Вимірювання кріплення. Розмір болтів, гайок, гвинтів, шпильок, шплінтів

Визначити розмір кріпильного виробу досить просто. Чи Не так?

Так, але не все так просто, як здається... Якщо не знати заздалегідь про все різноманітті кріплення та особливості його виміру, то можна запросто купити що-небудь непотрібне або не того розміру. Здавалося б, визначення діаметру, товщини і довжини у різних кріпильних виробів не повинно викликати проблем. Наприклад, у болтів досить виміряти діаметр і довжину різьбового стержня, і - готово - є розмір. Правда, повертівши в руках всякі різні болти/гвинти, виникає питання: "а міряти довжину з "капелюшком" або без?". З гайками ще "цікавіше": знаючи, що в руках гайка М16 можна так і не знайти, де ж у цій гайці розмір 16 мм? А може ця гайка зовсім і не М16?

Спробуємо розібратися...

Основними параметрами, що визначають тип і розмір кріплення є: діаметр, довжина і товщина (або висота).

У більшості сьогоднішніх російськомовних довідників, на кресленнях і в конструкторській документації використовуються позначення, запозичені з англійської мови та алфавіту.

Так діаметр кріпильного виробу прийнято позначати великою або малою латинською буквою "D" або "d" (скорочення від англ. Diameter), довжину кріпильного виробу прийнято позначати великою або малою латинською буквою "L" або "l" (скорочення від англ. Length), товщина позначається великою або малою латинською буквою "S" або "s" (скорочення від англ. Stoutness), висота позначається великою або малою латинською буквою "Н" або "h" (скорочення від англ. High).

Розберемо особливості вимірювання основних типів кріпильних виробів.

• Болти з шестигранною головкою ГОСТ 7805-70, 7798-70, 15589-70, 10602-94;
• Болти з шестигранною зменшеною головкою ГОСТ 7808-70, 7796-70, 15591-70;
• Болти високоміцні ГОСТ 22353-77;
• Болти високоміцні шестигранні зі збільшеним розміром під ключ ГОСТ Р 52644-2006.

• Болти з шестигранною головкою і напрямних підголовком ГОСТ 7811-70, 7795-70, 15590-70.

• Болти з шестигранною зменшеною головкою для отворів з-під розгортки ГОСТ 7817-80.

• Болти з збільшеною напівкруглою головкою і вусом ГОСТ 7801-81.

• Болти з збільшеною напівкруглою головкою і квадратним підголовком ГОСТ 7802-81.

• Рим-болти ГОСТ 4751-73.

Довжина гвинтів з потайною головкою вимірюється разом з головкою:

• Болти з потайною голівкою і вусом ГОСТ 7785-81.

• Болти з потайною голівкою і квадратним підголовком ГОСТ 7786-81.

• Болти шинні ГОСТ 7787-81.

Суттєвим параметром для визначення типу болта і його стандарту ГОСТ (DIN або ISO) є розмір головки: розмір "під ключ", у разі шестигранною головки, або діаметр, у випадку циліндричної голівки; так як бувають болти із зменшеною головкою, з нормальною і із збільшеною головкою.

Вимірювання дюймових болтів

Болти з дюймовою різьбою позначаються в документації у форматі D"-NQQQxL, де:

• D - діаметр різьби болта в дюймах - зображується у вигляді цілого числа або дроби зі значком ", а також у вигляді номера № для малих діаметрів різьби;
• N - кількість витків різьби в одному дюймі;
• QQQ - тип дюймової різьби - абревіатура з трьох або чотирьох латинських букв;
• L - довжина болта в дюймах - зображується у вигляді цілого числа або дроби зі значком ".

У разі, якщо Вам необхідно визначити діаметр різьби дюймового болта, потрібно результат виміру діаметра болта розділити на 25,4 мм, що дорівнює 1 дюйму. Отримане число необхідно зіставити з найближчим дробовим розміром в дюймах (можна з таблиці для дюймової різьби з великим кроком UNC):

Крок різьби дюймового болта визначається підрахунком кількості витків в одному дюймі (25,4 мм) різьби. Можна також скористатися дюймовим резьбомером, якщо Ви заздалегідь знаєте, що дюймова різьба.

Більш детально про типи дюймових різьб і їх параметрах читайте у статті "Різьблення. Відмінності дюймової різьби від метричної".

Довжину дюймового болта необхідно вимірювати також, як і метричного, а результат розділити на 25,4 мм, що дорівнює 1 дюйму. Отримане число необхідно зіставити з найближчим розміром в дюймах, розділяючи цілу і дробову частину.

• Шпильки різьбові DIN 975;
• Шпильки розмірні DIN 976-1;
• Шпильки для гладких отворів ГОСТ 22042-76, 22043-76;

• Шпильки для гладких отворів ГОСТ 22042-76, 22043-76;
• Шпильки для фланцевих з'єднань ГОСТ 9066-75;

• Шпильки з ввинчиваемым кінцем довжиною 1d ГОСТ 22032-76, 22033-76;
• Шпильки з ввинчиваемым кінцем довжиною 1,25 d ГОСТ 22034-76, 22035-76;
• Шпильки з ввинчиваемым кінцем довжиною 1,6 d ГОСТ 22036-76, 22037-76;
• Шпильки з ввинчиваемым кінцем довжиною 2d ГОСТ 22038-76, 22039-76;
• Шпильки з ввинчиваемым кінцем довжиною 2,5 d ГОСТ 22040-76, 22041-76;

• Заклепки з плоскою (циліндричної) головкою ГОСТ 10303-80;

• Заклепки з потайною головкою ГОСТ 10300-80;

• Заклепки з напівкруглою головкою ГОСТ 10299-80;

• Заклепки з полупотайной головкою ГОСТ 10301-80;

Заклепки відривні, що встановлюються за допомогою спеціального пістолета, позначаються в форматі DxL, де:

• D - зовнішній діаметр тіла самої заклепки в міліметрах;
• L - довжина тіла заклепки в міліметрах без урахування відривних елементів.

• Шплінти ГОСТ 397-79 - розвідні. Розмір такого шплінта позначається у форматі DxL, де:

• D - умовний діаметр шплінта в міліметрах;
• L - довжина шплінта в міліметрах.

Умовний діаметр шплінта - це діаметр отвору в яке буде вставлений даний розвідний шплінт. Відповідно, реальний діаметр самого шплінта при вимірюванні, наприклад штангенциркулем, буде менше, ніж умовний діаметр на кілька десятих часток міліметра - стандарт ГОСТ 397-79 задає допустимі діапазони для кожного умовного діаметра шплінта.

Довжина розвідного шплінта вимірюється теж особливо: шплінт має два кінця - короткий і довгий, і необхідно виміряти відстань від вигину вушка шплінта до закінчення короткого кінця шплінта.

• Шплінти DIN 11024 - голчасті. Такі шплінти мають фіксовану довжину згідно стандарту DIN 11024, тому для визначення розміру даного типу шплінта необхідно виміряти тільки діаметр шплінта. Контроль розміру довжини шплінта необхідно проводити від початку прямого кінця і до лінії центру кільця, утвореного в загин

• Шплінти DIN 11023 - швидкознімні шплінти з кільцем. Аналогічно шплинтам по DIN 11024 такі шплінти теж мають фіксовану довжину згідно стандарту DIN 11023, тому для визначення розміру даного типу шплінта необхідно виміряти тільки діаметр шплінта.

Вимірювання гайок

Гайки з метричною різьбою позначаються в документації у форматі МDхP, де:

• М - значок метричної різьби;
• D - діаметр різьби гайки в міліметрах;
• P - крок різьби в міліметрах (бувають великий, дрібний і особливо дрібний крок; якщо великий крок для даного діаметра різьби - то він не позначається);

Виміряти діаметр різьби гайки не так просто, як здається на перший погляд. Справа в тому, що позначений розмір гайки, наприклад М14 - це зовнішній діаметр болта, який угвинчується в дану гайку. Якщо ж виміряти внутрішній різьбовий отвір в самій гайці, то воно виявиться менше 14 мм (як на фото).

Отриманий результат виміру не дає можливості відразу однозначно визначити діаметр різьби (враховуючи те, що кожен діаметр різьби може мати кілька значень кроку різьби, можна легко помилитися у визначенні діаметра різьби гайки, якщо використовувати один лише завмер внутрішнього різьбового отвору гайки). Якщо є можливість виміряти відповідь болт, гвинт, штуцер - краще виміряти його, і так відразу визначити різьбу гайки.

Отримане значення вимірювання внутрішнього резьбового отвори в гайці - це внутрішній діаметр dвн профілю різьби в сполученні з відповідними даній гайці болтом (на який вона нагвинчує).

М ― зовнішній діаметр різьби болта (гайки) ― позначення розміру різьби

Н ― висота профілю метричної різьби різьблення, Н=0,866025404×Р

Р ― крок різьби (відстань між вершинами профілю різьби)

d_СР - середній діаметр різьби

d_ВН - внутрішній діаметр різьби гайки

d_В - внутрішній діаметр різьби болта

Для однозначного визначення діаметра метричної різьби гайки необхідно знати відповідність внутрішнього діаметра dвн із зовнішнім діаметром різьби М у сопрягаемого болта (а це і є шуканий розмір різьби гайки). Для цього знадобиться довідкова таблиця:

Контроль точності певного діаметра різьби за допомогою комплекту калібрів "ПР-НЕ" (прохід-непрохідний), один з яких повинен легко угвинчуватися в гайку, а інший не повинен угвинчуватися.

Існує значна різноманітність типів гайок. Первинно тип гайки можна визначити візуально. Для уточнення стандарту, найчастіше, необхідно виміряти висоту гайки, так як при одній геометричній конфігурації вони можуть бути низькі, нормальні, високі і особливо високі.

Інший параметр, на який необхідно звернути увагу при класифікації шестигранної гайки - це розмір "під ключ", так як бувають гайки з зменшеним розміром "під ключ", з нормальним і підвищеним розміром.

Вимірювання кроку різьби гайки проводиться аналогічно болту - з допомогою резьбомера або підрахунком витків на замеряемом відрізку. Але вимірювання кроку різьби гайок ускладнене у зв'язку з тим, що складно визначити щільність прилягання гребінки резьбомера до профілю різьби, і завжди є ймовірність помилки у випадку, коли Ви наперед не знаєте: метрична чи дюймова різьба?. Помилитися можна з-за того, що деякі розміри метричної різьби майже збігаються з дюймовою і метричні болти можуть свинчиваться з дюймовими гайками. Характерний ознака такої скрутки - зайвий люфт - гайка бовтається на болте, як ніби різьблення провалена. Кращий спосіб уникнути помилок при визначенні різьби гайки - всі виміри знімати з болта (гвинта, штуцери), відповідного для даної гайки.

Вимірювання дюймових гайок

Гайки з дюймовою різьбою позначаються в документації у форматі D"-NQQQ, де:

• D - діаметр різьби гайки в дюймах - зображується у вигляді цілого числа або дроби зі значком " , а також у вигляді номера № для малих діаметрів різьби;
• N - кількість витків різьби в одному дюймі;
• QQQ - тип дюймової різьби - абревіатура з трьох або чотирьох латинських букв;

Найкращий спосіб вимірювання дюймової різьби гайки - це також вимірювання різьблення відповідного їй відповідного болта (гвинта, штуцера). Якщо такого немає, але відомо заздалегідь, що дюймова різьба, то необхідно використовувати резьбомер для дюймової різьби даного різновиду або, якщо невідомо, яка саме з дюймових різьб в гайці,- виконати аналогічну процедуру визначення метричної різьби гайки, при цьому результати вимірювань розділяючи на 1 дюйм (25,4 мм) і зіставляючи їх з низкою дробових значень дюймових різьб, наведеному в таблицях статті "Резьбы. Отличия дюймовой резьбы от метрической".

Измерение шайб

Шайбы обозначаются в документации чаще всего в формате D, где:

• D - диаметр в миллиметрах метрической резьбы болта, ответного данной шайбе.

Измерив внутренний диаметр шайбы штангенциркулем или линейкой вы получите размер больший, чем в её обозначении. Это вполне естественно: ведь необходимо свободно вставить болт или винт в шайбу, - а для этого между ними должен быть зазор.

Например: при измерении плоской шайбы размера 16 (под резьбу болта М16) штангенциркуль покажет диаметр отверстия 17 мм. 

У самому загальному випадку величина цього зазору визначається точністю виконання шайби. Таким чином, якщо розмір шайби заздалегідь невідомий, то, після вимірювання діаметра отвору, необхідно вибрати з таблиці стандарту на дану шайбу (ГОСТ, ОСТ, ТУ, DIN, ISO) найближчий фіксований стандартний розмір - це і є розмір шайби.