Стержень с резьбой

Стержень с обернутыми вокруг него гребнями

Типичный профиль резьбового стержня с метрической резьбой .

Шпилька

Стержень с резьбой , также известный как шпилька , представляет собой относительно длинный стержень с резьбой на обоих концах; резьба может проходить по всей длине стержня. ^[1] Они предназначены для использования под напряжением . ^[2] Резьбовой стержень в виде прутка часто называют цельнорезьбовым ( ATR ); другие названия включают стержень с полной резьбой , стержень с постоянной резьбой , стержень с непрерывной резьбой 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.

Шпильки могут иметь прорезь на одном конце для облегчения установки шпильки.

Типы

Шпильки с «талией» или «подрезом» в качестве фиксаторов головки блока цилиндров двигателя.

По форме шпильки, также известные как шпильки, делятся на три основных типа: «шпильки с полной резьбой», «резьбовые шпильки» и «двусторонние шпильки». Каждая из этих шпилек имеет различное применение. Как следует из названия, шпильки с полной резьбой полностью охватывают резьбу и обеспечивают полное зацепление с ответными гайками или аналогичными деталями. Шпильки с резьбой имеют резьбу на крайних концах корпуса с неравной длиной зацепления, тогда как двухсторонние шпильки имеют одинаковую длину резьбы на обоих концах. Кроме того, существуют шпильки для фланцев , которые представляют собой шпильки с полной резьбой и скошенными концами, а также двухсторонние шпильки с уменьшенным хвостовиком для специальных болтовых соединений.

Шпильки с неполной резьбой делятся на два типа: полнотелые шпильки и шпильки с подрезом . Полнотелые шпильки имеют хвостовик, равный большому диаметру резьбы. Шпильки с подрезом имеют хвостовик, равный делительному диаметру резьбы винта. Шпильки с подрезом предназначены для лучшего распределения осевых напряжений . В полнотелой шпильке напряжения в резьбе больше, чем в хвостовике. ^[5]

Шпильки с подрезом (накатанная резьба) также прочнее, поскольку металл «накатывается» до большого диаметра, а не удаляется. Это сохраняет текстуру стали, а в некоторых случаях даже усиливает ее. Полнотелые шпильки (с нарезанной резьбой) слабее, поскольку для создания резьбы удаляется металл, нарушая структуру стали. ^{[6] [7]}

Шпильки с подрезом требуются только в тех случаях, когда шпилька подвержена усталости. Нарезанная резьба полностью подходит для многих применений, даже если накатанная резьба может быть немного прочнее. Крепежные детали массового производства (стандартные болты и шпильки) обычно раскатываются, но детали с нестандартными характеристиками и небольшими партиями, скорее всего, будут разрезаться.

Сила

Допустимое растягивающее усилие для резьбового стержня без подреза 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 разрыв. Для резьбовых стержней с подрезом 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 силы для результата, т.е. фунты-силы или ньютоны .

Сорт

Стержни с метрической резьбой маркируются на конце цветовым кодом, обозначающим класс прочности ISO . Цветовые коды: ^[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 )

Рекомендации

1. Солед, Юлиус (1957), Справочник по крепежу, 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. «Все стержни с резьбой — портлендский болт». 31 июля 2014 г.
4. «Руководство по резьбовым стержням» . www.essentracomComponents.com .
5. Мавригян, Майк (2008), Высокопроизводительный крепеж и сантехника, Penguin Group, стр. 49, ISBN 978-1-55788-523-4.
6. Справочник машинного оборудования (1996), стр. 1828–1830.
7. Справочник машинного оборудования (1996), стр. 1842.
8. Уильямс, Алан (2001), Проектирование стальных конструкций, том. 1, Kaplan AEC Engineering, с. 151, ISBN 978-1-58001-055-9.
9. bomet.com

Библиография

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