Разновидности гаек и их особенности

Гайки – это, преимущественно, металлические крепежные детали. В них обязательно имеется отверстие с нарезанной резьбой. Соединение образуется при закручивании болтов, винтов или шпилек. В сегменте крепежа современного рынка встречается достаточно много видов такой продукции. Рассмотрим некоторые из них.

Гайки шестигранные

Эти изделия нашли наиболее широкое применение. Шестигранные гайки можно легко закручивать не только с помощью рожкового ключа, но и от руки.

Гайка шестигранная

Отличаются они не только параметрами резьбы, но и высотой. В целом же, технические характеристики таких изделий регламентируются нормами стандартов DIN 934, а также ГОСТ 5927-70. Еще один критичный параметр шестигранных гаек – так называемый «размер под ключ». Значение вышеуказанных показателей данной продукции выборочно приведено в следующей таблице.

Параметры шестигранной гайки		Диаметр резьбы номинальный
Параметры шестигранной гайки		М1,6	М2,5	М3,5	М5	М8	М12	М16	М18	М20
Размер под ключ		3,2	5,0	6,0	8,0	13,0	19,0	24,0	27,0	30,0
Высота		1,3	2,0	2,80	4,0	6,50	10,0	13,0	16,0	16,0
Шаг резьбы	Мелкий					1,0	1,26	1,50	1,50	1,50
Шаг резьбы	Крупный	0,35	0,45	0,60	0,80	1,25	1,75	2,0	2,50	2,50

Следует знать, что риск «зализать» грани при необходимости создания максимального крутящего момента будет минимальным, если использовать для этого торцовый ключ.

Низкие гайки

Низкие шестигранные гайки, как правило, применяются:

в механизмах регулировочного типа в качестве контргаек;
в приборостроительной отрасли для надежного закрепления панелей, разъемов кабелей и т.д.

Производители этой продукции руководствуются положениям таких нормативных документов, как DIN 936 и российского ГОСТа 5916-70. Изготавливаются низкие шестигранные гайки, преимущественно, на основе технологии, получившей название «холодная деформирующая пластика». Массовое производство таких изделий повышенной прочности в настоящее время широко не налажено, вместе с тем возможно их изготовление под заказ. В качестве сырья в таком случае обычно используется сталь: Ст10, Ст20, Ст45, Ст35 и некоторые другие марки.

Основными характеристиками низких шестигранных гаек являются высота (принято обозначать буквой «m») и расстояние между параллельными противоположными гранями (обозначается латинской буквой «s»). Их значения в зависимости от параметров резьбы выборочно приведены в следующей таблице:

Размеры	М2	М3	М4	М6	М10	М14	М18	М22	М26	М28	М32	М36
s, мм	4,0	5,5	7,0	10	17	22	27	34	41	41	50	55
m, мм	1,2	1,8	2,2	3,2	6	8	9	11	13	14	16	18

С точки зрения физики, низкие шестигранные гайки используются для создания надежных соединений, которые работают на срез и воспринимают незначительные растягивающие нагрузки.

Высокие гайки

В категорию высоких относят гайки, высота которых составляет не менее полутора диаметров резьбы. Их параметры регламентирует стандарт DIN 6330, а также действующий на территории нашей страны ГОСТ 15523-70. Высокие шестигранные гайки подходят для соединений, работающих на растяжение, на которые действуют значительные знакопеременные нагрузки.

Высокая гайка

Вышеуказанное соотношение высоты и диаметра способствует возрастанию т.н. ползучести соединения. Этот фактор препятствует срезу резьбы соединения гайка-болт. Часто можно встретить высокие гайки в конструкциях рессорного типа, где применяются П-образные болты, на которых они и, собственно, и закручиваются. Если провести сравнение, то по высоте такие изделия – ничто иное, нежели промежуточный вариант между соединительной гайкой и гайкой стандартного образца.

Очень часто высокие гайки, отвечающие вышеуказанным стандартам и изготовленные из углеродистой стали, подвергаются процедуре оцинковки. Основные характеристики таких изделий выборочно представлены ниже (буквы «s» и «m» обозначают те же параметры, что и в предыдущей таблице).

Размеры	М6	М10	М14	М18	М22	М27	М30
s, мм	10	16	22	27	32	41	48
m, мм	9	15	20	27	33	40	45

Класс прочности высоких гаек, выпускаемых в соответствии с требованиями DIN 6330, не ниже 8, а допустимый верхний предел – 10.

Прорезные (корончатые) гайки

Эта гайка представляет собой шестигранник, в котором вертикально пропилены прорези. Количество таких шлицов зависит от размера сечения резьбового соединения.

Прорезная (корончатая) гайка

В болте высверлено специальное отверстие. В него после завинчивания гайки вставляется шплинт. Допускается также фиксация с помощью отрезка контровочной проволоки. Эти манипуляции придают соединению дополнительную жесткость.

Помимо различных отраслей промышленности такой крепеж нашел широкое применение в мебельном производстве. Предприятия-изготовители прорезных (корончатых) гаек руководствуются нормами стандарта DIN 935. Ниже представлены присутствующие там значения основных параметров наиболее ходовых видов данных изделий.

Параметры		М4	М6	М10	М14	М18	М36	М42	М48	М56	М64	М68
РПК		7	10	16	21	27	55	65	75	85	95	100
МДК					18	25	50	58	65	75	85	90
ВМ		5	7,5	12	16	21	38	46	50	57	66	69
ШР	М			1-1,25	1,5	1,5-2	3	3	3	4	4	4
ШР	К	0,7	1	1,5	2	2,5	4	4,5	5	5,5	6,0	6,0

Здесь приняты такие сокращения:
РПК – Размер Под Ключ;
МКД – Максимальный Диаметр Коронки;
ВМ – Высота Максимальная;
ШР – Шаг Резьбы;
М – Мелкой;
К – Крупной.

Значение всех параметров указано в миллиметрах. Аналог DIN 935, действующий на территории нашей страны, – ГОСТ 5932-73.

Гайки с фланцем или буртом

Такие изделия нашли в промышленности широкое распространение. Фланцы и бурты увеличивают опорную поверхность гайки. Это ведет к возрастанию площади контакта сопрягаемых деталей, благодаря чему нагрузка на них распределяется более равномерно.

Гайка с фланцем

Параметры фланцевых гаек указаны в следующих нормативных документах: DIN 6923 и ГОСТ 50592-93. Сам фланец бывает с рифленой опорной плоскостью либо гладкой. Помимо всего прочего, его наличие увеличивает площадь прижима. Поэтому нет необходимости дополнительно подкладывать шайбу.

Из-за того, что на рифленой поверхности зубцы расположены под неким углом, вращение гайки блокируется и затяжка не ослабляется.

Гайка с буртиком

Сферой применения гайки с буртиком (см. рисунок) является станкостроение. Чаще всего она выступает в качестве элемента станочного приспособления. Созданные с применением такого изделия крепежные узлы отличаются устойчивостью к нагрузкам вибрационного характера.

Для повышения срока службы и улучшения эксплуатационных свойств на завершающем этапе производства гайку с буртиком, изготовленную из углеродистой стали, нередко покрывают слоем цинка. В ниже расположенной таблице выборочно приведены параметры этого метиза, указанные в стандарте DIN 6331.Единица измерения – миллиметры.

Параметр	Резьба
Параметр	М6	М10	М14	М18	М22	М27	М36
s	10	16	22	27	32	41	55
m	9	15	21	27	33	40	54
d	14	22	28	34	40	50	68
k	3	4	4	5	6	7	10

Буквенное обозначение параметров соответствует:
s – расстояние между противоположными параллельными гранями;
m – высота гайки;
d – диаметр буртика;
k – высота буртика.

Аналогом стандарта DIN 6331 касательно гаек с буртиком является отечественный ГОСТ 8918-69.

Колпачковые гайки

Отличительной особенностью гайки колпачковой является наличие глухого резьбового отверстия и выглядящая в виде сферы торцевая поверхность. Параметры такого изделия указаны в стандарте DIN 1587 и в отечественном ГОСТе 1860-85.

Колпачковая гайка

Гайки колпачковые нашли широкое применение в строительной отрасли, в машино- и приборостроении и других видах промышленного производства. С целью увеличения срока службы они могут быть подвергнуты никелированию, хромированию и оцинкованию. Числовые значения основных характеристик гаек колпачковых согласно стандарту DIN 1587 представлены в таблице.

Параметры	М4	М6	М10	М14	М18	М22	М24
Lk	7,0	10,0	17,0	22,0	27,0	32,0	36,0
H	3,2	5,0	8,0	11,0	15,0	18,0	19,0
Dk	6,5	9,5	15,0	20,0	26,0	33,0	34,0

Здесь указаны следующие параметры:
Lk – размер гайки под ключ;
H – максимальная высота шестигранника;
Dk – максимальный внешний диаметр колпачка.

Для создания надежного соединения использование совместно с колпачковыми гайками шайб не требуется.

Самостопорящиеся гайки

Самостопорящиеся гайки – это еще один вид шестигранных крепежных изделий. В их конструкции имеются компоненты, противодействующие возможному самопроизвольному откручиванию при воздействии внешних нагрузок, например, вибрационного типа. Функцию стопорящего элемента выполняет кольцеобразный нейлоновый вкладыш. Размещается он в специально подготовленной канавке на опорной поверхности гайки.

Самостопорящиеся гайки

Принцип работы вкладыша достаточно прост. Когда гайка завинчивается, в данном аксессуаре под давлением резьбы возникают деформации. Собственно, они и препятствуют откручиванию шестигранного крепежа. Класс точности гаек самостопорящихся согласно нормам стандарта DIN 982 зависит от их размеров. Такое изделие, размер которого не превышает М16, выпускается с классом точности «А». Если этот показатель больше, гайка производится с классом точности «В». В таблице указаны некоторые основные характеристики самостопорящегося шестигранного крепежа, прописанные в стандарте DIN 982.

Параметры	М4	М6	М10	М14	М20	М24
Lk	7,0	10,0	17,0	22,0	30,0	36,0
H	4,7	8,0	11,5	16,0	22,0	28,0
P	0,7	1,0	1,5	2,0	2,5	3,0

Единица измерения миллиметры. Обозначения:
Lk – размер гайки под ключ;
H – общая высота;
P – шаг резьбы.

Квадратные гайки

В быту встретить квадратную гайку удается нечасто. Иное дело наблюдается в современной промышленности. В частности, широкое применение подобный крепеж нашел в строительной сфере при возведении зданий.

Квадратные гайки используются, когда возникает необходимость в выполнении анкерного крепления. Также они востребованы в некоторых электротехнических работах. Интересно, что ГОСТ в отношении данных изделий не разработан. Поэтому производители руководствуются, в основном, нормами стандарта DIN 557. Ниже представлены некоторые значимые характеристики квадратных гаек., прописанные в этом нормативном документе. Единица измерения – миллиметры.

Параметр		М3	М5	М8	М12	М16	М20	М24
Ш. ст.	min	5,2	7,64	12,57	17,57	23,16	29,16	35
Ш. ст.	max	5,5	8	13	18	24	30	36
В	min	1,4	2,8	5	8,5	11,2	14,2	16,9
В	max	2,4	4	6,5	10	13	16	19
Д. д. min		6,76	9,93	16,34	22,84	30,11	37,91	45,5

В таблице:
Ш. ст. – Ширина стороны;
В – высота;
Д. д – Длина диагонали квадрата.

На практике соединение обычно создается так: гайка вставляется в предварительно сформированный прямоугольный паз, после чего в нее вкручивается резьбовой стержень – винт, болт или шпилька.

Круглые гайки

Наибольшее распространение получили круглые рифленые гайки.

Круглые гайки

На внешнюю поверхность их цилиндрической части нанесена накатка. Такое конструктивное решение облегчает завинчивание от руки. Широко применяется в производстве мебели, а также в приборостроении. Если в качестве сырья использовалась углеродистая сталь, рифленая гайка обычно подвергается гальваническому хромированию, такому же никелированию либо гальваническому оцинкованию. Производители обычно руководствуются при изготовлении круглых рифленых гаек нормами стандарта DIN 647. Ниже выборочно приведены прописанные в нем данные.

Параметры	h	k	d2
М4	3,0	2,5	12,0
М5	4,0	3,5	16,0
М6	5,0	4,0	20,0
М8	6,0	5,0	24,0
М10	8,0	6,0	30,0
М12	10,0	8,0	36,0

Обозначения в таблице показаны на рисунке:

Рисунок гайки

h – общая высота гайки;
k – высота без выступа под отверстие для ввинчивания;
d2 – внешний диаметр гайки.

Аналогом стандарта DIN 467 является действующий на территории нашей страны ГОСТ 14726-69.

Гайки-барашки

Конструктивное исполнение таких гаек предопределяет сферу их использования – это реализация соединений, не подвергающихся значительным нагрузкам, но часто собираемых/разбираемых.

Гайка барашек

Выступающие плоские компоненты служат для передачи крутящего момента. Это позволяет затягивать гайку без применения слесарного инструмента, просто вручную. Российские производители, изготавливая гайки-барашки, руководствуются положениями ГОСТа 3032-76 либо стандарта DIN 315. Ниже выборочно представлены важные данные из последнего нормативного документа. Единица измерения – миллиметры.

Параметры	М3	М5	М8	М12	М16	М24
H1	3,9	6,5	10,0	14,0	17,0	25,0
H2	9,5	13,0	20,0	33,5	37,5	56,5
P	0.5	0,8	1,25	1,75	2,0	3,0

Обозначения такие:
H1 – высота части гайки с резьбой;
H2 – высота с учетом ушек;
P – шаг резьбы.

Что же касается категории мебельных гаек, то она заслуживает отдельной статьи. Причина – большое количество самостоятельных позиций: начиная с забивных, включая потайные, и заканчивая антивандальными гайками.

Подводя итоги, следует сказать, что немецкие стандарты DIN постоянно дорабатываются, в то время как отечественные ГОСТы корректируются не столь регулярно. Поэтому крепеж, изготовленный в соответствии с требованиями первых нормативных документов, воплощает в себе все современные тенденции данного сегмента рынка стройматериалов.