Шестигранные гайки: полезные свойства и применение

Шестигранные гайки - удобные универсальные крепежные изделия. В статье рассматривается история создания, конструкция, материалы, типы и классы прочности таких гаек.

История создания шестигранных гаек

Первые шестигранные гайки появились в конце XVIII века во Франции. Их изобретателем считается инженер Жозеф Виктор Оливье, разработавший технологию производства таких гаек методом холодной штамповки.

«Шестигранная форма гаек позволила значительно облегчить их установку и демонтаж с помощью гаечных ключей», - писал Оливье в своих записках об изобретении.

Первоначально шестигранные гайки изготавливались вручную и имели довольно грубую резьбу. С развитием станкостроения появилась возможность нарезать более плотную и точную резьбу, а промышленное производство обеспечило массовый выпуск таких гаек.

Основные вехи в истории шестигранных гаек:

• 1841 г. - разработан первый стандарт на изготовление гаек в Великобритании
• 1898 г. - принят российский стандарт на шестигранные гайки
• 1918 г. - в США разработана первая автоматическая линия по производству гаек
• 1936 г. - принят международный стандарт ISO на шестигранные гайки
• 1960-1970 гг. - началось широкое применение высокопрочных шестигранных гаек

Сегодня выпуск шестигранных гаек полностью автоматизирован. Существует множество разновидностей этих крепежных изделий для решения самых разных задач.

Конструктивные особенности

Шестигранная гайка представляет собой деталь с шестью гранями, имеющую сквозное цилиндрическое отверстие с резьбой. Форма с шестью гранями позволяет легко захватывать гайку гаечным ключом и прикладывать необходимое усилие затяжки.

Основные конструктивные параметры шестигранной гайки:

1. Наружный диаметр
2. Высота
3. Размер резьбы
4. Шаг резьбы
5. Класс точности изготовления
6. Класс прочности

На одну из торцевых поверхностей гайки может наноситься маркировка с обозначением основных параметров. Например:

Гайки изготавливаются по международным стандартам ISO и национальным ГОСТам. Наиболее распространены гайки стандартов DIN и ГОСТ 5915-70.

Материалы для изготовления

Для изготовления шестигранных гаек используется широкий спектр материалов:

• Углеродистая и легированная сталь
• Нержавеющая сталь
• Латунь и бронза
• Алюминий и алюминиевые сплавы
• Пластмассы

Наиболее распространен материал - сталь. Применяются различные виды покрытий поверхности для защиты от коррозии и придания дополнительных свойств:

1. Оцинкование
2. Никелирование
3. Кадмирование
4. Хроматирование

Выбор материала и покрытия зависит от условий эксплуатации. Для агрессивных сред часто используют нержавеющую сталь или латунь.

Классы прочности

Шестигранные гайки изготавливаются различных классов прочности в соответствии со стандартами. Класс прочности обозначается маркировкой на корпусе, например 10, 12, 14.

Чем выше класс прочности, тем бóльшие нагрузки может выдержать гайка без деформации и разрушения. К основным классам прочности относятся:

• 5
• 6
• 8
• 10
• 12

Гайки с классом прочности 8 и выше относят к высокопрочным. Они находят применение в ответственных узлах машин и конструкций, испытывающих повышенные нагрузки.

Подбор гаек и болтов по классам прочности

При выборе крепежа для резьбового соединения важно правильно подобрать гайки и болты по классам прочности. Рекомендуется, чтобы гайки были немного менее прочным звеном в соединении.

Например, для болта класса прочности 10 подойдет гайка класса 8. Это позволит контролировать целостность соединения по срыву резьбы гайки.

Типы шестигранных гаек

Существует несколько разновидностей шестигранных гаек, отличающихся по конструкции и назначению:

1. Стандартные
2. Высокие и низкие
3. Корончатые
4. Нормальные
5. Самоконтрящиеся

Стандартные шестигранные гайки

Стандартные гайки имеют типичную шестигранную форму с резьбовым сквозным отверстием. Они изготавливаются по ГОСТ 5915-70, DIN 934 и другим стандартам.

Такие гайки применяются повсеместно благодаря оптимальному сочетанию простоты, надежности и невысокой стоимости.

Высокие и низкие гайки

По соотношению высоты к диаметру резьбового отверстия различают:

• Высокие гайки - от 0,8d и больше
• Низкие гайки - до 0,8d

Высокие гайки обеспечивают большую надежность резьбового соединения. Низкие чаще применяются во внешних соединениях, где важен эстетический вид.

Применение в машиностроении

Шестигранные гайки широко используются в машиностроении при сборке и монтаже различных узлов и агрегатов:

• Соединение деталей станков
• Крепление узлов двигателей и трансмиссий
• Фиксация элементов подшипниковых узлов
• Сборка корпусных деталей

В машиностроении востребованы гайки из легированных сталей, нержавейки, высокоточные гайки для высоконагруженных соединений.

Применение гаек в строительстве

В строительной отрасли гайки используются при:

1. Монтаже металлоконструкций
2. Соединении элементов деревянных конструкций
3. Установке вентиляции и инженерных коммуникаций
4. Монтаже каркасов зданий

Для наружных работ применяют оцинкованные гайки, устойчивые к коррозии. Также используются самоконтрящиеся гайки для надежной фиксации соединений, подверженных вибрациям.

Гайки на транспорте

В автомобиле- и вагоностроении гайки служат для:

• Крепления двигателя, ходовой части, трансмиссии
• Соединения элементов кузова
• Фиксации тормозных систем
• Установки оборудования салона

Применяются высокопрочные гайки, устойчивые к вибрациям и перепадам температур. На гайках колес используют специальные защитные колпачки.

Использование в ремонтно-отделочных работах

Шестигранные гайки часто применяются при проведении ремонтно-отделочных работ в быту:

• Крепление гипсокартона и облицовочных материалов
• Установка сантехнических приборов и труб
• Монтаж полок, карнизов, жалюзи
• Сборка и установка мебели

Для таких целей подходят оцинкованные гайки, не подверженные коррозии. Также удобны самоконтрящиеся гайки, не требующие дополнительной подтяжки.

Укрепление конструкций в быту

С помощью гаек можно надежно закрепить различные конструкции, используемые в быту:

1. Укрепление полок, стеллажей
2. Фиксация элементов заборов, ворот
3. Крепление металлической мебели
4. Соединение деталей детских конструкторов

Здесь важно использовать гайки необходимой прочности в зависимости от нагрузок на конструкцию. Для наружных работ подойдут оцинкованные гайки.

Ремонт техники и оборудования

При ремонте бытовой техники и оборудования гайки могут потребоваться для:

• Замены крепежа корпусных деталей
• Фиксации ослабленных соединений
• Устранения скрипов и люфтов

Здесь важно точно подобрать гайки по размерам резьбы. Иногда требуются гайки из нержавеющей стали или латуни при ремонте стиральных и посудомоечных машин.