Винт и гайка. Болты. Виды и работа. Применение и особенности. Чем отличается болт от винта? Крепление с помощью винтов

Несмотря на столь незначительный размер и довольно простой на первый взгляд принцип работы, пользу винтовой резьбы для человечества сложно определить. Именно винт стал тем фактором, который дал толчок развитию науки и техники, и многие открытия, сделанные человеком, были бы недоступны без этого такого простого, то в тоже время такого нужного и гениального изобретения.

Немного истории и классификация

Конструкция винта была известна еще в Древней Греции, однако в то время это изобретение использовалось с целью подачи воды, поскольку его лопасти помогали поднимать воду на определенную высоту. Также подобный механизм применялся в качестве прессов для вина и масла. В виде элемента крепежа винтовой механизм появился в 16 столетии, однако распространение он получил только в 19 веке. В это время болт использовался в качестве крепежного элемента в строительстве, а также в разных видах ремесел. Высокую популярность болты получили в эпоху массового изготовления различных механизмов. С момента появления первых автомобилей болты стали неотъемлемым атрибутом строительства, который делал конструкции более прочными и надежными.

Различают несколько видов деталей:

• Крепежные. Самый распространенный вид, который применяется для соединения деталей с возможностью их разъема. Конструкция состоит из стержня с резьбой на одном конце которого размещена головка. Головка используется для захвата винта при помощи отвертки или другим инструментом и последующего зажатия детали. Форма головки может быть самой разной: круглой, квадратной, многогранной и др. С целью невозможности открутить крепеж создаются головки с уникальной формой, для которой нужен специальный инструмент.
• Установочные. Такой вариант используется для фиксации компонентов взаимным способом. Для этой цели на концах болта расположены углубления или выступы для более высокого качества фиксации. Концы подобных деталей могут иметь разную форму: плоскую, конусную, ступенчатую, цилиндрическую, шариковую, рельефную и др.

Сфера применения

Винты широко используются в машиностроении, строительстве, сельском хозяйстве, промышленности и в других сферах. Для разных элементов применяются разные варианты, что позволяет добиться конкретных целей:

• Детали с конической резьбой используются при отверстиях сквозного и глухого типа. Подобные варианты не рекомендовано использовать при высоких показателях динамических нагрузок, поскольку в таком случае возможна деформация внутренней резьбы.
• Болты с плоским концом также могут быть использованы в сквозных и глухих вариантах креплениях. При этом плоскость вкручивания должна быть перпендикулярной по отношению к оси резьбы.
• Детали с цилиндрической цапфой. Такой вариант используется только в глухих отверстиях, поскольку это предполагает меньшее действие.

Подбор варианта зависит от нескольких факторов, в частности от температуры осуществления работ, показателя вибрации, нагрузки и др.

Резьбовой крепеж – один из основных, применяющихся в промышленности способов фиксации деталей. По сравнению с неразъёмным крепежом его отличает меньшая трудоемкость, ремонтопригодность, наличие возможности демонтажа и многие другие преимущества.

Наиболее распространенными представителями этого класса являются винты и болты. Технически они мало отличаются дуг от друга, основная разница заключается в способе употребления: винт закручивается в отверстие детали, на стенках которого имеется резьба, а болт дополняется гайкой, которая накручивается на его конец.

Типы винтов

Существует несколько типов винтов отличающихся по своим конструктивным особенностям, каждый из них имеет свою специфику применения. Отличительными признаками может служить форма головки, она может быть следующих видов:

• Цилиндрическая. Она может быть предназначена для работы с плоской отверткой и иметь шлицу на верхней плоскости, или же использоваться совместно с инбусом или шестигранником.

• Потайная. Одним из представителей этого семейства является винт ГОСТ 17474 80 – src=”https://www.volat-spb.ru/krepezh/vinty/gost_17474_80/ , она также может быть рассчитана на работу с разным инструментом и иметь различную поверхность.

• Полукруглая или полуцилиндрическая. Оба этих типа обычно предназначены для работы с крестообразной отверткой и имеют на поверхности шлицу соответствующей формы.

Применение разных типов винтов

Что же касается применения винтов, то оно еще более разнообразно, чем их классификация. Чтобы выбрать подходящий для конкретного соединения тип винта, необходимо знать особенности каждой разновидности и учитывать их при подборе. Имеют значение предназначение данного вида крепежа, величина нагрузки, климатические особенности, влияющие на применение и многое другое.

Винты с цилиндрической головкой применяют при нагрузках средней величины, без динамических и вибрационных воздействий. В особенности это касается тех разновидностей, которые имеют простую шлицу под плоскую отвертку, так как этот инструмент неспособен «намертво» затянуть крепеж. К ним относятся винт ГОСТ 1491-80, ГОСТ 11738-84 и прочие. Сфера применения может быть практически любой – машиностроение, приборостроение, строительство, широко они используются и в быту.

Винты с потайной головкой применяются там, где нежелательно, чтоб эта часть крепежа выступала над поверхностью по соображениям безопасности или эстетики. Отверстие для них должно иметь фаску, куда помещается головка. К такому крепежу относится винт ГОСТ 17474 80, Р 50403-92, 17475-80 и другие. Завинчиваться они могут как плоской отвёрткой, так и крестообразной, варьируется их длина и диаметра. Применяются они в разных отраслях, так, например, винт по ГОСТу 17474 80 используется при производстве мебели, а также для фиксации элементов в некоторых приборах. Отдельной разновидностью считаются конфирматы, использующиеся только для изготовления мебели.

Винты с полукруглыми и полуцилиндрическими головками часто используются для крепления листового металла: конфигурация головки помогает им ослабить напряжение и снизить давление на поверхность. Выглядят при этом они достаточно эстетично. К ним относятся следующие разновидности: винт ГОСТ 17473, ГОСТ 11644 и другие.

2015

В настоящее время применение винтов имеет широкий спектр. В основном они используются для крепления материалов, где когда-то применялись гвозди. Для ускорения процесса забивки последних используют специальные пистолеты, но при выполнении работ в домашних условиях не всегда рационально их использование. Более выгодно и надежно использовать винты и шурупы. Они незаменимы при кровельных, крепежных, отделочных и монтажных работах. Для облегчения и ускорения процесса крепления служат электродрели и аккумуляторные шуруповерты.

Как подобрать винты?

Ассортимент винтов и шурупов всех цветов и размеров, разной формы и моделей на полках магазинов имеется в достаточном количестве. Перед покупкой необходимой модели следует ответить на несколько вопросов, в том числе:

Какой материал будет соединяться и его толщина? Например: соединяем доски 0.5 и 1 дюйма (1.25 и 2.5 см) необходимо брать шурупы минимум 1 дюйм, чтобы крепеж покрывал половину более толстой детали. Более длинный крепеж может пробить толщину дерева насквозь.

Какие инструменты используются? Незаменимым помощником может оказаться шуруповерт или дрель. Их также применяют для просверливания направляющих отверстий чуть меньшего диаметра, чем диаметр шурупа. Это облегчит процесс закручивания. Магнитная головка (бита) на шуруповерте позволит более комфортно работать. При выборе биты необходимо, чтоб она плотно сидела на шлицах самореза. Это необходимо, чтобы избежать слизывания поверхности шлицов. Для доводки крепежа используют отвертку. При использовании электроинструмента закручивают на небольших оборотах, это исключит обрыв головки шурупа и проблему с его извлечением. Такое случается с крепежом из латуни и нержавеющей стали.

Типы шурупов: Philips-наиболее распространенный вид шурупов, имеющий плоскую головку с крестообразным шлицом сверху. Применяется для наружных работ. Из-за такой формы головки, шуруп закручивается в полотно дерева до тех пор, пока не станет с ним на одном уровне или будет немного выступать. На изделиях для внешних работ нанесено специальное покрытие, предохраняющее от воздействия атмосферы и придающее шурупу серый цвет. Черные матовые шурупы применяют внутри помещений.

Виды и назначение винтов

Винты с покрытием. Чаще всего материал, из которого сделан крепеж, определяется цветом изделия. К таким можно отнести латунные винты. Они прекрасно подходят для закрепления дверных петель, они хорошо видны и имеют эстетический вид. Латунные винты, обладают относительной мягкостью металла, поэтому закручивать их нужно аккуратно. Стоимость крепежа зависит от качества изготавливаемых винтов и их покрытия. Дешевые изделия при закручивании и последующем извлечении теряют защитный покров, это может привести к образованию пятен ржавчины вокруг кромки и коррозии изделия. Это не существенно при крепеже досок из необработанной древесины. Другое дело если скрепляются прессованные пиломатериалы, то здесь использование дешевых шурупов может привести в будущем к их выпадению и ослаблению конструкции. Большим спросом пользуются универсальные шурупы импортного производства, их еще называют саморезами. Они имеют гладкую поверхность резьбы в отличие от шурупов российского производства, поэтому легче закручиваются.

Винты из нержавеющей стали. Данный вид крепежа лучше использовать для наружных работ, так как не нужно заворачиваться насчет покрытия, и он полностью оправдывает все траты на его приобретение. В головке таких шурупов имеется квадратное углубление для их монтажа.

Винты с выпуклой головкой. Такой вид крепления используется как часть отделки соединяемых поверхностей, потому что будет видна головка шурупа. Головка шурупа может быть выпуклой формой с внешней стороны, и гладкой с внутренней. Вместе с шурупом используется плоская отделочная шайба, выполненная из того же материала, что и шуруп.

Шурупы с потайной головкой. Такой крепеж изделия используют, когда необходимо скрыть следы соединения. В таких шурупах головка немного превышает диаметр самого шурупа и имеет квадратное заглубление для закручивания. Используется для сборки мебельных конструкций.

Голубые шурупы. Применяются для соединения бетонных конструкций и каменной кладки. Для каменной кладки они особенно нужны, поскольку значительно упрощают работу с ней. Имеют достаточно прочную структуру металла, но для их установки необходимо делать направляющие отверстия с помощью перфоратора.

С назначением каждого вида шурупов можно ознакомиться в инструкции по их применению:

1. Назначение: для работы по металлу, ДСП, древесине и т. д.

2. Головка изделия и материал покрытия: потай, полупотай; латунное, хромированное и т. д.

3. Количество в упаковке.

Из-за своей простоты использования, универсальности и долговечности винты и шурупы просто незаменимы для работы в домашних условиях.

Винтовой механизм известен людям издревле. Еще до нашей эры он решал некоторые задачи обычной жизни, например, сельского хозяйства в Древней Греции. Однако, как крепежный элемент винт стал действовать сравнительно недавно – пару веков назад. Сейчас этот метиз распространен повсеместно.

Винт - это крепежный элемент, служащий для соединения деталей или их фиксации. Работает с помощью резьбы, нанесенной на все или почти все тело стержня, из которого, собственно, и состоит. Еще один значимый конструктивный элемент – головка, может быть разной формы и размера, иметь шлиц или иной способ для передачи крутящего момента, с помощью которого изделие и «внедряется» в рабочие поверхности.

Винтом часто называют другие крепежи. Это имеет под собой основания, хотя бы из-за очень похожей формы этих объектов. Однако и винт, и болт , равно как и шуруп ГОСТ 27017-86 относит к наименованиям разных категорий крепежных изделий.

С помощью винта различные детали могут накрепко соединяться между собой, образуя своего рода монолит. Или же, наоборот, винт может стать осью вращения соединяемых элементов. От предназначения зависит конструкция и размеры крепежа. По этому параметру типы винтов разделяются на установочные и крепежные.

Типы винтов

Крепежный винт служит для скрепления деталей с возможностью их последующего рассоединения. Это стандартный вид данного метиза. Самый простой пример – любое винтовое соединение в коробе компьютера. Винт закрепляется с помощью внутренней резьбы в изделии, в которое вкручивается. Созданная при этом целостность и есть механизм крепления. В другом случае работают схоже, проходя скрепляемые поверхности насквозь. Но и в таких условиях удержание с помощью первого элемента происходит за счет резьбы.

Для работы с обсуждаемым крепежом требуются отвертки с наконечником , подходящим под шлиц на изделии, или гаечный ключ , подобранный под форму головки (в случае, если она, к примеру, шестигранная или квадратная).

Головки винта различаются по форме (плоская, круглая, потайная, полупотайная, выпуклая или грибовидная), по наличию граней (шестигранная, квадратная), по типу шлица, по наличию подголовника.

Виды головок винта

Установочный винт – крепежный элемент, с помощью которого детали крепко удерживаются относительно друг друга. Головка в таком крепежном изделии не обязательна. Довольно часто вместо нее предусмотрен шлиц, нанесенный на другой конец стержня, либо внутренняя резьба, оформленная там же. Установочные типы винтов имеют различные модификации наконечника: плоский, конический, засверленный или иной «хвост». Это сделано для того, чтобы лучше фиксировать детали.

Для работы с винтами прибегают к дополнительным крепежным изделиям, таким, как гайки, шайбы, шплинты. Это зачастую необходимо, дабы препятствовать самоотвинчиванию винта – основной проблемы, возникающей при его эксплуатации. Дело в том, что при движении деталей уменьшается трение в резьбовом соединении, что позволяет изделию изменять направление и «откручиваться». Чтобы избежать подобных последствий, винты дополнительно фиксируются контргайками в конце стержня или шайбами под головкой. Существует ряд иных дополнительных мер по удержанию крепежа в гнезде, например, проволочный замок.

Маркировка винтов

Маркировка винтов может наноситься как непосредственно на метиз, так и его упаковку. В обозначении разъясняется несколько характеристик.

Класс точности – А (повышенный), В (средний) и С (грубый). Последний означает, что при использовании винта (и болта ) возможно несовпадение диаметров (до 2-3 мм) подготовленного отверстия и стержня изделия. Класс А означает отсутствие такой погрешности.

Вид резьбы (метрическая, трапециедальная, коническая), ее шаг.

Диаметр резьбы винтов. Этот показатель часто называют диаметром винта. Совпадает с начальным диаметром стержня изделия.

Маркировка винтов должна содержать также обозначение длины крепежа в миллиметрах, класс его прочности (11 классов для крепежных винтов и 4 для установочных).

Стяжной винт выполняет ответственную работу, выдерживая иногда нагрузку до 3 тонн, но есть и более простые задачи, для которых существуют менее технологичные крепежные приспособления. Рассмотрим определение и задачи данного класса изделий для строительного монтажа и промышленной сборки.

Шуруп, болт и винт – как не перепутать?

Внешний вид винтового соединения знаком многим, ведь даже крышка вашего ноутбука или стенка системного блока компьютера прикручена именно таким изделием. Но тот, кто немного знаком с другими видами крепежа, но еще не очень хорошо освоился в этой области, сходу задаст нам вопрос: «Чем же отличаются шурупы, болты и винты»? Сразу же уберем один явно выпадающий вариант – , его конструкция не вписывается в этот ряд, потому что он имеет заостренный конец в резьбовой части, это позволяет ему входить в поверхность без предварительно сделанного отверстия.

А вот болт и винт практически близнецы по конструкции, так как же разделить их? Во-первых, имеет значение способ соединения или направление нагрузки. Болт хорошо держит нагрузку, которая прилагается перпендикулярно соединенным деталям, а вот винт успешно справляется с усилием вдоль или параллельно оси, по которой скреплены детали, не позволяя стыку раскрыться. Во-вторых, их различает способ фиксации. Болт всегда работает в паре с гайкой, проходя насквозь двух соединяемых элементов, а винт вкручивается в резьбовое отверстие детали и держится только за счет резьбового взаимодействия.

Также эти крепежи отличаются по способу закрепления, например, винт требует для этого или торцевой ключ, а вот болт согласен работать лишь с гаечным ключом. Отсюда и различие в шлицах и головках. Также болт не может быть подвижным, вернее детали на нем вращаться не могут вокруг его оси, а некоторые виды винтов дают такую возможность, чтобы детали могли перемещаться. Еще можно привести в качестве различия внешность закрученного крепежа и его размеры. Винт может быть маленьким, и его головка часто имеет возможность утапливаться в деталь, а вот болт обычно массивен, и головка спрятаться заподлицо не может.

Нержавеющие винты – конструкция и происхождение

Раз уж с двойниками мы разобрались, пора уже познакомиться с винтом более подробно. Как уже понятно, это крепеж, который имеет головку, через которую мы можем воздействовать на изделие с помощью закручивающего инструмента, и резьбу на корпусе, за счет которой он держится в детали. Он применяется в сборке различных механизмов и конструкций, детали должны иметь готовое отверстие, причем с нарезанной резьбой. Иногда винт может выступать в роли соединительного элемента, на котором детали могут вращаться или перемещаться вдоль резьбы.

Тяжело сказать, в какой момент этот крепежный вариант получил наибольшее развитие, но примитивные его формы были известны еще в Древней Греции за авторством Архимеда. А в наше время более заметную роль это изделие стало играть с появлением тяжелой промышленности и изобретением машин. Миниатюризация винтов начала происходить с появлением все более мелкой техники, например, наших карманных гаджетов, а более амбициозные производители даже придумывают оригинальные шлицы под свои винты, чтобы никто не мог их раскрутить, кроме сервисных центров (например, Apple ).

Данные крепежные изделия могут изготавливаться из множества материалов, но привычная уже всем сталь лидирует, причем практически все винты нержавеющие, ведь соединение обычно внешнее и подвергается воздействию влаги, как прямому, при разливании жидкости прямо на устройство, так и просто атмосферной влажности. Состоит винт из цилиндрического стержня, на который нанесена резьба (частично или полностью по всей длине), головки и подголовника , последний элемент вовсе необязателен, часто он способен уберечь винт от самораскручивания.

Классификация: крепежный, стяжной винт и другие

Основная классификация предусматривает два больших класса винтов: крепежный и установочный . Однако можно выделять классы и по размеру, виду головки, шлица, диаметру и многим другим характеристикам. Установочные разновидности крепежа должны четко фиксировать две детали друг относительно друга, для этого у них даже имеются особенные нарезки на концах, чтобы проворачивание после фиксации не происходило ни вперед, ни назад. Также концы часто имеют определенную геометрическую форму, чтобы предотвратить вращение.

Примером таких соединений является и стяжной винт, который представлен в виде длинного стержня (шпильки), полностью покрытого резьбой. Он вставляется в две детали, на него наживляются специальные гайки с двух сторон от изделий, эти гайки при вращении сдвигают части конструкции ближе. Крепежный винт служит для соединения деталей, которые потом можно также легко разъединить при желании и наличии инструментов. Он выглядит классически – головка и стержень с резьбой. Фиксация происходит совсем просто: прикладывается одна деталь к другой, наживляется в месте отверстия винт и закручивается. На этом работа закончена.

Именно такие изделия отличаются формами шлица и головки, преследуются при этом разные цели, иногда это даже защита от мародеров. Так было во времена Советов, когда воровали номерные знаки с автомобилей или колеса, тогда придумали наборы «секреток», в которых винты шли с особой формой шлица, и к нему индивидуальный ключ, который был только в этом наборе. Именно крепежные виды соединений, как самые распространенные, помогают проследить закономерности, по которым производится маркировка винтов.

Существует 11 классов прочности, которые мы сейчас научимся расшифровывать. Обозначаются они двумя цифрами, разделенными точкой. Первое число, если его умножить на 100, показывает сопротивление, которое временно может оказать изделие без разрушения, измеряется в Н/мм 2 . Вторая цифра умножается на 10 и показывает проценты, отражающие отношение «предел текучести/сопротивление». Если эти числа перемножить и опять увеличить в 10 раз, то получится предел текучести в Н/мм 2 .

Начинаются классы от маркировки 3.6, заканчиваются 12.9. Самый популярный и оптимальный вариант – 8.8.

Виды винтов и приемы от самораскручивания

Раз уж винт ничем не фиксируется с другой стороны отверстия, то возникает вопрос, как же он не раскручивается? Хоть сама физика винтового соединения рассчитана так, чтобы этого не происходило, в особо экстремальных для крепежа условиях самоотвинчивание все же происходит. Это вибрации, удары, тряски. В промышленности уже предусмотрели такие случаи и разработали несколько приемов, чтобы даже в динамических условиях такого не происходило.

Первым вариантом служит создание дополнительного трения, добиваются этого накладкой под головку винта. Способствуют созданию таких условий контргайки, подкладки, шайбы. Иногда даже в разъем до вкручивания винта устанавливают пружину, а сверху уже закручивают крепеж, так создается дополнительное трение по резьбе, ведь пружина пытается вытолкнуть винт из отверстия. Хорошо решают такие проблемы различного вида шплинты, деформируемые детали, которые могут отгибаться после установки, мешая раскручиваться основному крепежу, проволочные замки, когда в головках винтов есть отверстия, и через них протягивается проволока между несколькими соседними изделиями.

Также используется метод изменения самого винта, например, его головки или другого конца, но это может затруднить раскручивание такого соединения вовсе. И даже лак или краска могут спасти крепеж от саморазвинчивания, капельку наносят либо под головку, либо по ходу резьбы, либо вовсе заливают сверху уже установленный винт.