1. Введение
Шпилька DIN938 представляет собой крепеж с двусторонней резьбой, широко используемый при механической сборке, фланцах трубопроводов и креплении оснований оборудования. Являясь одной из наиболее часто используемых шпилек немецкого стандарта, DIN938 имеет одинаковую длину резьбы на обоих концах и гладкий хвостовик посередине, что делает его идеальным для случаев, когда один конец ввинчивается в резьбовое отверстие, а на другом конце надевается гайка.
NINGBO TOPBOLT METALWORKS CO., LTD поставляет шпильки из углеродистой стали DIN938 в полном диапазоне размеров от M6 до M52, с различными классами прочности и обработкой поверхности, которые соответствуют различным промышленным требованиям.
2. Что такое шпилька DIN938?
2.1 Стандартное определение
DIN938 — это немецкий стандарт для «шпильок с одинаковой длиной резьбы на обоих концах — класс продукта B». Стандарт определяет допуски на размеры, формулу длины резьбы, требования к материалам и правила маркировки крепежа данного типа.
Ключевой характеристикой DIN938 является то, что оба резьбовых конца имеют одинаковую номинальную длину, рассчитываемую как b = 2d (где d — номинальный диаметр резьбы). Это отличает его от DIN939 и DIN940, которые имеют разное соотношение длин резьбы.
2.2 Конструктивные особенности
Оба конца имеют резьбу одинаковой длины (b = 2d)
Гладкий хвостовик без резьбы в средней части
Без головки болта — затягивается гайкой только с одного конца.
Метрическая крупная резьба в стандартной комплектации (мелкая резьба доступна по запросу)
Класс продукта B для общепромышленного применения
3. Спецификация размеров и длины резьбы DIN938.
3.1 Диапазон размеров и стандартная длина
Шпильки DIN938 доступны с номинальным диаметром от M6 до M52, со стандартной номинальной длиной от 30 мм до 500 мм в зависимости от диаметра. В таблице ниже перечислены распространенные размеры и соответствующие им длины резьбы.
Номинальный диаметр (d) |
Длина резьбы с обоих концов (b = 2d) |
Стандартный диапазон длин (л) |
Типичное применение |
М6 |
12 мм |
30–80 мм |
Мелкое оборудование, электрические шкафы |
М8 |
16 мм |
40–120 мм |
Общее оборудование, хомуты для труб |
М10 |
20 мм |
50–160 мм |
Автомобильная, легкая промышленность |
М12 |
24 мм |
60–200 мм |
Фланцевые соединения, основания оборудования |
М16 |
32 мм |
80–250 мм |
Фланцы трубопроводов, конструктивные соединения |
М20 |
40 мм |
100–300 мм |
Тяжелая техника, сосуды под давлением |
М24 |
48 мм |
120–400 мм |
Большие фланцы, промышленное оборудование |
М30 |
60 мм |
150–500 мм |
Тяжелые конструкции, корпуса турбин |
М36 |
72 мм |
200–500 мм |
Большие сосуды под давлением, стальные конструкции |
М42–М52 |
84–104 мм |
250–500 мм |
Тяжелая промышленность, энергетика |
3.2 Правило расчета длины резьбы
Для DIN938 длина резьбы на каждом конце определяется формулой b = 2d . Например:
Шпилька M12 → длина резьбы на каждом конце = 2 × 12 = 24 мм.
Шпилька M20 → длина резьбы на каждом конце = 2 × 20 = 40 мм.
Шпилька M24 → длина резьбы на каждом конце = 2 × 24 = 48 мм.
Такая конструкция одинаковой длины обеспечивает достаточное зацепление резьбы как со стороны резьбового отверстия, так и со стороны гайки, обеспечивая сбалансированное усилие зажима в стандартных условиях сборки.
4. DIN938, DIN939 и DIN940: ключевые различия
Хотя все три являются шпильками немецкого стандарта, они различаются в первую очередь соотношением длин резьбы между двумя концами. Понимание этих различий помогает избежать неправильных спецификаций при закупках.
Стандартный |
Конец резьбы 1 (ввинчен в отверстие) |
Конец резьбы 2 (со стороны гайки) |
Тип конструкции |
Основной вариант использования |
DIN938 |
б = 2д |
б = 2d (равный) |
Одинаковая резьба с обоих концов |
Общего назначения, стандартные резьбовые отверстия |
DIN939 |
б = 1,5д (короче) |
б = 2д (длиннее) |
Неравный — короткий конец отверстия |
Тонкостенные детали, неглубокие резьбовые отверстия. |
DIN940 |
б = 1,25д (самый короткий) |
б = 2д (длиннее) |
Неравный — очень короткий конец отверстия |
Очень тонкие фланцы, ограниченная глубина резьбы. |
Вывод: DIN938 — наиболее универсальный и широко распространенный вариант. Выбирайте DIN939 или DIN940 только в том случае, если резьбовое отверстие имеет ограниченную глубину и не может вместить полную 2-мерную резьбу DIN938.
5. Варианты материалов и классов прочности
Шпильки DIN938 обычно изготавливаются из углеродистой и легированной стали, при этом класс прочности выбирается в зависимости от нагрузки применения и условий окружающей среды.
Уровень прочности |
Типичный материал |
Предел прочности (мин) |
Предел текучести (мин) |
Общие приложения |
4.8 |
Низкоуглеродистая сталь (C1010/C1015) |
400 МПа |
320 МПа |
Легкая сборка, некритичные соединения |
8.8 |
Среднеуглеродистая сталь (C35/C45, закаленная и отпущенная) |
800 МПа |
640 МПа |
Общее оборудование, стандартные фланцы |
10.9 |
Легированная сталь (42CrMoA, закаленная и отпущенная) |
1000 МПа |
900 МПа |
Тяжелая техника, высоконагруженные соединения |
12.9 |
Легированная сталь (42CrMoA / 35CrMoA) |
1200 МПа |
1080 МПа |
Сверхвысокие нагрузки, критические структурные |
6. Распространенное применение шпильки DIN938.
Шпильки DIN938 используются во многих отраслях промышленности, где головка болта нецелесообразна или требуется разборка только с одной стороны:
Фланцы трубопровода: один конец ввинчивается в корпус фланца, другой конец зажимается гайкой и прокладкой.
Крепление основания оборудования: вкручивается в резьбовые отверстия в основаниях машин или в бетонные закладные плиты.
Крышки сосудов под давлением: шпильки постоянно установлены в корпусе сосуда, гайки сняты для доступа для обслуживания.
Компоненты автомобильного двигателя: шпильки головки блока цилиндров, шпильки выпускного коллектора.
Соединения стальных конструкций: там, где сквозное болтовое соединение невозможно из-за ограничений доступа.
Клапан и насос в сборе: соединения корпуса с крышкой, требующие повторной разборки.
7. Примечания по установке и лучшие практики
7.1 Глубина зацепления резьбы
При ввинчивании DIN938 в резьбовое отверстие обеспечьте достаточное зацепление резьбы с основным материалом:
Стальной базовый материал: минимум 1d зацепление (например, M16 → минимум 16 мм)
Чугунный основной материал: минимум 1,5d зацепления
Алюминиевый базовый материал: минимум 2d зацепления
Поскольку DIN938 предусматривает длину резьбы 2d на каждом конце, он обычно без проблем соответствует требованиям к зацеплению стали и чугуна.
7.2 Приложение крутящего момента
Прикладывайте крутящий момент только со стороны гайки, но не к самой шпильке. Чрезмерное затягивание шпильки в резьбовое отверстие может привести к истиранию резьбы или сорванию внутренней резьбы. Используйте калиброванный динамометрический ключ и соблюдайте рекомендуемые значения крутящего момента для конкретного класса прочности и условий смазки.
7.3 Противозадирный состав
Для шпилек из нержавеющей стали или высокопрочной легированной стали перед установкой нанесите на резьбу подходящий противозадирный состав, чтобы предотвратить истирание и облегчить будущую разборку. Это особенно важно в условиях высоких температур или агрессивных сред.
8. Варианты обработки поверхности
Обработка поверхности |
Коррозионная стойкость |
Типичный солевой спрей |
Подходящая среда |
Обычное/черное масло |
Низкий |
— |
В помещении сухое, кратковременное хранение |
Черный оксид |
Низкий |
— |
Внутренние смазанные узлы |
Оцинкованный (синий/белый) |
Середина |
48–120 часов |
Общий в помещении, умеренный на открытом воздухе |
Оцинкованный (желтый) |
Средне-высокий |
120–240 часов |
На открытом воздухе, умеренная влажность. |
Горячее цинкование |
Высокий |
500+ часов |
Наружный, коррозионный, прибрежный |
Дакромет / Геомет |
Очень высокий |
500–1000+ часов |
Сильная коррозия, автомобильная |
9. Часто задаваемые вопросы
Вопрос 1: Можно ли использовать шпильки DIN938 для фланцевых соединений?
Да. DIN938 обычно используется для стандартных фланцевых соединений, в которых в корпусе фланца имеются резьбовые отверстия. Для фланцев со сквозными отверстиями более подходящими могут быть сквозные болты или шпильки с полной резьбой.
В2: В чем разница между DIN938 и стержнем с полной резьбой (DIN975)?
DIN938 имеет гладкий хвостовик без резьбы посередине с резьбовыми секциями только на обоих концах (каждая b=2d). DIN975 имеет резьбу по всей длине. DIN938 обеспечивает лучшую прочность на сдвиг в хвостовике, а DIN975 обеспечивает регулируемое положение гайки.
В3: Могу ли я настроить длину шпилек DIN938?
Да. NINGBO TOPBOLT METALWORKS CO., LTD предлагает шпильки DIN938 нестандартной длины в диапазоне размеров M6–M52. Нестандартные длины, нестандартные соотношения резьб и специальные материалы могут быть изготовлены по чертежам или спецификациям заказчика.
В4: Какой класс прочности следует выбрать для фланцев высокотемпературных трубопроводов?
Для применения при высоких температурах (выше 200°C) рекомендуется использовать легированную сталь марки 8,8 или выше (например, 35CrMoA или 42CrMoA). Всегда проверяйте номинальную температуру материала в соответствии с конкретными условиями эксплуатации.
Вопрос 5: Как предотвратить ослабление шпилек из-за вибрации?
В условиях вибрации используйте контргайки (нейлоновая вставка DIN985 или фланцевая гайка DIN6923), пружинные шайбы или клей для фиксации резьбы на стороне гайки. Перед затягиванием гайки убедитесь, что шпилька прочно сидит в резьбовом отверстии.
