_{\text{y}}\pi d_{\text{s}}^{2}}{4}},}$

где d _s — диаметр хвостовика, а F _y — предел текучести материала.

Оба уравнения дают единицы измерения силы, то есть фунты-силы или ньютоны .

Сорт

Метрические резьбовые стержни маркируются на конце цветовым кодом для определения класса прочности ISO . Цветовые коды следующие: ^[9]

• Без маркировки — класс 4.6 ( предел прочности = 400 Н/мм ² , предел текучести 240 Н/мм ² )
• Желтый — класс 8.8 (800 Н/мм ² , 640 Н/мм ² )
• Зеленый — нержавеющая сталь А2 (304)
• Красный — нержавеющая сталь А4 (316)
• Белый — класс 10.9 (1000 Н/мм ² , 900 Н/мм ² )

Ссылки

1. Солед, Юлиус (1957), Справочник по крепежным изделиям, Reinhold Publishing, стр. 90.
2. Спек, Джеймс А. (1997), Механическое крепление, соединение и сборка, CRC Press, стр. 54, ISBN 978-0-8247-9835-2.
3. "All Thread Rods - Portland Bolt". 31 июля 2014 г.
4. "Руководство по резьбовым стержням". www.essentracomponents.com .
5. Мавриджан, Майк (2008), Высокопроизводительные крепежи и сантехника, Penguin Group, стр. 49, ISBN 978-1-55788-523-4.
6. Справочник по машиностроению (1996), стр. 1828–1830.
7. Справочник по машиностроению (1996), стр. 1842.
8. Williams, Alan (2001), Structural Steel Design, т. 1, Kaplan AEC Engineering, стр. 151, ISBN 978-1-58001-055-9.
9. bomet.com

Библиография

• Оберг, Эрик; Джонс, Франклин Д.; Хортон, Холбрук Л.; Райффел, Генри Х. (1996), Грин, Роберт Э.; Макколи, Кристофер Дж. (ред.), Справочник по машиностроению (25-е изд.), Нью-Йорк: Industrial Press , ISBN 978-0-8311-2575-2, OCLC  473691581.