Двусторонние шпильки (Двухсторонние шпильки / Шпильки с резьбой на обоих концах)
В двигателях, коллекторах, коробках передач и корпусах тяжелого оборудования соединение часто выходит из строя перед крепежный элемент ломается — обычно из-за сорванной резьбы в основании, потери предварительного натяга после термических циклов или многократного обслуживания, повреждающего резьбовое отверстие. Двусторонние шпильки решают практическую инженерную задачу: переносят “износ” на заменяемую сторону гайки и защищают основной материал, контролируя длину ввинчивания (резьбовой конец). При соответствии DIN 938 / DIN 939 / DIN 835 или IFI 136, и правильному классу прочности (например, 8.8 / 10.9 или ASTM A193 B7), соединение на шпильках становится более воспроизводимым по поведению крутящего момента к предварительному натягу и более ремонтопригодным в течение срока службы оборудования.
- Защитите резьбу в основном материале
- Повышение повторяемости предварительной нагрузки
- Снижение заедания с помощью покрытий
- Поддержка неравной длины резьбы
- Обеспечение быстрой замены в полевых условиях
- Обеспечение прослеживаемости по DIN/ASTM
Технические характеристики
Наименование продукции
Двусторонние шпильки / Двусторонние шпильки (с хвостовиком)
Стандарты
DIN 938 (конец с резьбой ≈ 1d), DIN 939 (конец с резьбой ≈ 1.25d), DIN 835 (конец с резьбой ≈ 2d), IFI 136 (дюймовые), шпильки ASTM A193 B7
Материал
Углеродистая сталь (C35/C45), легированная сталь (например, 42CrMo4), нержавеющая сталь (A2/304, A4/316)
Классы прочности
ISO 898-1 (например, 8.8 / 10.9), нержавеющая по ISO 3506 (A2-70 / A4-70 / A4-80), ASTM A193 B7
Диапазон диаметров
Метрические: M6–M36 (типично); Дюймовые: 1/4″–1-1/2″ (типично)
Поверхностная обработка
Простой, цинковое покрытие, желтый цинк, черное оксидирование, фосфатирование, горячее цинкование (по требованию)
Сертификаты
ISO 9001; EN 10204 3.1 по запросу; RoHS/REACH по запросу; PPAP/IATF возможности по запросу
Сорванная резьба в базовом материале при техническом обслуживании
Что происходит: В алюминиевых корпусах или чугунных фланцах многократное снятие и повторная затяжка гайки может повредить резьбовое отверстие, особенно когда монтажник “догоняет” момент затяжки после ослабления прокладки. Как только базовая резьба повреждена, стоимость ремонта высока (спиральная вставка / метчик увеличенного размера / замена детали).
Решение с помощью шпильки: Шпилька с резьбовым концом для ввинчивания обеспечивает стабильность базового соединения. Вы можете указать длину ввинчивания в соответствии с DIN 938/939/835 (концепция 1d / 1,25d / 2d) в зависимости от прочности основного материала и температурных циклов.
Потеря предварительного натяжения при термоциклировании (шпильки коллектора / шпильки выхлопа)
Что происходит: Циклы нагрева-охлаждения ослабляют прокладки и внедряют покрытия; предварительный натяг снижается, гайки ослабляются, и микросмещение ускоряет фреттинг и утечки.
Решение с помощью шпильки: Используйте комплекты материалов, способные выдерживать высокие температуры (например, шпильки ASTM A193 B7 с подходящими гайками) и контролируйте смазку/отделку для стабилизации разброса крутящего момента. Рассмотрите самотормозящуюся блокировку на стороне гайки при наличии вибрации.
Перекос при сборке
Что происходит: Болты могут “стягивать” соединение в соосность, повреждая резьбу; шпильки направляют сопрягаемый компонент, улучшая позиционную повторяемость во фланцах и корпусах.
Решение с помощью шпильки: Выбирайте шпильки с гладкой средней частью (гладкий центр) для передачи сдвига и позиционирования, вместо того чтобы полагаться на резьбу в плоскости сдвига.
Задиры на нержавеющей стали
Что происходит: Нержавеющая сталь по нержавеющей стали (304/316) может заклинивать при затяжке.
Решение с помощью шпильки: Укажите марку нержавеющей стали согласно ISO 3506 и нанесите антипригарное покрытие; избегайте сухой сборки и проверьте совместимость материала/отделки гайки.
Для двухсторонних шпилек проверки чертежа сосредоточены на d, шаг P, общая длина L, длина резьбы на конце с нарезкой l1, длина резьбы на конце с гайкой l2, и длина гладкой части ls (если применимо). (Размер под ключ s применяется к гайкам, не к шпилькам.)
Примерные размеры метрической крупной резьбы (распространённый выбор):
| Размер резьбы (d) | Шаг P | Ссылка на DIN (концепция конца с резьбой под метчик) | Длина резьбы конца под метчик l1 (эмпирическое правило) | Длина резьбы конца под гайку l2 (типичная) | Общая длина L (пример) | Длина гладкой части ls (пример) |
|---|---|---|---|---|---|---|
| M8 | 1.25 | DIN 938 / 939 | 1d–1,25d | 20–30 мм | 60 мм | 15–25 мм |
| M10 | 1.5 | DIN 938 / 939 | 1d–1,25d | 25–35 мм | 80 мм | 20–35 мм |
| M12 | 1.75 | DIN 938 / 939 / 835 | 1d–2d | 30–45 мм | 100 мм | 25–45 мм |
| M16 | 2.0 | DIN 939 / 835 | 1,25d–2d | 35–55 мм | 120 мм | 30–55 мм |
Примечания для SEO и закупок:
Поисковое поведение часто включает “Размеры шпильки с двумя концами M10”, “DIN 938 M12”, “DIN 939 шпилька”, или “ASTM A193 B7 длина шпильки”.
Если шпилька неравной длины, указать l1/l2 четко (конец с резьбой под гайку vs конец с резьбой под вкручивание).
Если применение чувствительно к срезу, запросите уменьшенный стержень или контролируемый диаметр стержня только тогда, когда это требуется по конструкции—в противном случае стандартный стержень предпочтителен для взаимозаменяемости.
Ключевые термины, рассматриваемые: Крутящий момент, Предварительная нагрузка, Смазка, Шайбы, Зазор отверстия (ISO 273)
Подготовка базовой резьбы (шпильки с нарезанным концом)
Проверьте класс резьбы и чистоту; загрязнение увеличивает трение и приводит к ложному крутящему моменту.
Для мягких основных материалов (алюминий) выбор длины заделки имеет значение: 1d может быть недостаточно для высокой предварительной нагрузки; рассмотрите 1,25d–2d (в соответствии с концепциями DIN 939 / DIN 835) на основе требований проекта.
Метод установки шпильки (предотвращение упора и повреждения резьбы)
Избегайте упора шпильки в глухие отверстия—упор создает высокое локальное напряжение и ненадежную предварительную нагрузку.
Используйте двойную затяжку гайки только при необходимости; для контролируемой сборки укажите момент затяжки или метод поворота гайки на резьбовой стороне, если это требуется конструкцией.
Контроль момента–предварительной нагрузки (сторона гайки)
Момент затяжки сам по себе не является предварительной нагрузкой; трение доминирует в разбросе значений.
Смазка:
Шпильки из нержавеющей стали: используйте антипригарную смазку для уменьшения заедания и скачков момента.
Высокопрочные легированные шпильки: контролируйте смазку, чтобы избежать чрезмерной предварительной нагрузки.
Если предварительная нагрузка критична, проверьте с помощью испытаний на момент–натяжение (например, в соответствии с ISO 16047), а не по общим таблицам.
Стратегия использования шайб (напряжение смятия и усадка)
Используйте плоские шайбы под гайкой для распределения нагрузки и уменьшения потерь предварительной нагрузки из-за усадки.
Для покрытых поверхностей или пазов увеличьте наружный диаметр шайбы или используйте распределительные пластины.
Зазор отверстия для проходящего компонента (ISO 273)
Для фланца/пластины, которая проходит над шпильками, применяйте отверстия с зазором в соответствии с ISO 273 чтобы предотвратить боковую нагрузку и изгиб.
Несоосность заставляет шпильку испытывать усталость от изгиба; исправьте схему отверстий или крепление, а не крепеж.
Фиксация при вибрации/термическом циклировании
Эксплуатация выхлопа/коллектора: рассмотрите все-металлические самоконтрящиеся гайки с преобладающим моментом затяжки вместо нейлоновых вставок (нейлон размягчается при температуре).
Для критических соединений используйте определенную стратегию фиксации (преобладающий момент затяжки, контргайки или механическая фиксация) и задокументируйте ее в рабочей инструкции.
Сопутствующие продукты
Часто задаваемые вопросы
Для чего используется шпилька с резьбой с двух сторон?
Двусторонняя шпилька используется для крепления деталей к материалу с резьбой, сохраняя заменяемую сторону гайки в качестве изнашиваемого интерфейса. Это повышает ремонтопригодность и помогает защитить основные резьбы в двигателях, коллекторах, корпусах и рамах машин.
В чем разница между шпильками DIN 938 и DIN 939?
Стандарты DIN 938 и DIN 939 в основном различаются по соотношению длины резьбовой части (ввинчиваемой). DIN 938 обычно связан с более короткой ввинчиваемой длиной (концепция ≈1d), в то время как DIN 939 использует более длинную ввинчиваемую длину (концепция ≈1,25d), обеспечивая более высокое сопротивление вырыванию из основного материала.
Когда следует указывать шпильки ASTM A193 B7?
Укажите шпильки ASTM A193 B7, когда вам требуется высокопрочная легированная сталь для болтовых соединений при повышенных температурах или давлениях. Они широко используются в нефтехимической промышленности, фланцевых соединениях трубопроводов и при техническом обслуживании тяжелой промышленности.
Почему шпильки ослабляются в соединениях выхлопных систем или коллекторов?
Шпильки ослабляются в основном из-за потери предварительного натяга от термических циклов и усадки соединения, а не из-за “отказа” шпильки. Выбор подходящих материалов/марок, использование соответствующих стопорных гаек и контроль смазки/момента затяжки помогает стабилизировать предварительный натяг в течение тепловых циклов.
Как предотвратить срыв резьбы в основном материале при использовании шпилек с нарезанным концом?
Предотвратите срыв резьбы, выбрав достаточную длину заделки (часто 1,25d–2d для менее прочных материалов), обеспечив правильный класс резьбы и чистые нарезанные отверстия, а также избегая упирания в глухие отверстия. При высоком предварительном натяге подтвердите вырывающую способность по спецификации основного материала и допущениям конструкции соединения.