Шпилька М20: резьбовой крепёж с метрической резьбой диаметром 20 мм
Шпилька М20 представляет собой стержень с метрической резьбой диаметром 20 мм и шагом 2,5 мм (основной крупный шаг). Изготавливается из углеродистых, легированных или нержавеющих сталей, а также из латуни и других сплавов. Класс прочности для стальных шпилек М20 варьируется от 4.8 до 12.9, что определяет предельную нагрузку при растяжении. Длина стержня может составлять от 100 до 3000 мм и более, в зависимости от стандарта (ГОСТ 22032-76, ГОСТ 22034-76, DIN 975, DIN 976).
Конструктивные особенности и типы шпилек М20
По конструкции шпильки М20 делятся на несколько типов:
- Шпильки с полной резьбой по всей длине используются для сквозных соединений, где требуется равномерное распределение нагрузки по всей длине стержня.
- Шпильки с неполной резьбой имеют гладкую часть (шейку) между резьбовыми участками. Применяются в соединениях, где необходимо исключить концентрацию напряжений в зоне перехода резьбы в гладкую часть.
- Шпильки с двухсторонней резьбой резьба нарезана с обоих концов, центральная часть гладкая. Используются в резьбовых соединениях с двумя гайками.
Для шпильки М20 стандартный шаг резьбы 2,5 мм. Возможен мелкий шаг 1,5 мм (М20х1,5) для соединений, работающих при вибрационных нагрузках, где требуется повышенная стойкость к самоотвинчиванию.
Материалы и покрытия
Выбор материала для шпильки М20 зависит от условий эксплуатации:
- Сталь 35, 45 для общего машиностроения, класс прочности 5.8, 6.8, 8.8.
- Сталь 40Х для высоконагруженных соединений, класс прочности 10.9, 12.9.
- Нержавеющая сталь A2 (08Х18Н10) для пищевого оборудования, химической промышленности, наружных конструкций.
- Нержавеющая сталь A4 (10Х17Н13М2) для агрессивных сред, морской воды, кислотных производств.
- Латунь ЛС59-1 для электротехнических изделий, где требуется немагнитность и коррозионная стойкость.
Для защиты от коррозии применяются покрытия: цинковое (горячее или гальваническое), кадмиевое, фосфатное, оксидное (чернение). Для работы при температурах до +300 C используются омеднённые шпильки.
Технические параметры шпильки М20
| Параметр | Значение | Единица измерения | Примечание | Стандарт |
|---|---|---|---|---|
| Диаметр резьбы | 20 | мм | Номинальный | ГОСТ 24705-2004 |
| Шаг резьбы (основной) | 2,5 | мм | Крупный | ГОСТ 8724-2002 |
| Шаг резьбы (мелкий) | 1,5 | мм | По заказу | ГОСТ 8724-2002 |
| Длина стержня | от 100 до 3000 | мм | Стандартный ряд | ГОСТ 22032-76 |
| Класс прочности | от 4.8 до 12.9 | Для стальных | ГОСТ Р ИСО 898-1 | |
| Предел прочности (класс 8.8) | от 800 до 830 | МПа | На растяжение | ГОСТ Р ИСО 898-1 |
Области применения шпильки М20
Шпилька М20 востребована в узлах, где требуется высокая несущая способность и надёжность резьбового соединения. Основные сферы использования:
- Металлоконструкции монтаж колонн, балок, ферм, опор линий электропередач.
- Нефтегазовое оборудование фланцевые соединения трубопроводов, крепление арматуры.
- Судостроение крепление палубных механизмов, двигателей, корпусных элементов.
- Строительство анкерные болты для фундаментов, крепление технологического оборудования.
- Железнодорожный транспорт крепление рельсовых скреплений, элементов ходовой части.
Вопросы и ответы
Какой крутящий момент затяжки для шпильки М20 класса прочности 8.8?
Рекомендуемый момент затяжки для шпильки М20 (класс 8.8) составляет от 350 до 400 Нм при использовании смазки. Без смазки момент снижают до 280320 Нм. Точное значение зависит от типа резьбы (крупный или мелкий шаг) и материала гайки.
Чем отличается шпилька М20 по ГОСТ 22032-76 от DIN 975?
ГОСТ 22032-76 регламентирует шпильки с неполной резьбой (гладкая часть между резьбовыми участками). DIN 975 шпильки с резьбой по всей длине. Также различаются допуски на длину и шаг резьбы. DIN 975 чаще применяется в импортном оборудовании.
Можно ли использовать шпильку М20 из нержавейки A2 при температуре выше 300 C?
Нержавеющая сталь A2 (08Х18Н10) сохраняет коррозионную стойкость до +400 C, но при длительном нагреве свыше +300 C возможно снижение механических свойств. Для высокотемпературных сред (до +600 C) применяют шпильки из жаропрочных сталей, например 20Х23Н18.
Какой шаг резьбы выбрать для шпильки М20 при вибрационных нагрузках?
При вибрациях предпочтительнее мелкий шаг 1,5 мм (М20х1,5). Он обеспечивает больший угол подъёма резьбы, что снижает риск самоотвинчивания. Дополнительно рекомендуется использовать контргайки или пружинные шайбы.