Болты, винты и шпильки относятся к резьбовому крепежу или к резьбовым соединениям. Применение резьбового крепежа предполагает определённую технологию, и её соблюдение является показателем технической грамотности мастера.


Во-первых, должна быть подготовлена поверхность
под головку болта или под гайку. Эта поверхность должна быть ровной и
перпендикулярной оси болта при его ввинчивании, радиус подготовленной
поверхности должен позволять разместить шайбу под головку болта.
 Когда подготовлена поверхность под головку болта и болт вставлен в
отверстия скрепляемых деталей, начинается их затяжка. С каким усилием
необходимо затягивать болт? И какую нагрузку выдерживает болт в
зависимости от его диаметра? В табл. 1 представлены значения нагрузок,
которые испытывают болты различных диаметров, выполненные из стали
35 при их затяжке: I обычным ключом, II ключом динамометрическим с
учётом всех нагрузок на болт.

Таблица 1 

Допустимые нагрузки на болты различных диаметров, выполненных из СТ-35

Диаметр болта (мм)

6

8

10

12

14

16

18

20

22

24

27

30

Нагрузка (кг)


120

220

380

580

850

1200

1600

2400

3200

4000

5300

7400


500

900

1500

2100

3000

4000

5000

6500

8000

9500

12000

15000

Момент затяжки (кг/см)

35

86

170

300

480

770

1000

1500

2100

2600

3800

5200

 
 Естественно, что болт из Ст-3 выдержит нагрузку примерно на 40% меньшую, а из Ст-40Х примерно на 40% большую.
 Чтобы
создать определённое усилие затяжки болта и в то же время не превысить
максимальную нагрузку на болт, изготавливают ключи для заворачивания
болтов определённой длины. Ориентировочная длина ключей представлена в
табл. 2.

Таблица 2 

Ориентировочная длина ключей для затягивания болтов различных диаметров

Диаметр болта (мм)

6

8

10

12

14

16

18

20

22

24

27

30

Длина ключа (мм)

100

125

140

170

210

240

270

270

270

270

300

330

 Когда болтом или винтом скрепляются две детали путём вставления их
в сквозные отверстия и на резьбовой конец навинчивают гайку, важно
помнить, что под головку винта или болта, а также под гайку  ставят
шайбу, как правило, плоскую, и затем под гайку еще и пружинную (гровера) для предотвращения самопроизвольного отвинчивания.
 Когда болт, винт или шпилька вворачивается в корпус устройства, то
возникает вопрос, на какую глубину необходимо вворачивать эти крепежные
элементы, чтобы они надёжно выполняли своё назначение. Интуитивно
понятно, что в стальные изделия болты, винты и шпильки можно
вворачивать на меньшую глубину, чем в изделия из чугуна или силумина.
Существуют методы расчёта этих глубин. Практика же показывает, что в
стальные и дюралюминиевые детали глубина ввинчивания крепёжных изделий
равна примерно диаметру наружной резьбы крепёжных изделий. В чугунные,
силуминовые и бронзовые детали — 1,5 диаметра резьбы. Отверстия под эти
крепёжные элементы сверлят несколько глубже, чем необходимая глубина
завинчивания. Это необходимо для запаса хода завинчивания в случае,
если шайба будет несколько меньшей  толщины или болт или винт окажется
несколько большей длины.
 Наряду с шайбами гровера, которые предотвращают самоотвинчивание
болтов и винтов, существуют различные методы заклинивания крепежа,
которые представлены в табл. 3.

Таблица 3 

Элементы заклинивания и рекомендации по их применению

Вид заклинивания Материал детали с внутренней резьбой Примечание

Конический сбег резьбы

 

Сталь, чугун, алюминиевые и магниевые сплавы

Наиболее
часто применяемый вид заклинивания. Применяется в сквозных и глухих
отверстиях. Не рекомендуется применять при высоких динамических
нагрузках. При слишком большом крутящем моменте затяжки может иметь
место деформация внутренней резьбы в верхней части резьбового
отверстия.

Плоский бурт

 

Алюминиевые и магниевые сплавы

Применяется
в сквозных и глухих отверстиях. Плоскость заклинивания бурта должна
быть перпендикулярна к оси резьбы. Диаметр бурта должен быть не менее
1,5d

Цилиндрическая цапфа

 

Сталь, чугун, алюминиевые и магниевые сплавы

Применяется
только в глухих отверстиях. Оказывает меньшее стопорящее действие, чем
у элементов заклинивания. Диаметр цилиндрической цапфы должен быть
несколько меньше внутренней резьбы. Угол конуса на конце цилиндрической
цапфы должен совпадать с углом заточки сверла для нарезания отверстия
под резьбу.

При ввинчивании шпилек с целью их надёжного закрепления в детали
рекомендуется использовать клеи на основе эпоксидной смолы в смеси с
алюминиевым порошком. Такой клей надёжно работает до температуры
200 градусов по Цельсию.
Необходимо также помнить, что в условиях вибрации, переменных
нагрузках и переменных температурных воздействиях лучше работает крепёж
с мелкой резьбой.