Что такое гайка: разновидности и характеристики

Гайку применяют вместе с винтами, болтами, чтобы надежно соединить детали в машиностроении, приборостроении, строительной индустрии. В быту популярный крепеж незаменим при установке сантехники, сборке мебели. Гайка М8 выпускается разной модификации, в зависимости от этого определяют область ее использования.

Описание и характеристики гаек

Гайка — изделие для крепежа со сквозным отверстием, в котором нарезана резьба. С помощью болта, винта образует разъемное соединение двух деталей. Гайкой именуют элемент винтовой передачи, который с помощью винтовой нарезки перемещается по шпильке.

На внешней поверхности головки предусмотрены детали, чтобы эффективно передавать крутящий момент при завинчивании:

• выступающие грани под ключ (шестигранные);
• накатка на поверхности;
• торцевые отверстия и лучевые;
• шлицы под отвертку.

Производят продукцию способом термической ковки и холодного прессования. В первом варианте заготовки нарезают, разогревают до +1200°С, чтобы подать на гидравлический молот.

Дальнейший процесс:

• агрегат прессует шестиугольники с внутренними отверстиями;
• после охлаждения нарезают резьбу на пневматических станках;
• закаливают быстрым нагревом (+800°С) и резким охлаждением в жидкости;
• повторно медленно нагревают для сброса напряжения, минимизации хрупкости.

При холодной прессовке калибровкой или волочением делают заготовку, формируют из нее цилиндр. Размечают отверстие, пробивают его, нарезают резьбу. Испытание проводят под нагрузкой, определяют предел прочности до смятия резьбы, разрыва изделия, деформации.

В качестве материала используют:

• углеродистую нелегированную и легированную сталь;
• низкоуглеродистую с последующей закалкой;
• титан, бронзу, латунь;
• магниевые сплавы и дюралюминий (редко).

В легированных составах помимо углерода (углеродистый сплав) и железа есть никель, бор, кремний, хром, другие добавки. Гайки из таких сталей обладают повышенной пластичностью, прочностью, вязкостью, они приобретают температурную и химическую стойкость.

Изделия из легированных и нелегированных составов имеют прочность:

• для гаек высотой не больше 0,8 d (диаметра) — классы 4, 5, 6, 8, 9, 10;
• для высоты 0,5 – 0,8 d — классы 4 и 5.

Низкоуглеродистые разновидности металлов не включают в состав легирующих добавок. Содержание углерода — на уровне 0,25%. Сталь мягкая, не дает возможности точной обработки, но из нее делают заготовки для последующего производства и закалки.

Недостаток в значительном весе крепежных элементов. Иногда при сборке нужно оформить множество соединительных мест с помощью болтов и гаек, поэтому масса конструкции значительно увеличивается.

В ответственных местах подбор метизов проводит инженер проектировщик. От правильной конфигурации, высоты и формы зависит прочность и надежность стыка.

Разновидности и применение

Стандартные шестигранные гайки по ГОСТ 59.15 — 1970 наиболее популярны.

Нормативы для выпуска крепежа другой формы:

• гайки рым — ГОСТ 22.355 – 1977;
• фланцевые — ГОСТ 90.64 – 1975;
• барашковые — ГОСТ 30.32 – 1976;
• квадратные с фаской — DIN 557;
• корончатые (низкие) — ГОСТ 59.19 – 1973, DIN 935;
• самоконтрящиеся — DIN 985, ГОСТ 50.273 — 1992;
• колпачковые — ГОСТ 11.860 — 1985; DIN 1587;
• врезные — DIN 1624;
• удлиненные — DIN 6334;
• приварные — DIN 928.

Шестигранные

Выпускают в форме шестигранника с глубокой внутренней резьбой. Шаг витков и высота резьбовых граней позволяют создавать прочное соединение с нарезкой на стержне болта. Завинчивают метиз плоскогубцами (небольшой диаметр) или гаечным ключом.

Используют метизы для сборки:

• различных деталей механизмов (крепеж из черного металла);
• узлов электротехнических устройств и приборов (цветные сплавы);
• бытовое применение (метизы из пластика).

Поверхность бывает оцинкованной никелированной, вороненой и хромированной.

Гайки рым

Рым гайки М8 весят до 50 г, на одном конце располагается резьба, на другом — кольцо или ручка в иной форме. При этом приспособления выдерживают усилие до 140 кг. Их крепят в массиве объекта, который нужно транспортировать на расстояние, поднимать. Вместе с гайкой рым используют шпильки, болты.

Классификация:

• вид кольца — бывает круглое, прямоугольное, овальное;
• габариты втулки — высокая (удлиненная) или низкая;
• степень выдерживаемого усилия — несиловые или силовые;
• вид нарезки витков — дюймовая или метрическая.

Используют для фиксации тросов, ремней, цепей и для растяжек. С помощью рым гаек закрепляют канаты резьбовым стыком, при этом размер гайки считают по резьбе.

Насчитывают 11 видов рым гаек, сюда входят карабины, вертлюги, блоки, другие. Изготавливают из нержавейки, коррозионностойких металлов, кислотостойких сталей.

Фланцевые и колпачковые

Шестигранные элементы с буртом или фланцем используют для соединений, работающих при температуре от 0° до +650°С. Кромка вокруг цилиндра увеличивает опорную площадь, повышает несущую способность стыка. Бурт выполняют рифленым или плоским.

Такие изделия применяют для фланцевого стыкования:

• цилиндров и корпусов газовых агрегатов;
• стыкования труб на участках газопроводов, нефтепроводов;
• соединения деталей паровых котлов и турбин;
• приборов, резервуаров, запорной арматуры, аппаратов;
• регулирующих и стопорных клапанов.

Производят из углеродистых сплавов, вакуумно-дугового переплава, при этом резьбовое поле допуска должно соответствовать классу 6Н.

Колпачковые разновидности устанавливают, если нужно заглушить конец (другое наименование — глухие). Они различаются по высоте: низкие и высокие.

Гайка-барашек

В крепеже предусмотрен дополнительный элемент в форме ушек или лепестков. Детали нужны для ручного завинчивания элемента, поэтому метизы выпускают небольших размеров. Барашковый крепеж используют в бытовых приборах, например, механической мясорубке, чтобы соединить все детали.

Деление по признакам:

• форма лепестков;
• материал производства;
• диаметр, высота;
• допустимый предел прочности;
• вес, конструкция.

Строение различают американского и немецкого типа. В первом случае лепестки прямые, производство — штамповка. Во втором — ушки круглые, выпускают литьем или ковкой. В лепестках делают отверстия для продевания пломбировочного канатика при необходимости.

Квадратные с фаской

Гайки такой формы не нашли широкого применения, больше всего их используют в сельскохозяйственном машиностроении. Стыкуют детали механизмов для культиваторов, борон, плугов, сеялок, соединяют узлы комбайнов, тракторов, транспортеров.

Особенности конструкции:

• гайка выполнена в виде параллелепипеда небольшой высоты с резьбовым отверстием по центру;
• фаска есть на одном боку торца, на другом конце поверхность плоская.

Применяют в виде закладного элемента, монтируют деталь в паз квадратной формы. В нее ввинчивают стержень с винтовой резьбой, которые не прокручиваются при установке. Такие стыки результативно работают при вибрации. Материалом служит качественная конструкционная сталь и углеродистая.

Самоконтрящиеся

Выполнена в форме шестигранной плоской детали с метрической резьбой. Уплотнительное кольцо из пластика внутри находится в канавке, обеспечивает прочность и герметичность стыкования.

Элемент стопорит от раскручивания винтовые, болтовые и другие стыки. Вкладыш под давлением деформируется, не дает свинчиваться гайке.

Материалом служит нержавейка, конструкционная сталь, цветные металлы, полиамид, нейлон и пластик. Используют в сборке промышленного оборудования при производстве автомобилей. Различают высокие и низкие модели.

Размеры гаек

Габариты гайки М8 стандартизируются по типу конструкции.

Размеры разных видов М8:

• барашковые метизы имеют шаг резьбы для крупных витков 1,25 мм, мелких — 1 мм, наружный d — 15 мм, высоту с ушками 18 мм, без ушек —8 мм, весит 1 тыс. шт. 14,9 кг;
• фланцевые гайки выпускают диаметром, начиная от М10, а элементы М8 делают под заказ по требованию заказчика;
• квадратные с фаской высотой минимальные — 5,92 мм, высокие — 6,5 мм, шаг резьбы — 1,25 мм, размер по диагонали квадрата — 16,34 или 18,4 мм;
• гайка-втулка удлиненная соединительная имеет наружный диаметр 13 мм, длина элемента — 24 мм;
• самостопорящиеся гайки — диаметр под ключ — 13 мм, высота резьбы минимальная — 6,44 мм, высота гайки — 9,5 мм;
• рым гайки высотой 8,5 мм, с кольцом — 36 мм, диаметр кольца наружный 36 мм.

По желанию заказчика размер внутреннего и внешнего диаметра, высоту можно делать другими. Такие случаи возникают при нестандартном соединении, но встречаются редко.