Виды резьбы крепежных элементов

Резьба является основной конструкционной особенностью подавляющего большинства крепежных элементов. Авторство резьбы приписывают выдающемуся философу и физику Архимеду, жившему во 2 столетии до н.э.

Резьбовые крепежные элементы, имели очевидные преимущества перед гвоздями, которые были единственным видом крепежа с середины 4-го тысячелетия до н.э. Так, резьба увеличила несущую способность крепежных элементов, обеспечила возможность их демонтажа с меньшим ущербом для декоративных свойств закрепляемого элемента. Кроме того, гвозди того времени нельзя было использовать для закрепления тонких листовых элементов, в частности, металлических листов.

Конечно же, с тех пор технология производства гвоздей была значительно усовершенствована, но до 15 столетия н.э. резьбовые крепежные элементы заняли свою нишу и прочно вошли в практику строительства.

Резьба на современных крепежных элементах имеет следующие основные параметры:

1. Шаг – расстояние между двумя соседними витками резьбы. Шаг резьбы измеряется либо как расстояние в миллиметрах (прямой способ измерения) либо как количество витков резьбы на единицу длины крепежного элемента (косвенный способ измерения). В нашей стране принято измерять шаг резьбы прямым способом. При монтаже быстрее вкручиваются крепежные элементы, имеющие больший шаг резьбы (т.е. меньшее количество витков резьбы на единицу длины).
2. Внешний диаметр – диаметр крепежного элемента с учетом выступающей части витков резьбы.
3. Внутренний диаметр – диаметр крепежного элемента в углублениях между витками резьбы.
4. Угол вершины – угол на вершине витков резьбы. Если рассматривать крепежные элементы, врезающиеся при монтаже резьбой в основание, то чем острее угол резьбы, тем меньшее сопротивление вкручиванию оказывает материал основания.

По типу резьба на крепежных элементах может быть внутренней (на гайках, соединительных муфтах, гильзах анкеров и т.п.) и внешней (на шурупах, саморезах, болтах и т.д.).

По виду резьба бывает метрической и дюймовой. Последняя пришла к нам стран, в которых все параметры крепежных элементов выражаются в дюймах и его долях (1/4”, 3/8”, и т.п.). Параметры дюймовой резьбы легко переводятся в метрическую систему с помощью соответствующего коэффициента и, по сути, главным отличием дюймовой от метрической резьбы является величина ее шага. Кроме того, шаг резьбы зависит от диаметра крепежного элемента, и здесь дюймовая система, господствующая в США и Великобритании, отобразилась в общепринятых стандартах диаметров крепежных элементов. Так, для обозначения диаметра крепежных элементов в странах с дюймовой системой измерения длин используются так называемые «калибры» или «размеры», в других странах те же стандарты диаметра выражаются в миллиметрах:

Наиболее распространенными сегодня подвидами резьбы являются:

1. Резьба с широким шагом (тип А).
2. Разреженная резьба.
3. Резьба с мелким шагом (тип АВ, В и ВТ).
4. Метрическая резьба.
5. Двухзаходная (переменная) резьба – состоит из чередующихся высоких и низких витков. Фактически это 2 резьбы с одинаковым шагом, одна из которых нанесена посередине между витками другой. Разница в высоте между высокой и низкой резьбой обычно составляет от 40 до 50% от высоты высокой резьбы.
6. Ударная (зонтичная) резьба – состоит из толстых покатых витков с тупым углом вершины.

Каждый вид резьбы имеет свое функциональное предназначение; в конечном результате, пригодность резьбового крепежного элемента к использованию в том или ином материале основания определяется в первую очередь видом резьбы. Чем плотнее материал основания, тем меньший шаг резьбы необходим для качественного закрепления. Так, шурупы по дереву имеют резьбу с широким шагом, а саморезы по металлу – резьбу с мелким шагом либо метрическую. Там, где закрепляемый элемент монтируется в ПВХ и подвержен опасности выдергивания, используются крепежные элементы с двухзаходной резьбой. Двухзаходная резьба также используется тогда, когда необходимо достичь прочного закрепления в разнородных материалах закрепляемого элемента и основания. Разреженная резьба предназначена для закрепления в мягкие или пористые материалы, такие, как мягкие породы дерева. Ударная резьба используется в резьбовых крепежных элементах, монтаж которых осуществляется более быстрым по сравнению со вкручиванием ударным способом. Демонтаж крепежных элементов с ударной резьбой осуществляется традиционным методом выкручивания.

Резьба является постоянным объектом усовершенствования. Так, результатом развития современной инженерной мысли являются:

• разнообразные проточки, позволяющие выводить мелкие частицы материала основания, разрушающегося в процессе нарезания в нем внутренней резьбы;
• углубления и зазубрины на резьбе, изменяющие ее форму на кончике крепежного элемента и обеспечивающие возможность вкручивания крепежного элемента в относительно мягкие материалы основания (дерево, ДСП, пластмассы) без предварительного сверления;
• ассиметричная резьба (угол между сторонами ее витков и перпендикуляром, проведенным из вершины витка к оси крепежного элемента, неодинаков, тогда как традиционные виды резьбы являются симметричными относительно такого перпендикуляра). Один из примеров ассиметричной резьбы - ударная;
• нанесение резьбы разных видов на отдельных участках одного крепежного элемента.

Здесь же следует отметить, что производство крепежных элементов с усовершенствованными видами резьбы требует новейшего оборудования и приобретения соответствующих патентов, потому конечный продукт имеет значительно более высокую стоимость по сравнению с традиционными крепежными элементами.