Винт
Тази статия е за крепежния елемент. За простия механизъм вижте Винт (прост механизъм).
Винтът е крепежен елемент с цилиндрична форма и разположен около цилиндъра ръб с формата на винтова линия, наричан външна резба. Винтовете обикновено се използват за свързване на елементи или за тяхното позициониране.
Някои винтове, наричани самонарезни, са предназначени за навиване в по-мек материал, като сами нарязват в него вътрешна резба. Други са предназначени за навиване в елементи с предварително нарязана вътрешна резба, най-често в гайки. Когато такива винтове имат глава, те се наричат болтове, а когато нямат - шпилки. Главата на винтовете има специална форма, най-често предназначена да улесни навиването на винта. Тя обикновено е по-широка от останалата част на винта, наричана тяло, за да предотврати навлизането на винта в дълбочина на елемента, в който се навива. Резбата може да заема цялото тяло на винта или само част от него.[1]
Повечето винтове се затягат с въртене по посока на часовниковата стрелка, а резбата им се нарича дясна. Винтове с лява резба се използват по изключение, например в случаи, в които винтът е подложен на сили, въртящи го в посока, обратна на тази на часовниковата стрелка. Най-често използваните ръчни инструменти за навиване на винтове са отвертка и гаечен ключ.
Означението на винтовете става като се опише типа на неговата резба, диаметъра на тялото, стъпката на резбата и дължината на тялото в милиметри. Например, Винт М6х1х15 означава винт с метрична резба с диаметър на тялото 6 mm, стъпка 1 mm и дължина на тялото 15 mm. Стъпката може и да се изпусне, ако е стандартната за съответния диаметър на винта.
Съдържание |
История [редактиране]
Винтът е изобретен от Архит Тарентски (428-347 г. пр.Хр.) около 400 г. пр.Хр. От тогава винтът е един от основните скрепителни елементи в различните конструкции на машините.
Геометрия [редактиране]
Глава [редактиране]
Главата може да бъде цилиндрична, ферзенкова (от нем. versenken = потъвам, потопявам), инбусна (от съкращението InBuS – първоначалното наименование на този тип винтове) и др.
Резба [редактиране]
По тялото на винта частично или изцяло е нарязана или валцована резба - ръб с формата на винтова линия. Предназначението на резбата е да предотврати измъкването на винта от отвора, в който е поставен. В зависимост от формата на винтовата линия винтовете могат да се затягат с въртене по посока на часовниковата стрелка или в обратната посока. В първия случай, който е най-широко разпространен, резбата се нарича дясна, а във втория - лява. Винтове с лява резба се използват по изключение, например в случаи, в които винтът е подложен на сили, въртящи го в посока, обратна на тази на часовниковата стрелка.
Формата на резбата в разрез, преминаващ по оста на винта, се нарича профил. Тази форма може да бъде правоъгълна, трапецовидна, триъгълна и други. Разстоянието, на което се придвижва винта при едно завъртане, се нарича ход, а разстоянието между два съседни ръба в профила на резбата - стъпка. При винтовете с едноходова резба стъпката и ходът съвпадат. Многоходови са резбите, които винтът има повече от един ръб, следващ самостоятелна винтова линия. При тях ходът е равен на произведението от стъпката и броя на винтовите линии.
Докато при самонарезните винтове съществува разнообразие във формите на резбите, при болтовете те до голяма степен са стандартизирани с международния стандарт ISO 68-1, дефиниращ т.нар. метрична резба.
| Размери на метрични резби, препоръчвани от ISO 261 и ISO 262 | |||
|---|---|---|---|
| Номинален диаметър D (mm) |
Стъпка P (mm) |
||
| Основен размер | Допълнителен размер | нормална | гъста |
| 1 | 0,25 | ||
| 1,2 | 0,25 | ||
| 1,4 | 0,3 | ||
| 1,6 | 0,35 | ||
| 1,8 | 0,35 | ||
| 2 | 0,4 | ||
| 2,5 | 0,45 | ||
| 3 | 0,5 | ||
| 3,5 | 0,6 | ||
| 4 | 0,7 | ||
| 5 | 0,8 | ||
| 6 | 1 | ||
| 7 | 1 | ||
| 8 | 1,25 | 1 | |
| 10 | 1,5 | 1,25 или 1 | |
| 12 | 1,75 | 1,5 или 1,25 | |
| 14 | 2 | 1,5 | |
| 16 | 2 | 1,5 | |
| 18 | 2,5 | 2 или 1,5 | |
| 20 | 2,5 | 2 или 1,5 | |
| 22 | 2,5 | 2 или 1,5 | |
| 24 | 3 | 2 | |
| 27 | 3 | 2 | |
| 30 | 3,5 | 2 | |
| 33 | 3,5 | 2 | |
| 36 | 4 | 3 | |
| 39 | 4 | 3 | |
| 42 | 4,5 | 3 | |
| 45 | 4,5 | 3 | |
| 48 | 5 | 3 | |
| 52 | 5 | 4 | |
| 56 | 5,5 | 4 | |
| 60 | 5,5 | 4 | |
| 64 | 6 | 4 | |
Връх [редактиране]
При болтовете и шпилките, които са предназначени за поставяне в предварително пробити отвори, върхът най-често е плосък, отрязан напречно на оста на винта. Самонарезните винтове обикновено имат заострен връх, за да се улесни проникването им в материала, в който се навиват. Самопробивните винтове също се използват без предварително пробит отвор, но са предназначени за навиване в по-твърди материали. При тях върхът е допълнително оформен във формата на свредло, за да улесни изхвърлянето на изрязвания от отвора материал.
Материали и класове [редактиране]
Винтове се произвеждат от широк кръг материали, но най-често се използва стомана. При приложения, в които е необходима висока устойчивост на корозия, се използват и други метални сплави, като неръждаема стомана, титан, месинг, бронз, купроникел или силициев бронз. При по-ниски изисквания се използват и стоманени винтове с повърхностно покритие от месинг, цинк или хром. За избягване на електролитното действие на разнородни метали се използват и алуминиеви винтове, например при стъклопакетите.
Винтовете могат да бъдат изработвани и от неметални материали. В миналото приложение са намирали болтове от дърво. В наши дни се използват винтове от някои видове пластмаса, като найлон или тефлон. Те намират приложение в случаи, когато се изисква висока устойчивост на корозия или електрическа изолация.
Стандартът ISO 898 определя означенията за най-масово използваните за производство на винтове стомани. Той определя няколко класа стомани, като при винтовете с шестостенна глава класът е означен на самата глава. При липса на означение за класа материалът на винта е от най-ниския клас. Класовете се означават с две цели числа, отделени с точка. Числото преди точката е равно на номиналната якост на опън в мегапаскали, разделена на 100, а числото след точката е десеткратната стойност на отношението на границата на провлачане към якостта на опън. Например, при клас 5.8 номиналната якост на опън е 5×100 = 500 MPa, а границата на провлачане е 8/10 ×500 = 400 MPa. Винтовете с клас 8.8 и по-висок се наричат високоякостни.
| Означения и характеристики на стоманени винтове, според ISO 898[2] | ||||||
|---|---|---|---|---|---|---|
| Означение | Клас | Минимална граница на провлачане, MPa | Минимална якост на опън, MPa | Твърдост по Бринел | Минимална ударна жилавост, J | |
| Клас 3.6 | 190 MPa | 330 MPa | 90-209 | - | ||
| Клас 4.6 | 240 MPa | 400 MPa | 114-209 | - | ||
| Клас 4.8 | 340 MPa | 420 MPa | 124-209 | - | ||
| Клас 5.6 | 300 MPa | 500 MPa | 147-209 | 25 | ||
| Клас 5.8 | 420 MPa | 520 MPa | 152-209 | - | ||
| Клас 6.8 | 480 MPa | 600 MPa | 181-238 | - | ||
| Клас 8.8 (диаметър до 16 mm) |
640 MPa | 800 MPa | 238-304 | 30 | ||
| Клас 8.8 (диаметър над 16 mm) |
660 MPa | 830 MPa | 242-318 | 30 | ||
| Клас 9.8 | 720 MPa | 900 MPa | 276-342 | 25 | ||
| Клас 10.9 | 940 MPa | 1040 MPa | 304-361 | 20 | ||
| Клас 12.9 | 1100 MPa | 1220 MPa | 366-414 | 15 | ||
Производство [редактиране]
Съединения с винтове [редактиране]
Инструменти и машини [редактиране]
Бележки [редактиране]
- ↑ ((en)) Smith, Carroll. Carroll Smith's Nuts, Bolts, Fasteners, and Plumbing Handbook. MotorBooks/MBI Publishing Company, 1990. ISBN 0879384069. с. 39.
- ↑ ((en)) Mechanical properties of bolts, screws, and studs according DIN-ISO 898, part 1 (PDF). // Maryland Metrics. Посетен на 2 януари 2011.