Для чего применяется винт

Виды винтов и их применение

Винт – одна из разновидностей крепежа. С его помощью производятся резьбовые соединения разных деталей или фиксация изделия к поверхности. Одна из соединяемых конструкций может иметь внутреннюю резьбу. Для правильного подбора подходящего изделия нужно изучить разновидности и понимать механизм соединения.

Что такое винт

Винт имеет форму стержня, на одном из концов которого имеется резьба, а на другом – компонент, передающий крутящий момент (это может быть, к примеру, головка или торцевой шлиц).

Основное назначение этого изделия – соединение двух деталей или прикрепление предмета к неподвижной плоскости. Помимо этого, винты (как и болты) могут играть роль оси для крутящихся приспособлений, направляющей для движения по прямой или вращения.

Отличие этого типа крепежей от шурупа – отсутствие конусообразной узкой части на кончике. Также винт не формирует резьбу в материале, когда закручивается.

История появления

Открытие этого механизма приписывают древнегреческому физику и математику Архимеду. Его винт представлял собой устройство для перемещения воды наверх. В цилиндр устанавливается уплощенная спираль, и емкость опускается в воду. Когда ручка вращается, жидкость поднимается наверх. Этот механизм использовали для орошения почв и осушения трюмов крупных грузовых кораблей.

В Средневековье винты изготавливали так: на стержень навивалась бумажная полоса и прорезалась напильником. Позднее возникли способы создания изделий с мелкой и крупной резьбой. В первом случае использовались простые токарные станки, во втором – ковка нагретой заготовки. Позже появилось специальное винторезное устройство. На этом станке резьба формировалась снятием стружки.

Сейчас для создания таких изделий используется способ холодной штамповки. В станок подают проволоки, где от них отрезаются стержни требуемой длины, которые затем пропускаются через формующие штампы. Затем на детали накатывают резьбу. Еще один способ – зажатие заготовки между парой плашек, одна из которых статичная, а вторая – движущаяся. Деталь прокатывают между этими элементами.

Назначение

Крепежные детали широко используются в быту и на производстве. Их применяют для сборки и фиксации мебели, перемещения фарша в мясорубке. Используют винты и в электротехнических устройствах: при фиксации деталей они проводят электроток. Для этой цели берут медные, латунные или бронзовые крепежи. В машиностроении более востребованы стальные изделия.

Винтовой механизм может преобразовывать вращательное движение в поступательное. Пример такого явления – калибровка высокоточных оптико-механических устройств.

В быту и строительстве применяется ряд приспособлений, работающих по винтовому принципу, к примеру, домкрат и тиски.

Чаще всего для монтажа крепежей используют отвертку. Встречаются и другие инструменты, к примеру, шестигранник или гаечный ключ.

Характеристики

Главные части винтов – стержень и головка. Первый имеет форму цилиндра; он входит в отверстие или вкручивается в материал. На всей поверхности стержня или на большей ее части имеется резьба. Длина покрытого ею фрагмента и глубина нарезки зависят от диаметра, а также от того, из какого материала сделаны сам крепеж и соединяемые изделия.

Головка служит для передачи крутящего момента на крепеж. Она снабжается фигурными выемками для отвертки или гаечного ключа. Их форма бывает очень разной, что справедливо и для самой головки.

В России размеры крепежей регламентирует ГОСТ 1491-80. В нем выделяются типы от М1 до М64. Однако на рынках продаются и более крупные винты – до М100.

В западных странах производство регламентируют стандарты серии ISO. Для каждого типоразмера приводятся специальные замечания (к примеру, некоторые из них являются нестандартными, другие – производятся лишь по классу А).

Весьма популярны винты с резьбой М6: они имеют диаметр стержня от 5,82 до 6 мм и внешнюю окружность головки 9,38 мм. Как и крепежи других типоразмеров, они могут иметь разную длину (границы для каждого вида прописаны в стандартах).

Форма шляпки у винта бывает нескольких типов. При этом каждый из них изготавливается в соответствии со своим стандартом.

Разновидности винтов

Классификация крепежей может быть проведена по различным основаниям. Их можно разделить на несколько крупных групп в соответствии с принципом работы, формой головки и шлица. Кроме того, существуют и детали узкого назначения для определенных типов операций. К примеру, для тонкого контроля (натяжения, расстояния и т.д.) используется регулировочный винт. Он применяется в разных устройствах от вышивальных пялец до сложных механизмов.

По назначению

Для жесткой фиксации используют установочный (или стопорный) винт, для разъемного соединения – крепежный. Последний имеет головку, которая, с одной стороны, прижимает скрепляемые детали, с другой – облегчает установку и демонтаж. Некоторые из них имеют потайную часть, призванную воспрепятствовать снятию крепежа сторонними лицами. Выпускаются специальные винты для фиксации автомобильных колес, требующие уникального ключа для работы с ними.

Разные типы материалов нуждаются в определенных подготовительных манипуляциях для получения надежных соединений. Если у обоих изделий неплоская поверхность, в точках, где будут находиться винты, ее обрабатывают так, чтобы получить ровные площадки для гайки и головки. Иначе крепеж может перекоситься, что создаст лишнее напряжение в конфигурации и может привести к ломке болта. У тонких изделий следует организовать для резьбы локальные утолщения. Если скрепляемые конструкции отличаются мягкостью, в них рекомендуется сделать под винты плотные втулки. Такие же приспособления, сделанные из изоляционных материалов, хорошо подходят для связывания изделий, имеющих разницу потенциалов. Еще одно решение этой проблемы – использовать винты не из металла.

Установочные изделия используют для фиксации взаимного положения конструкций относительно друг друга. На концах они имеют выпуклости или выемки, обеспечивающие лучшее удерживание в данной позиции. Под эти конфигурации могут создаваться специальные отверстия. Концы крепежей могут иметь форму цилиндра, конуса, сверла, а иногда и более сложное исполнение (к примеру, ступенчатое).

По форме головки

Форма головки у крепежей может быть полукруглой (слегка выпуклой) или плоской. Иногда встречаются и круглые головки: такое исполнение не носит функционального назначения и призвано создать привлекательную внешне фурнитуру. Есть конструкции в форме гриба – низкие и имеющие сверху вид сферы.

Можно встретить и винт с потайной головкой. Подобная конфигурация используется также в шурупах. Она имеет форму конуса и уплощенную наружную поверхность. Изделия рассчитаны на такой монтаж, чтобы верхушки утапливались в материал. Есть и полупотайной вариант, отличающийся скругленной вершиной.

Еще одна разновидность – винт с внутренним шестигранником. Резьба у него неполная, а головка имеет форму цилиндра. В ней присутствует шестиугольное углубление, рассчитанное на специальный ключ.

По виду шлицев

Форма у шлица бывает очень разной. Наиболее распространенные варианты:

Есть и ряд других вариантов конструкций. Один из примеров – антивандальный шлиц, предусматривающий только опцию закручивания. Из-за этой особенности он получил название One Way. Демонтировать его выкручиванием не выйдет: для этого понадобится прорезать или высверливать винт. Еще один тип шлица – бристольский, используемый в изделиях из мягких металлов. Его характеризуют 2 или 3 пары радиальных лучей.

Критерии выбора

На диаметр подбираемого изделия влияет ряд параметров: особенности материалов, конфигурация соединяемых деталей, величина воздействующих нагрузок. Если использовать слишком толстый винт, изделие может повредиться.

Важно правильно выбрать длину: если она будет недостаточной, соединение будет непрочным. Хорошо, если для работ уже разработана проектная документация с ведомостью крепежей. В ней приводятся данные о том, какие винты нужны для соединений.

Для требовательных узлов нужны крепежи из высокопрочных металлов. Если работы ведутся на улице, важно, чтобы винты были стойкими к окислению. В качестве материалов в этом случае подходят кремниевая бронза и стальные сплавы с хромом и никелем.

Как предупредить самоотвинчивание винта

Самопроизвольное отвинчивание часто возникает вследствие тряски и подобных динамических нагрузок. Для его предотвращения существуют разные методы. Один из примеров – шайбы из упругих материалов, монтируемые под головку или в гайку, а также парные детали вида “NordLock”. В продаже можно встретить винты, оснащаемые такими приспособлениями. Еще один вариант – проволочные замки, соединяющие расположенные по соседству крепежи и препятствующие самоотвинчиванию. Иногда под головки монтируют пружинящие шайбы. Для лучшего сцепления крепежа с деталью можно нанести возле головки немного краски или лака.

Источник

Винт (деталь)

Содержание

История появления

Широкое распространение металлических винтов началось после появления в 1760—1770 годах машин для их массового поточного изготовления. [5] Развитие этих машин поначалу шло двумя путями: промышленное изготовление винтов по дереву на одноцелевой машине, и мелкосерийная штамповка нужных винтов мастерами на полуручной машинке со сменной оснасткой.

Классификация

В зависимости от назначения существуют:

Крепёжные винты

Наиболее распространённым типом винта в технике является крепёжный винт. Такой винт является главной деталью разъёмного винтового соединения и представляет собой стержень с резьбой на одном конце и головкой на другом.

Головка винта служит для прижатия соединяемых деталей и захвата винта отвёрткой, гаечным ключом, имбусовым ключом или другим инструментом. Получили распространение крепёжные винты с круглой, шестигранной, квадратной и другими головками. Разновидность головки винта — секретка — применяется для затруднения откручивания винта посторонними. (Например, винт с одним или двумя отверстиями на головке (вместо шлица), винты под Y-образную отвёртку и т. д. В СССР на железных дорогах (крепление путевых устройств) часто применялись 5-гранные болты.) Для автолюбителей продаются «секретки» для крепления колёс автомобиля — все они, как правило, требуют своего уникального нестандартного ключа.

В России механические свойства болтов, крепёжных винтов и шпилек из углеродистых нелегированных и легированных сталей по ГОСТ 1759.4-87 [6] (ISO 898/1-78) при нормальных условиях характеризуют 11 классов прочности: 3.6; 4.6; 4.8; 5.6; 5.8; 6.6; 6.8; 8.8; 9.8; 10.9; 12.9. Первое число умноженное на 100, определяет номинальное временное сопротивление в Н/мм², второе число (отделённое точкой от первого) умноженное на 10, — отношение предела текучести к временному сопротивлению в процентах. Произведение чисел, умноженное на 10, определяет номинальный предел текучести в Н/мм². Наиболее распространены винты и болты с классом прочности 8.8 (нормальной прочности).

Соединение деталей с помощью винта и гайки называются болтовыми, а предназначенные для них винты, соответственно, болтами. Болты, как правило, имеют шестигранную головку «под ключ».

Источник

Винты: разновидности, применение

Винт – это изделие, относящееся к категории резьбового крепежа. Его внешний вид примерно такой же, как и у болта, но отличаются данные соединительные детали по преимущественной методике установки. Так, если болт используется чаще всего совместно с гайкой, то винт применяется, в основном, как самостоятельное крепежное приспособление. По конструктивному исполнению он выглядит в виде стержня с витками резьбы, накатанными по всей его длине либо на некоторой части. Передача момента вращающего усилия осуществляется, как сказано в ГОСТе 27017-86, размещенным на одном из концов стержня специальным конструктивным элементом. Таковым может быть плоская круглая головка с боковыми насечками или шляпка со шлицем. Допускается также выполнение винтов и без шляпки/головки. Но тогда на торце стержня обязательно должен иметься шлиц.

Классификация

Для подразделения винтов на отдельные виды сегодня применяется множество критериев. Наибольшее распространение получил признак «Предназначение». На его основе формируются две большие группы:

винты крепежные. С их помощью детали соединяются в определенную конструкцию без применения сквозных отверстий. Винты данного типа сегодня наиболее востребованы;

винты установочные. Отличаются отсутствием головки. Служат фиксаторами для точной установки пространственного расположения одного элемента конструкции относительно другого.

На рынке метизов в широком разнообразии представлены винты крепежные. Рассмотрим эту группу более подробно.

Винты со шляпкой цилиндрической конфигурации

Данные соединительные детали подразделяются на 2 типа. Производство каждого из них нормирует свой Государственный стандарт.

Винты с плоским шлицем

Заводы-изготовители крепежа данного типа руководствуются положениями ГОСТа 1491-80. Он устанавливает одно исполнение винтов с цилиндрической шляпкой, в которой проделан плоский шлиц.

В таблице представлены значения (в миллиметрах) отображенных на чертеже рабочих параметров.

Длина резьбы (обозначение b)

Длина резьбы (обозначение b)

В таблице приняты обозначения:

одна звездочка «*» – «мелкий»;

две звездочки «**» – «крупный»

Параметр «l» – длина стержня – изменяется в диапазоне 2,0 мм≤l≤120,0 мм.

Винты с шестигранным шлицем

Производство винтов с цилиндрической шляпкой, в которой проделано углубление под имбусовый ключ, нормируют положения ГОСТа 11738-84. Он устанавливает исполнение данных крепежных деталей, представленное на ниже размещенных чертежах.

В табличной форме представлены значения, которые принимают отображенные на чертежах рабочие характеристики винтов рассматриваемого типа.

Винты со шляпкой впотай

Данные крепежные детали пользуются высокой популярностью. Объясняется это конической формой опорной поверхности головки, при этом ее внешняя поверхность плоская, но в ней проделан шлиц. Благодаря такой конфигурации, шляпка полностью утапливается в подготовленном гнезде и в месте соединения отсутствуют выступы, сводящие на нет привлекательность созданной конструкции.

Меткомбинаты, в номенклатуре товарных позиций присутствуют винты с головкой под потай, при производстве данной продукции руководствуются положениями ГОСТа 17475-80. Он устанавливает 2 исполнения, отличающиеся только шлицем: он может плоским, а также крестообразным

В табличной форме представлены в миллиметрах значения отображенных на чертежах рабочих параметров винтов с потайной шляпкой.

В таблице приняты обозначения:

ГВКвШКК – Глубина Внедрения Калибра в Шлиц Крестообразной Конфигурации;

НКШ – Номер Крестообразного Шлица;

символ «@» – «не меньше»;

символы «@@» – «не больше»

Винт-конфирмат

Отличается винт-конфирмат формой головки. Основная часть выполнена в виде гладкого цилиндра. Участок его перехода в стержень имеет конфигурацию усеченного конуса. А внешняя поверхность шляпки – это круглый буртик большего по сравнению с цилиндром диаметра. Шлиц в головке чаще всего представляет собой шестигранное углубление, но может быть также и крестообразным.

Преимущественная сфера применения винтов-конфирматов – производство корпусной мебели. С их помощью соединяются элементы, в качестве сырья для изготовления которых использовалось не только натуральное дерево, но и продукты его переработки – ДСтП и МДФ.

Металлургические заводы с целью унификации выпускают данные изделия в одном исполнении.

Значения рабочих параметров винтов-конфирматов наиболее ходовых типоразмеров, указаны в таблице.

Конструктивное исполнение отдельных категорий данных крепежных деталей включает специальный зуб. Располагается он под шляпкой. Предназначение этого элемента – формирование фаски для потайного размещения самой шляпки.

Винты с полусферической шляпкой с прессшайбой

Изготавливаться данные крепежные детали могут с резьбой, накатанной по всей длине стержня, либо на его части. Благодаря тому, что их полусферическая шляпка дополнена прессшайбой, увеличивается площадь соприкосновения с опорной поверхностью. По этой причине давление на материал установочного основания уменьшается, что снижает вероятность его деформирования с последующим растрескиванием.

Нормируют производство винтов с полусферической шляпкой с прессшайбой положения стандарта DІN 967. Он устанавливает 2 исполнения данных крепежных деталей по длине резьбовой накати – полная либо частичная, а также 2 варианта шлицев: форма «Н» (шлиц Phillips) и форма «Z» (шлиц Pozidrive)

Значения, которые могут принимать отображенные на чертежах параметры, указаны в табличной форме.

Аббревиатуры в таблице обозначают:

ШКК – Шлиц Крестообразной Конфигурации;

РШКК – Размер Шлица Крестообразной Конфигурации

Как правильно выбрать

Приобретаться винты могут для проведения сборки конструкции либо замены уже изрядно износившихся экземпляров или пришедших в негодность, например, под воздействием повышенных внешних нагрузок. Следует также принимать во внимание условия эксплуатации:

требования к уровню надежности сформированного соединения;

степень защищенности крепежного узла;

тип нагрузок – статического характера либо динамического;

место установки – на открытом пространстве либо внутри помещения.

Если требуется скрепить металлический каркас или тонкие пластины/листы, рекомендуется применять винты с полусферической шляпкой и прессшайбой. Для сборки предметов корпусной мебели используются конфирматы. Стяжка (это еще одно название такого винта) является надежным и прочным изделием. Перед его установкой требуется, наряду с высверливанием отверстия, подготовка посадочного места для головки впотай фиксатора.

Необходимость в винте с цилиндрической шляпкой возникает при скреплении листа металла к конструкции, выполненной из такого же материала. Внешний вид этого изделия весьма эстетичен.

Посредством винта с головкой под потай принято соединять с металлическим каркасом утолщенный листовой материал. Здесь тоже его установку предваряет ряд действий. Во-первых, нужно высверлить отверстие. Во-вторых, снять фаску с таким расчетом, чтобы внешняя торцевая плоскость головки располагалась после ввинчивания крепежной детали на одном уровне с поверхностью пластины. Привлекательный внешний вид сформированного таким образом соединения нивелируется слабой устойчивостью к воздействию динамических нагрузок.

Заключение

Одной из важных характеристик винтов являются их размеры. При решении задачи определения оптимального значения диаметра резьбового стержня подлежат обязательному учету геометрия фиксируемых элементов, величина рабочих нагрузок и механические качества соединяемых материалов. В случае наличия проекта создаваемой конструкции, приобретать следует винты с параметрами, указанными в его спецификации.

Источник

Основные типы болтов, винтов, шпилек. Классификация и особенности применения

Основные типы болтов

В соответствии с ГОСТ 27017-86 «Изделия крепежные. Термины и определения» болтом называется крепежное изделие в форме стержня с наружной резьбой на одном конце, с головкой на другом, образующее соединение при помощи гайки или резьбового отверстия в одном из соединяемых изделий. Отметим, что похожее определение в стандарте получает и винт: крепежное изделие для образования соединения или фиксации, выполненное в форме стержня с наружной резьбой на одном конце и конструктивным элементом для передачи крутящего момента на другом.

Полной ясности в вопросе, чем отличается болт от винта, нет до сих пор. Например, иногда признаком болта считают неполную резьбу, хотя существуют болты и с полной резьбой. Если резьба выполнена не по всей длине болта, то диаметр гладкой части стержня примерно такой же, как и диаметр резьбы, измеренный на вершинах ее витков. Но бывают и исключения.

Иногда говорят, что болт должен обязательно иметь шестигранную головку. Но, в то же время, болтами называют изделия с полукруглой и потайной головкой. Рассмотрим наиболее популярные варианты болтов, имеющиеся в ассортименте ЦКИ.

Шестигранная головка производится в нескольких модификациях: основная, с опорным выступом, с буртом, с фланцем.

Болты с шестигранной головкой и основной резьбой разделяют на болты с полной (DIN 933) и неполной резьбой (DIN 931) и мелким и сверхмелким шагом резьбы (DIN 960 и DIN 961).

Отдельно могут быть выделены болты с шестигранной головкой с увеличенным размером под ключ для высоконагруженных предварительно напряженных резьбовых соединений стальных конструкций DIN 6914.

Болты с уменьшенным размером под ключ отличаются разнообразием исполнений.

Наряду с шестигранными головками болты могут иметь полукруглую головку:

И потайную головку:

К таким болтам устойчиво применяется определение «мебельный». Отчасти это объясняется тем, что некоторые из них широко применяются при производстве мебели. При этом усы и подголовки препятствуют проворачиванию изделия при сборке.

Примерами болтов называемых по назначению являются «откидной» и «приварной».

У откидного болта DIN 444 вместо привычной головки расположена втулка со сквозным отверстием – её еще называют кольцом. Как правило, втулка сидит на оси и болт вращается вокруг нее. Толщина кольца и длина резьбы в конструкции могут варьироваться.

Приварной болт вообще мало похож на болт. На месте головы у него расположен маленький цилиндрический выступ. Часто это изделие называют ещё шпилька приварная.

Именно он обеспечивает стыковую сварку болта и основания. Вместо цилиндра с резьбой привариваться могут и другие внешние элементы.

Под формальное наименование «болт» попадают также болты анкерные и призонные.

Анкерные болты предназначены для замуровывания в бетон. Их стержень имеет резьбу на одном конце – том, который выходит наружу. Форма другого конца может быть разной.

Его задача – обеспечить максимальное сопротивление вырыву анкера из основания. Поэтому второму концу придают расширяющуюся форму. При установке болта эта часть опускается в шурф и заливается бетоном.

Призонный болт – это болт, диаметр гладкой части стержня которого обеспечивает его установку по посадке без зазора в точно обработанное отверстие. Для этого резьбовая часть исполняется заведомо меньшего диаметра.

«Призонный» болт DIN 609 — это искаженное «прецизионный», то есть высокой точности. Также в качестве призонных применяются «Болты с шестигранной уменьшенной головкой класса точности А для отверстий из-под развертки. ГОСТ 7817-80».

Технология производства болтов

Наиболее распространенная технология производства болтов представлена на рисунке ниже.

Классификация винтов

Рассмотрим теперь винты, имеющиеся в ассортименте ЦКИ. Самая большая группа из них – винты общего назначения. Это с ними мы встречаемся ежедневно в быту и на производстве. Все они имеют стержень с полной резьбой (хотя бывают и исключения) и головки различной формы. На головках имеются шлицы или углубления под ключ разного типа.

Другая большая группа винтов – винты установочные. Название пошло от их назначения. В своем большинстве они предназначены для точной установки и фиксации деталей в механизмах. Для этого на своих концах они имеют различные выступы или углубления.

По ГОСТ 12414-94 (ISO 4753:1999): «Концы болтов, винтов и шпилек. Размеры» предусматриваются следующие концы установочных винтов:

Привод крутящего момента осуществляется следующими элементами:

В сводной таблице представлены реально существующие, наиболее распространённые сочетания головок и концов установочных винтов с указанием стандарта DIN.

Мебельные винты представлены двумя изделиями:

Группа винтов имеет головки в форме крючков и петель разного вида:

Винт-барашек DIN 316 представлен двумя модификациями, отличающимися формой крылышек. Более остроконечные относятся к т.н. «американской» форме.

Резьбонарезающий винт DIN 7516 имеет конец в виде метчика, которым он нарезает метрическую резьбу в предварительно высверленном отверстии.

Что касается головок, то их используется довольно много:

Еще один винт, самостоятельно образующий резьбу – DIN 7500 выдавливает ее в первоначально нанесенном гладком отверстии. Это удобно при установке изделий в условиях односторонне доступом и существенно увеличивает плотность соединения, особенно с металлическим листом. Его конец имеет форму трехгранного стержня с заходной частью и плавным сбегом резьбы.

Виды шпилек

Шпильки – еще одно крепёжное изделие из стержня с наружной резьбой, образующее соединение при помощи гайки или резьбового отверстия. В отличие от болта или винта шпилька не имеет головки, но зато имеет два резьбовых конца, или даже сплошную резьбу по всей длине стержня.

Шпильки широко используются при глухих посадках. Естественно, что при этом длина ввинчиваемого конца строго регламентируется. В соответствии с ГОСТ она может составлять только 1; 1,25; 2; 2,5 от диаметра резьбы. Длина второго конца в сумме с длиной безрезьбового участка может изменяться в широких пределах.

Кроме того изготавливаются шпильки с равными длинами резьбы на концах, а также со сплошной резьбой.

Шпильки по DIN 975 и DIN 976 – это наиболее распространенные варианты. По сути это просто длинные шпильки со сплошной резьбой: их длина обычно составляет 1 или 2 м (но бывают и 3 и 4 метра). Основное отличие в том, что DIN 976 может быть разной длины, а DIN 975 только 1 или 2 м. Подробнее о шпильках и их особенностях можно ознакомиться у нас в блоге. Отметим, что для удобства работы штанги в зависимости от материала и класса прочности маркируются окрашиванием торцов. Ниже приводится таблица применяемых цветов.

Источник

• Популярная книга Круть доступна для чтения прямо сейчас на нашем сайте boochi.ru. Скачать книгу в формате FB2, TXT, PDF, EPUB бесплатно без регистрации. →