Гайки как крепежные изделия для фланцевого соединения.Фланцы.

Гайки, как крепежные изделия для фланцевого соединения. Гайка – деталь с внутренней резьбой, образующая с винтом (болтом) винтовую пару. Крепежные изделия - гайки, навинчиваемые на болт или шпильку, составляют болтовое соединение. Гайка ходового винта служит для сообщения поступательного движения, например суппорту или столу в станках.

Фланец (от нем. Flansch), обычно плоское кольцо или диск с равномерно расположенными отверстиями для болтов и шпилек, служащие для прочного и герметичного соединения труб, присоединения их к машинам, аппаратам и ёмкостям, для соединения валов и др. вращающихся деталей.

Основным типом крепежных гаек являются шестигранные (рис. 1). Высота нормальных гаек h равна 0,8 d и подобрана из условия примерной равнопрочности резьбы гайки (на отсутствие среза и смятия) и стержня болта на растяжение. При частом завинчивании и отвинчивании, и больших усилиях затяжки болтового соединения применяют гайки высокие, высотой 1,2 d и особовысокие 1,6 d. При недогрузке болта по растяжению используют гайки уменьшенной высоты – (0,5 / 0,6) d. Гайки, подлежащие стопорению против самопроизвольного отвинчивания (в особо ответственных случаях) выполняют корончатыми или прорезными для фиксации их на стержне болта с помощью шплинтов. В терминологии Деталей машин более общим понятием крепежной детали является винт. Крепежные винты в зависимости от типа резьбового соединения применяют следующих исполнений:

1. винты с гайками, обычно называемыми болтами;
2. винты, ввинчиваемые в одну из скрепляемых деталей. В технической справочной литературе стандартизованы и получили наибольшее распространение крепежные детали с названием «БОЛТ» независимо от того, будут ли они скрепляться с гайкой или ввинчиваться в деталь.

1. захватываемые инструментом снаружи головки (шестигранные или квадратные);
2. захватываемые инструментом изнутри и с торца головки (с внутренним шестигранником);
3. препятствующие провороту (с выступами, закладываемые в гнезда или с двумя параллельными гранями, закладываемые в пазы).

По форме стержня болты (винты) разделяют на следующие группы:

1. с нормальным стержнем;
2. с подголовкой;
3. с утолщенным чисто обработанным стержнем при установке в развернутое отверстие без зазора для предотвращения сдвига соединяемых деталей под нагрузкой:
4. со стержнем уменьшенного диаметра для уменьшения концентрации напряжений у резьбы и лучшего восприятия переменных и ударных нагрузок.

Для удобства сборки и разборки минимальное расстояние между болтами должно быть не меньше (5-6)d при пользовании накладными ключами и не меньше (3-5)d при пользовании торцовыми ключами.

Болты применяют:

-для скрепления деталей не очень большой толщины, пластин, фланцев, брусьев при наличии места для расположения головки болта и гайки.

-для скрепления деталей из материалов, не обеспечивающих достаточную надежность и долговечность резьбы;

-при необходимости частого завинчивания и отвинчивания.

В условиях стесненных габаритов и необходимости передачи больших моментов затяжки ключа применяю гайки круглой формы с наружными шлицами треугольного профиля под торцевый ключ.

В случаи опасности вытекания жидкости по резьбе применяют герметизированные гайки. Важными преимуществами болтовых соединений являются: простота, надежность, взаимозаменяемость возможность создания больших сжимающих усилий в соединении (до 106H и выше).

Для обеспечения требуемых усилий затяжки болтов, равномерного распределения усилий по болтам группового соединения ( фланцы стальные) гайки накручивают на болты при помощи динамометрических ключей разной конструкции. При помощи таких ключей можно контролировать момент затяжки, который рассчитывается по требуемому усилию затяжки и болтовое соединение с заданными параметрами. Момент завинчивания гайки рассчитывается как сумма двух моментов трения:

• на торце гайки - и трения в резьбе, усилие затяжки (определяется при расчете болтов на прочность);
• требуемое усилие затяжки (определяется при расчете болтов на прочность); радиус трения;
• коэффициент трения между гайкой и шайбой при завинчивании;
• для пары сталь – сталь / 0,1 / 0,2, в зависимости от чистоты и качества поверхностей;
• d2 – средний диаметр резьбы;
• эквивалентный угол трения.