Шпилька М5: резьбовой крепёж с метрической резьбой диаметром 5 мм
Шпилька М5 представляет собой стержень с полной метрической резьбой по всей длине, номинальный диаметр которой составляет 5 мм. Шаг резьбы для стандартного исполнения 0,8 мм (крупный шаг). Изделие применяется для создания разъёмных резьбовых соединений в узлах, где использование болтов или винтов нецелесообразно либо невозможно из-за конструктивных ограничений. Основное назначение шпильки М5 фиксация деталей с помощью гаек с обеих сторон или вкручивание одним концом в глухое резьбовое отверстие.
Конструктивные особенности и геометрия
Шпилька М5 изготавливается из прутка, на котором накатывается или нарезается резьба. Длина стержня варьируется в широких пределах от 10 до 1000 мм в зависимости от стандарта (ГОСТ, DIN). Класс точности резьбы 6g (наружная) по ГОСТ 16093. Концы шпильки могут иметь фаски для облегчения наживления гайки. Для шпилек общего назначения допускается изготовление без фасок.
Основные геометрические параметры:
- наружный диаметр резьбы d 5 мм;
- внутренний диаметр резьбы d1 4,134 мм (для резьбы М5 с шагом 0,8);
- средний диаметр резьбы d2 4,480 мм;
- шаг резьбы P 0,8 мм (крупный), возможен мелкий шаг 0,5 мм.
Материалы и механические свойства
Для изготовления шпилек М5 применяются углеродистые и легированные стали, коррозионно-стойкие сплавы, латунь. Выбор материала определяется условиями эксплуатации соединения. Наиболее распространённые марки сталей:
- сталь 10, 20 для общего машиностроения, класс прочности 4.8;
- сталь 35, 45 для нагруженных узлов, класс прочности 5.8, 6.8;
- сталь 40Х для высоконагруженных соединений, класс прочности 8.8, 10.9;
- A2 (08Х18Н10) нержавеющая сталь для агрессивных сред и пищевого оборудования;
- A4 (10Х17Н13М2) кислотостойкая сталь для химической промышленности.
Твёрдость поверхности шпилек из закаливаемых сталей может достигать 2232 HRC. Для ответственных соединений применяется термообработка объёмная закалка с отпуском.
Применение шпилек М5 в промышленности
Шпилька М5 используется в узлах, где требуется компактное резьбовое соединение с ограниченным осевым пространством. Типовые области применения:
- приборостроение крепление плат, кожухов, кронштейнов;
- электротехника фиксация шин, контактных групп, изоляторов;
- автомобилестроение соединение элементов топливной системы, крепление патрубков;
- металлообработка оснастка для станков, фиксация приспособлений;
- вентиляция и кондиционирование монтаж воздуховодов малого сечения.
При монтаже шпильки М5 в глухое отверстие необходимо контролировать глубину завинчивания она должна составлять не менее 1,52 диаметров резьбы для стальных деталей и не менее 2,5 диаметров для алюминиевых сплавов.
Стандарты и нормативная документация
Производство шпилек М5 регламентируется следующими стандартами:
- ГОСТ 22042-76 шпильки для деталей с гладкими отверстиями;
- ГОСТ 22043-76 шпильки для деталей с резьбовыми отверстиями;
- DIN 975 шпильки с резьбой по всей длине (метрический ряд);
- DIN 976 шпильки с резьбой на части длины.
По ГОСТ 22042-76 длина резьбовой части для шпильки М5 составляет полную длину стержня. По DIN 975 допускается изготовление длинномерных шпилек до 2000 мм.
| Длина шпильки, мм | Длина резьбы, мм | Материал | Класс прочности | Стандарт |
|---|---|---|---|---|
| 20 | 20 | Сталь 10 | 4.8 | ГОСТ 22042-76 |
| 50 | 50 | Сталь 35 | 5.8 | ГОСТ 22042-76 |
| 100 | 100 | Сталь 40Х | 8.8 | DIN 975 |
Вопросы и ответы
Какой шаг резьбы у шпильки М5?
Стандартный крупный шаг резьбы для М5 составляет 0,8 мм. По запросу может изготавливаться шпилька с мелким шагом 0,5 мм.
Какую нагрузку выдерживает шпилька М5 из стали класса прочности 8.8?
Предел прочности на разрыв для шпильки М5 класса 8.8 составляет не менее 800 МПа. Разрушающая нагрузка при растяжении ориентировочно от 4,5 до 5,0 кН в зависимости от точного сечения по резьбе.
Чем отличается шпилька М5 по ГОСТ 22042-76 от DIN 975?
ГОСТ 22042-76 нормирует шпильки с резьбой по всей длине для деталей с гладкими отверстиями. DIN 975 также предусматривает полную резьбу, но допускает больший диапазон длин (до 2000 мм) и более широкий перечень материалов.
Можно ли использовать шпильку М5 из нержавеющей стали A2 в пищевом производстве?
Да, сталь A2 (08Х18Н10) является коррозионно-стойкой и допускается для контакта с пищевыми средами при условии отсутствия длительного воздействия агрессивных кислот.