Номер стандарта на шпильку задаётся длиной ввинчиваемого конца: 1d, 1,25d, 1,6d, 2d, 2,5d. Объясняем, почему в алюминий нужна шпилька 2d, что означает длина в обозначении и когда применяют ГОСТ 22042-76 и ГОСТ 9066-75.
Шпилька отличается от болта тем, что у неё нет головки: это стержень с резьбой, который одним концом ввинчивается в деталь и остаётся там при разборке, а на второй конец наворачивается гайка. Главный вопрос при подборе — длина ввинчиваемого конца. Именно она вынесена в номера стандартов: ГОСТ 22032-76 — 1d, ГОСТ 22034-76 — 1,25d, ГОСТ 22036-76 — 1,6d, ГОСТ 22038-76 — 2d, ГОСТ 22040-76 — 2,5d, где d — диаметр резьбы.
Коротко
— Номер стандарта на шпильку определяется длиной ввинчиваемого конца, а не длиной шпильки: 1d, 1,25d, 1,6d, 2d, 2,5d.
— Чем мягче материал детали, тем длиннее нужен ввинчиваемый конец: резьба в алюминии держит хуже, чем в стали, и длину компенсируют глубиной.
— Для деталей с гладкими сквозными отверстиями — ГОСТ 22042-76, там резьба на обоих концах и шпилька ничего в себя не ввинчивает.
— Для фланцев с горячей средой — ГОСТ 9066-75, отдельный стандарт на температуру от 0 до 650 °С.
Какой стандарт под какую длину ввинчиваемого конца
| Стандарт | Ввинчиваемый конец | Для чего предназначен |
|---|---|---|
| ГОСТ 22032-76 | 1d | Резьба в прочном материале — сталь, бронза, латунь, титановые сплавы |
| ГОСТ 22034-76 | 1,25d | Материалы средней прочности, в первую очередь чугун |
| ГОСТ 22036-76 | 1,6d | Чугун, когда 1,25d недостаточно по расчёту |
| ГОСТ 22038-76 | 2d | Лёгкие сплавы: алюминиевые, магниевые |
| ГОСТ 22040-76 | 2,5d | Лёгкие сплавы, ответственные и многократно разбираемые узлы |
| ГОСТ 22042-76 | — | Для деталей с гладкими отверстиями: резьба на обоих концах, крепление гайками с двух сторон |
| ГОСТ 9066-75 | по типу | Фланцевые соединения с температурой среды от 0 до 650 °С |
Шпильки по ГОСТ 22032-76 и родственным стандартам — класс точности В, диаметр резьбы от 2 до 48 мм. Соответствие «длина ввинчиваемого конца ↔ материал детали» — сложившаяся конструкторская практика: сам стандарт задаёт только конструкцию и размеры, а выбор исполнения делает разработчик узла.
Почему длина ввинчиваемого конца зависит от материала
Нагрузка со шпильки передаётся не на всю деталь, а на витки резьбы в отверстии. Прочность этого соединения определяется тем, сколько витков работает и насколько прочен материал, из которого они сделаны.
В стали резьба держит хорошо, и глубины в один диаметр хватает. В чугуне витки более хрупкие, их нужно больше — отсюда 1,25d и 1,6d. В алюминиевых и магниевых сплавах материал заметно мягче, витки сминаются, и глубину увеличивают до двух-двух с половиной диаметров.
Если поставить шпильку 1d в алюминиевый корпус, соединение внешне соберётся, но при затяжке или при первой же переборке резьба в детали сорвётся. Ремонтировать это дорого: восстанавливают резьбовой вставкой или растачивают под больший диаметр.
Как обозначается шпилька
Обозначение включает исполнение, резьбу с шагом и полем допуска, длину, класс прочности, марку стали и покрытие. Примеры из ГОСТ 22032-76:
- Шпилька М16-6g×120.58 ГОСТ 22032-76 — исполнение 1, резьба М16 с крупным шагом, поле допуска 6g, длина 120 мм, класс прочности 5.8, без покрытия.
- Шпилька 2М16×1,5-6g×120.109.40Х.026 ГОСТ 22032-76 — исполнение 2, мелкий шаг 1,5, длина 120 мм, класс прочности 10.9, сталь 40Х, покрытие 02 толщиной 6 мкм.
Стандарт допускает четыре сочетания шагов: крупный на обоих концах, мелкий на обоих, мелкий на ввинчиваемом и крупный на гаечном, крупный на ввинчиваемом и мелкий на гаечном. Если в заявке шаг не указан, по умолчанию считают крупный — и это регулярный источник расхождений, когда в детали нарезана мелкая резьба.
Длина шпильки в обозначении — это длина без ввинчиваемого конца. В записи «М16×120» 120 мм — гаечный конец и гладкая часть; ввинчиваемый конец идёт сверх этого и определяется стандартом. Поэтому шпильки с одинаковой цифрой длины, но по разным ГОСТам, физически разной общей длины.
Где шпилька уместнее болта
- Многократно разбираемые узлы. При разборке шпилька остаётся в детали, а работает только гайка. Резьба в корпусе не изнашивается от постоянного ввинчивания — а именно она изнашивается первой и восстанавливается тяжелее всего.
- Глухие отверстия в корпусах. Головке болта нужно место под ключ и подход инструментом; шпильке — нет.
- Толстые пакеты и фланцы. Длинный болт с головкой сложно завести в стеснённое место, шпилька ввинчивается заранее и работает направляющей при сборке.
- Сборка на весу. Ввинченные шпильки удерживают деталь в положении, пока наворачиваются гайки, — одному человеку собрать узел проще.
Шпильки по ОСТ и нормалям
В авиационной и оборонной технике общемашиностроительными шпильками дело не ограничивается: применяются изделия по отраслевым стандартам ОСТ 1, ОСТ 92, ОСТ 4 и по авиационным нормалям, со своими материалами, покрытиями и приёмкой. Такие шпильки нельзя подменять изделиями по ГОСТ с тем же диаметром и длиной: расходятся марка стали, термообработка и требования к контролю.
Если в спецификации указано обозначение по ОСТ, а в наличии его нет, правильный путь — изготовление по стандарту, а не подбор «похожего». Стопорные шпильки с пружиной, шпильки с буртиком и другие специальные исполнения по ОСТ вообще не имеют эквивалента в общемашиностроительных стандартах.
Частые вопросы
Чем отличаются ГОСТ 22032-76, 22034-76, 22036-76, 22038-76 и 22040-76?
Только длиной ввинчиваемого конца: 1d, 1,25d, 1,6d, 2d и 2,5d соответственно, где d — диаметр резьбы. Все пять стандартов относятся к шпилькам класса точности В с диаметром резьбы от 2 до 48 мм. Исполнение выбирают по материалу детали, в которую шпилька ввинчивается.
Какую шпильку ставить в алюминиевый корпус?
С длинным ввинчиваемым концом — 2d по ГОСТ 22038-76 или 2,5d по ГОСТ 22040-76. Резьба в лёгких сплавах мягче стальной, и недостаток прочности витков компенсируют их количеством. Шпилька 1d в алюминии соберётся, но резьба в корпусе сорвётся при затяжке или при первой переборке.
Что означает длина в обозначении шпильки?
Длину без ввинчиваемого конца: гаечный конец плюс гладкая часть. Ввинчиваемый конец идёт сверх этой цифры и определяется стандартом — 1d, 1,25d, 1,6d, 2d или 2,5d. Поэтому две шпильки «М16×120» по разным ГОСТам имеют разную общую длину.
Какая шпилька нужна для фланцевого соединения?
Если среда горячая — по ГОСТ 9066-75, он специально рассчитан на фланцевые соединения с температурой среды от 0 до 650 °С и задаёт типы и основные размеры. Для фланцев с гладкими сквозными отверстиями без нагрева применяют ГОСТ 22042-76: резьба на обоих концах, крепление гайками с двух сторон.
Можно ли вместо шпильки поставить болт?
Технически иногда можно, но в многократно разбираемых узлах не стоит. Болт при каждой сборке ввинчивается в резьбу корпуса и изнашивает именно её — самый дорогой в ремонте элемент. Шпилька остаётся в детали, работает только гайка, и износ приходится на сменную деталь. В конструкторской документации замена шпильки болтом — изменение, а не решение сборщика.
Какой шаг резьбы у шпильки по умолчанию?
Крупный, если в обозначении шаг не указан. ГОСТ 22032-76 допускает четыре сочетания: крупный на обоих концах, мелкий на обоих, а также разные шаги на ввинчиваемом и гаечном концах. Если в детали нарезана мелкая резьба, шаг обязательно указывают явно — иначе придёт шпилька с крупным.
Изготовление шпилек по ГОСТ, ОСТ и нормалям. Завод «Р СпецКрепёж» в Таганроге изготавливает шпильки любой длины и исполнения, включая нестандартные сочетания шагов резьбы и специальные исполнения по отраслевым стандартам, партиями от 1 шт. Термообработка, гальваника и спектральный анализ металла — собственные участки, по требованию приёмка АО «РТ-Техприёмка».
Заявка: sales@rsk-goz.ru, тел. 8 800 511 61 01. Пришлите обозначение из спецификации — подтвердим исполнение и сроки, а при отсутствии стандарта изготовим по чертежу.
Каталог: шпильки по ГОСТ, шпильки по ОСТ, шпильки по нормалям, гайки. Смежные темы — чем болт отличается от винта и шпильки, класс прочности болтов.
