Установочные винты для чего нужны
Для чего используются установочные винты?
К винтам относится отдельная категория метизов, востребованная в производстве и строительстве. Конструкция представляет стержень с резьбой и головку, на которую надевается специальный ключ для передачи крутящего момента.
На рынке представлен широкий ассортимент крепежей для решения различных задач. Они отличаются размером, формой головки (полукруглая, потайная, шестигранник, шлиц). К отдельной категории метизов относятся установочные винты. Они имеют специфическую конструкцию и назначение.
Особенности крепежа
Главная особенность установочного винта заключается в отсутствии головки. Резьба нарезана по всей длине стержня. В торце предусмотрено углубление под шестигранный ключ или шлиц. При завинчивании метиз полностью входит в гнездо детали, и его не видно снаружи. Крепежи выпускаются с метрической резьбой М3-М24.
Наиболее востребованными являются следующие виды установочных винтов:
Качество и надежность собранной конструкции зависит от свойств металла.
Для производства установочных винтов чаще используется сталь 35 и сталь 45. Дополнительно метизы подвергаются закалке для повышения эксплуатационных характеристик. Также крепежи изготавливаются из нержавеющей стали и сплавов цветных металлов. Некоторые винты имеют защитное цинковое и никелевое покрытие. Это защищает их от коррозии и воздействия агрессивных факторов. Большинство изделий имеют высокий класс прочности.
Сфера применения
Установочные винты применяются для соединения деталей между собой. Их назначение — предотвращение смешения элементов конструкции в процессе эксплуатации.
Крепежи нашли применение в машиностроении, приборостроении, на металлообрабатывающих и деревообрабатывающих производствах. Они также применяются для радиальной фиксации на втулках и валах внутри различных узлов и механизмов. Метизы успешно используются в мебельном производстве в качестве скрытого крепежа. Также винты применяются для сборки оборудования пищевой, химической, фармацевтической промышленности.
Назначение и виды установочных винтов
В огромном ассортименте винтовых крепежных изделий широкую нишу занимают установочные винты или, как их еще называют, стопорные.
Они применяются во многих сферах производства и промышленности для стопорения элементов конструкций. УВ не имеют головки, но главное их отличие от традиционных винтов заключается в наличии нажимного конца для лучшей фиксации изделий друг относительно друга.
Между собой установочные винты различаются формой фиксирующего оконечника и видом шлица. Нажимные концы выполняются плоскими, засверленными, закругленными, ступенчатыми, в виде конуса, цапфы или шарика. Они усиливает связь между винтом и деталью. Для установки такого крепежа потребуется изготовление специальных отверстий с углублением под концы и нарезание резьбы.
Особенности применения различных видов установочных винтов
Фиксация установочного винта с плоским концом происходит за счет большого усилия затяжки, приложенного в момент монтажа. Наибольший стопорящий эффект создает конический (острый) концевой элемент, который входит в коническое углубление и фиксируется силами трения. Винт с коническим концом не нуждается в дополнительном стопорении гайкой и может применяться в нагруженных валах. Винт с цапфой погружается цилиндрическим концом в отверстие на валу и предотвращает смещение насаженных на вал деталей. Устойчивое стопорение деталей в разных положениях гарантирует винт с засверленным оконечником. При затягивании такого крепежа до упора, своим концом он врезается в металл, чем и обеспечивается его самофиксация.
Виду отсутствия головки стопорные винты утапливаются в закрепляемой детали «заподлицо». Установочные винты со шлицем под прямую отвертку не позволяют произвести затяжку с высоким усилием. Внутренний шестигранник дает возможность приложить гораздо большее вращающее усилие. Новые евростандарты предусматривают в стопорных винтах именно такой шестигранный шлиц.
Винты установочные производятся из разных марок стали и подвергаются термической обработке для повышения поверхностной твердости. Чаще всего для их изготовления используется Сталь 35 и Сталь 45. В зависимости от механических характеристик они делятся на 4 класса прочности: 14H, 22H, 33H, 45H.
Установочные винты – важная деталь машин, механизмов и станков, предотвращающая сдвиг одного элемента относительно другого. Чаще всего с их помощью осуществляется радиальная и осевая фиксация насадных деталей на валу (втулок, шестерней, шкивов, колец). УВ нашли применение в геодезических и других приборах, к примеру, вращением установочного винта выполняют юстировку теодолитов и лазерных нивелиров. Мебельное производство и сборка агрегатов пищевой промышленности тоже не обходится без стопорных винтов.
Установочный винт – зачем он нужен?
Установочный винт (УВ) используется, когда необходимо зафиксировать какие-либо изделия по отношению друг к другу.
1 Основные особенности и характеристики УВ
Ключевым отличием этих винтов от обычных крепежных считается то, что они не имеют головки. Шлиц, который может быть крестовидным либо плоским, располагается прямо на торце УВ. Европейские производители предпочитают изготавливать шлицы с внутренним шестигранником. Такие изделия характеризуются большей прочностью.
Опытами доказано, что шлиц с шестигранником дает возможность образовывать более высокий крутящий момент. При этом опасность разрушения установочного изделия сводится к минимуму.
Недостатком применения УВ с внутренним шестигранником признается необходимость использования специальных монтажных ключей инбусового типа.
Описываемые винты допускается ввинчивать в детали полностью. С целью повышения качества фиксирования изделий на торцах УВ наносятся различные углубления и выступы. Схема применения таких винтов достаточно проста:
Часто при помощи установочных изделий указанного типа фиксируют шкив либо шестерню на валу. Сначала в ступицу шкива вкручивают винт, который входит своим торцом в отверстие (с резьбой) на валу. При этом формируется соединение, способное отлично воспринимать силу сжатия. Удерживается оно за счет того, что между винтом и валом возникает упругая деформация либо работают силы трения.
УВ применяются в самых разнообразных промышленных отраслях, начиная от бытового строительства и станкостроения и заканчивая приборо- и машиностроения.
2 ГОСТ и DIN на основные виды винтов
На данный момент наибольшее распространение получили следующие типы УВ. С засверленным концом и внутренним шестигранником по ГОСТу 28964 и DIN 916. Класс прочности таких изделий – 12.9, для их монтажа следует выполнить сверление (предварительное) и нарезание резьбы. Чаще всего их используют для стопорения между собой элементов каких-либо конструкций.
С цапфой и внутренним шестигранником по ГОСТ 11075 и DIN 915. Применяются эти винты для тех же целей, что и изделия с засверленным концом. Их аналогом являются УВ с коническим хвостом и внутренним шестигранником (ГОСТ 8878, DIN 914).
С плоским концом по ГОСТу 11074 и DIN 913. На данные винты наносят цинковое покрытие. Немецкий стандарт DIN 913 позволяет выпускать установочные изделия без дополнительного покрытия. Аналогичную возможность предоставляет и отечественный Госстандарт. Винты по DIN 913 могут иметь три степени прочности – 10.9, 8.8 и 12.9. Они широко применяются в станко- и машиностроении, а также в качестве простых в использовании строительных элементов. Бытовые пользователи обычно приобретают УВ зарубежного производства, производимые по DIN 913. Диаметр таких винтов варьируется в пределах от 3 до 16 мм. Площадь их конца равняется 1,5–8 мм, длина – 3–100 мм. Вес одной тысячи штук УВ по DIN 913 – 0,13–72 кг. Немецкий 913 стандарт позволяет производить особые отверстия, рассчитанные на торцы винтов.
С цилиндрическим концом и плоским шлицем по ГОСТ 1478–75 и DIN 417. Подобные винты пользуются широким спросом в России. О стандарте 1478–75, по которому они выпускаются, мы поговорим ниже.
К другим востребованным винтам относят изделия с:
Все эти винты не располагают внутренним шестигранником. Как правило, они используются для выполнения специальных установочных операций. Впрочем, сейчас многие предприятия пытаются перейти на более удобные винты по DIN 913 и ГОСТу 1478–75. Их применение считается экономически более целесообразным.
3 Коротко об основных положениях Госстандарта 1478–75
Винты с прямым шлицем и концом цилиндрической формы по стандарту 1478–75 незаменимы в отечественных промышленно-производственных сферах. Чаще всего их применяют приборо- и машиностроительные предприятия. Торец таких установочных изделий располагает особой формой, которая гарантирует простую фиксацию деталей. Используются УВ по стандарту 1478–75 вместе с шайбами и гайками с подходящими геометрическими параметрами.
Винты с прямым шлицем и цилиндрическим концом имеют номинальное сечение 1,6–12 мм, могут выпускаться двух классов – А и Б (учитывается точность размеров изделий). В Госстандарте 1478–75 указываются и другие важные параметры УВ:
УВ с цилиндрическим торцом и шлицем прямой формы изготавливаются из сталей с классом прочности 14Н, 45Н, 33Н и 22Н, из нержавеющих сталей прочностью не ниже 21–26 класса и цветных сплавов (уровень прочности – 31–35). Указанный выше теоретический вес винтов приведен для изделий, сделанных из углеродистой стали.
При использовании других материалов для расчета массы УВ следует применять такие коэффициенты:
Покрытие винтов могут быть следующим: фосфатное и окисное с добавочной пропиткой маслом, никелевое и хроматированное цинковое.
Винты установочные. Применение и виды.
В случаях, когда возникает необходимость фиксации деталей необходимо применять установочные винты. Каждая деталь на конце, имеет разные выступы либо же углубление для того, чтобы лучше происходила фиксация необходимых деталей.
Основное применение установочных винтов это соединение необходимых деталей в машиностроении, на строительстве, а также при станкостроении и приборостроении. Тот, кто купил установочные винты в этом магазине, удостоверился в большом выборе, высоком сервисе, а также гарантии качества и получении товара удобным способом.
Чтобы отличить различные винты между собой, обратите внимание на головку. Если она отсутствует, значит это винт установочный. Шлиц делается таким способом, что он находится в середине установочного винта, то есть, вкручен в деталь.
Отличия установочных винтов.
Установочные винты различают в зависимости от формы шлица. Есть возможность выбора для плоской или же крестообразной отвертки. На данный момент все чаще согласно с европейскими стандартами для высокопрочного винта используется внутренний шестигранник. Ведь с такой формой шлица к нему прилагается еще больше усилий, при этом избегая, какой либо риск повреждений. Стоит заметить, что работая с этим видом крепежа нужно иметь специальный инструмент.
Классификация и виды установочного винта.
Фиксируется установочный винт, который имеет плоский конец, благодаря усилию затяжки, которое задействуется в момент монтажа. Для наиболее стопорящегося эффекта применяют конический (или же острый) винт. Такой элемент входит в соответствующее, коническое углубление и благодаря силе трения происходит фиксация. Винт такого вида обходится, без какого либо дополнительного стопорения гайкой, а также его можно применять в нагруженных валах.
Для предотвращения смещений помещенной детали на вал, применяют винт с цапфой. Его цилиндрический конец погружается в соответствующее отверстие на валу. Для того чтобы получить устойчивость в стопорении детали применяют винт у которого засверлен наконечник. Соответственно в момент затягивания такого вида крепежа происходит врезание в металл. Благодаря этому гарантируется фиксация.
Так как отсутствует головка у стопорного винта, то в детали, которую нужно закрепить с его помощью этот винт утапливается полностью. Производят все виды установочных винтов из различных видов стали, а также подвергают термическим обработкам, чем повышают поверхностную твердость.
Установочные винты
Установочные винты применяют преимущественно для осевой и радиальной фиксации деталей на валах.
На рис. 193 показаны основные типы установочных винтов с различными завертными элементами и фиксирующими концами, которые можно применять в разнообразных сочетаниях. Установочные винты разделяются на два основных класса: нажимные (рис. 193, I— V) и врезные (рис. 193, VI—X). У первых связь между деталью и валом осуществляется трением, в результате нажима фиксирующего торца винта на вал (рис. 193, XI). Врезные винты обеспечивают позитивную фиксацию: конец винта входит в отверстие, просверленное в вале (рис. 193, ХII).
Торцы нажимных винтов выполняются плоскими (рис. 193, I), сферическими (рис. 193, II) и с кольцевыми шинами (рис. 193, III—V), увеличивающими связь между деталью и валом. Нажимные винты как средство крепления применяют редко. Их главные недостатки: ненадежная фиксация, а также нарушение центрирования детали на валу при затяжке винта. Винты, смещенные с поперечной оси симметрии детали, вызывают, кроме того, перекос детали на валу.
Конструкции с головками под отвертку (рис, 193, I—III) не позволяют осуществлять силовую затяжку; стопорение их практически невозможно. Конструкции с четырехгранными и шестигранными головками (рис. 193, IV, V) допускают силовую затяжку и хорошо стопорятся. Однако с течением времени натяг в соединении ослабевает из-за смятия резьбы и нажимных поверхностей.
Не следует использовать нажимные винты для осевой фиксации деталей. Такие винты можно использовать только в тех случаях, когда необходимо зафиксировать деталь на валу в произвольном осевом положении. Крутящий момент нажимные винты, разумеется, не могут передавать, поэтому их всегда применяют в сочетании со шпонками или другими средствами передачи момента.
На рис. 194 даны примеры осевой фиксации зубчатого колеса на валу с помощью нажимных винтов, устанавливаемых в детали (рис. 194, I, II) или в кольцах (рис. 194, III).
Установочные кольца (рис. 195) принадлежат к числу устаревших конструкций. Они не обеспечивают надежной фиксации и затяжки детали, необходимых для повышения работоспособности соединения при больших нагрузках. Кроме того, соединение получается очень громоздким.
В случае, если необходимо использовать нажимной винт, лучше применять винты с силовыми завертными элементами и кольцевыми шипами (следует помнить, что шипы портят поверхность вала). Винты должны быть термообработаны до твердости не менее HRC 44—45; твердость поверхности вала должна быть не более HRC 30—35.
Расположение винтов относительно шпонки небезразлично. Из показанных на рис. 196, I—IV способов установки винтов наиболее целесообразен способ IV с углом установки винта относительно оси шпонки α = 135—150°. При таком расположении при затяжке винта создается некоторый натяг на рабочей грани шпонки (направление крутящего момента показано на рис. 196, IV стрелкой).
Соединения врезными винтами находят более широкое применение для фиксации насадных деталей от продольного сдвига и поворота, а также для передачи небольших крутящих моментов.
Винты с цилиндрическими фиксирующими концами (рис. 193, VII, VIII) устанавливают в отверстия, по большей части предварительно просверленные в детали. Если при сборке требуется регулировка осевого положения детали, то сверление производят по месту, через нарезное отверстие насадной детали. Цилиндрический конец винта в зависимости от условий работы узла сажается в отверстие с зазором или по посадке Н7/js6. Следует помнить, что сверление и тем более развертывание отверстия (при посадке H7/js6), как и все операции, производимые по месту, весьма нетехнологичны, так как осложняют сборку. При обработке отверстий в узле не исключено попадание стружки в собранный агрегат. Нередко приходится разбирать и промывать агрегат для удаления стружки.
Необходимо помнить, что винты с цилиндрическими фиксирующими концами, особенно при фиксации тонкостенных деталей (например, втулок), следует устанавливать в упор завертного конца (рис. 197, II). В противном случае винт, упираясь резьбой в фиксируемую деталь (рис. 197, I), деформирует ее.
Способность соединения сопротивляться сдвигу повышается, если отверстие в насадной детали выполнить с гладким участком [а] (рис. 197, III) диаметром, равным диаметру отверстия в вале, развернуть совместно оба отверстия и установить фиксирующий конец винта по посадке H7/js6. При этом резьба винта разгружается от смятия, и фиксация получается более надежной.
Наиболее прочное соединение обеспечивают винты с коническим фиксирующим хвостовиком (см. рис. 193, IX, X). Центральный угол конуса α делают равным в среднем 20—30°.
Преимущество соединений винтами с коническими хвостовиками состоит в том, что винт не нуждается в стопорении. При углах конуса 15—20° винт достаточно надежно страхуется от самоотвертывания.
Примеры установки врезных винтов показаны на рис. 198, I—V. Соединение тем прочнее, чем ближе основание конуса к поверхности сдвига. По этой причине центральный угол конического отверстия в фиксируемой детали рекомендуется выполнять несколько меньшим (на 0° 30’—1° 00′) угла фиксирующего конуса с таким расчетом, чтобы конус винта садился на входную часть отверстия (рис. 198, III).
Когда от соединения требуется повышенная прочность, конус винта сажают в совместно развернутые конические отверстия в обеих соединяемых деталях (рис. 198, IV). Иногда конический хвостовик винта сажают в цилиндрическое отверстие (рис. 198, V). Это упрощает изготовление отверстия. Соединение получается достаточно прочным, так как конический хвостовик винта, сминая при затяжке кромки отверстия, обеспечивает себе посадку в отверстии.
На рис. 199 дан пример фиксации коническим винтом втулки рычага на валике. В данном случае удачно решается двойная задача: передача крутящего момента от рычага к валику и фиксация валика в осевом направлении (упором торцов втулки в щеки корпуса).
Винты с цилиндрическими хвостовиками часто применяют, когда нужно зафиксировать лишь осевое положение детали на валу, обеспечив в то же время свободу вращения детали на валу. Для этого в вале выполняют кольцевой паз, в который вводят хвостовик винта (рис. 200, I). Винты с коническими хвостовиками применяют, когда нужно зафиксировать осевое и угловое положения детали на валу, обеспечив в то же время возможность регулирования углового положения детали. Для этой цели на валу проделывают кольцевую канавку с профилем, соответствующим профилю хвостовика винта (рис. 200, II). После регулирования деталь фиксируют на валу затяжкой соединения. При углах конуса 15—20° соединение получается самотормозящимся.
В соединениях, в которых проводят только одну регулировку, допустимо устанавливать винт в кольцевую канавку прямоугольного профиля (рис. 200, III).