Типы винтов и эффективные методы затяжки: Полное руководство

Основы винты

Большие и маленькие винты

Винты известны под разными названиями: шурупы, болты, заклепки, винтовые стержни, шурупы, маленькие шурупы, шурупы с маленькими гвоздями и другие. Они бывают разных размеров, а благодаря современным технологиям шурупы можно делать размером в 1 миллиметр и даже меньше.

Маленькие винты размером 0,5 миллиметра или меньше обычно используются в наручных часах, компьютерах и мобильных телефонах. С другой стороны, большие винты обычно используются в строительстве или возведении мостов и могут достигать толщины 50 миллиметров или даже ширины 100 или 200 миллиметров в зависимости от требований.

Типы винтов

Винты бывают разных форм, и производители по всему миру разрабатывают бесчисленное множество новых типов.

Обычно они классифицируются как винты с внутренней резьбой (с гайками) или винты с наружной резьбой (к ним относятся шурупы, маленькие винты, фиксированные винты, турбинные винты, винты для дерева и другие).

Малые винты можно также разделить по форме головки, которая включает в себя винты с круглой, бабочковидной, плоской, потайной и резьбовой головкой, с плюсовой или минусовой формой головки.

Болты же, как правило, имеют шестигранную форму, но существуют также болты с четырехгранной, плоской и круглой головкой.

Как и винты, формы гаек также варьируются между четырехгранными и круглыми в зависимости от конкретного применения винта.

Винты также классифицируются в зависимости от отрасли, в которой они используются. Например, винты, используемые в часах, велосипедах, строительстве, автомобилях, машинах и судостроении, могут отличаться по материалам и техническим характеристикам.

Характеристики винта

В Японии размеры винтов стандартизированы в соответствии с нормами ISO и едины по всей стране. Изначально это требование к стандартизации было установлено для обеспечения единообразия во всем мире.

Однако в других странах, таких как Европа и США, эти спецификации не применяются. При ремонте импортных товаров возникает необходимость следовать зарубежным спецификациям на винты.

Среди часто используемых спецификаций винтов - унифицированный стандарт резьбы, SAE (Общество автомобильных инженеров), дюймы и болты.

Раньше в Японии использовались в основном винты с британской резьбой, но сейчас они переходят на стандарт ISO. В настоящее время винты с британской резьбой используются в основном в гражданском строительстве и строительстве. Глубина ввинчивания винтов определяется шагом, который представляет собой расстояние, пройденное при вращении.

Стандартный шаг - 1,0, но для автомобильных деталей и других компонентов, испытывающих большие нагрузки, нормой является меньший шаг, например 0,8. Винты с малым шагом и неглубоким углом требуют осторожного движения при закручивании.

Винты для фотоаппаратов и мобильных телефонов обычно имеют малый шаг, который необходимо сохранять, даже если винты короткие. Винты с малым шагом в первую очередь способствуют миниатюризации изделий, поскольку они имеют меньший шаг резьбы и винтов, что делает их меньше в целом.

Типы винтов

(1) Маленькие винты

Малые винты - это винты с небольшим диаметром и головкой. Согласно стандарту ISO, головки малых винтов могут иметь плоскую, скользящую, потайную или прилегающую форму, в то время как стандарт JIS также включает плоскую, круглую, резьбовую, круглую, плоскую и округло-плоскую формы головок. Маленькие винты служат для затягивания и обычно имеют спиральные или крестообразные отверстия для облегчения их закручивания.

  
Винт с круглой шлицевой головкойВинт с крестообразным углублением и плоской головкой

(2) Позиционный винт

Он используется для скрепления подвижных механических частей посредством наконечника винта. Наконечник винта может быть плоским, заостренным, цилиндрическим, вогнутым, круглым и т. д. В качестве средства затяжки обычно используются шлицы, шестигранник, квадратная головка и т. д.

Позиционирующий винт со шлицем Позиционирующий винт с внутренним шестигранником  
Позиционирующий винт со шлицемПозиционирующий винт с внутренним шестигранником 

(3) Машинный винт

Это винт, который может нарезать собственную резьбу. Форма головки может быть круглой, плоской, потайной, шестигранной и т. д. Обычно используется в качестве затяжного устройства, имеет шлицы, крестообразные углубления, шестигранные гнезда и т. д.

Винт с крестообразным углублением и отверстием Винт с крестообразным углублением с 3 шлицами и отверстием 
Винт с крестообразным углублением и отверстиемВинт с крестообразным углублением с 3 шлицами и отверстием

(4) Винт для дерева

Это шуруп с заостренным кончиком и резьбой, используемый для ввинчивания в древесину. Форма головки может быть круглой, плоской или овальной. Обычно используется в качестве средства затяжки и имеет шлицы, крестообразные углубления и т. д. в качестве способов затяжки.

Винт для дерева с крестообразным углублением Винт для дерева с резьбой 
Винт для дерева с крестообразным углублениемВинт для дерева с резьбой

(5) Болт

Это общий термин для болтов, соединенных с гайками. Существуют различные типы, зависящие от формы, характеристик и особенностей использования.

Номинальный шестигранный болт (класс детали A) Шестигранный болт с эффективным диаметром (класс детали B) 
Номинальный шестигранный болт (класс детали A)Шестигранный болт с эффективным диаметром (класс детали B)

(6) Гайка

Это общий термин для обозначения винтовых компонентов с внутренней резьбой.

Шестигранная гайка тип 1 (класс детали A) Шестигранная гайка с прорезью 
Шестигранная гайка тип 1 (класс детали A)Шестигранная гайка с прорезью

(7) Шайба

Это деталь, используемая между посадочной поверхностью небольших винтов, болтов, гаек и затягиваемыми деталями. Существует множество типов в зависимости от формы, характеристик и особенностей использования.

Плоская шайба со шлифованными краями Пружинная шайба 
Плоская шайба со шлифованными краямиПружинная шайба

(8) Булавка

Это стержень или деталь цилиндрической формы, используемая для фиксации соединений, положений, вращения винтов и т. д. в отверстии. Штифт также может иметь головку.

Конический штифт Пружинный штифт с пазом 
Конический штифтПружинный штифт с пазом

Обработка винтов

Следующие инструменты можно использовать для обработки отверстий от M2 до M12.

1. Нажмите

Он используется для бурение отверстия и нарезает внутреннюю резьбу на внутренней стороне отверстия. Этот процесс называется "нарезание резьбы".

2. Die

Используется для обработки наружной резьбы на периферии цилиндрического объекта.

Формирование винтов

Процесс производства винтов в основном осуществляется в соответствии с вышеуказанными процедурами. В дополнение к ним применяются такие процессы, как травление, отжигТакже требуется пирсинг, пирсинг и т.д.

Методы формирования нитей включают резку и прокатку. При резке нити формируются по одной, что не подходит для массового производства.

С другой стороны, при накатке используются стальные матрицы, расположенные на направляющих, которые прикладывают давление и накатывают нити в требуемую форму.

Способы установки мелких винтов и болтов

Существуют различные типы винтов, отличающиеся размерами, формой головки, резьбой, материалом, длиной и удобством извлечения, и каждый из них имеет свое назначение. В повседневной работе мы используем множество винтов, в основном для крепления. Здесь мы расскажем об общем способе закручивания винтов.

При сборке машин существует два типа операций: "неподвижные" и "подвижные". Поэтому важно понимать, из чего состоит оборудование и как его закреплять и перемещать.

Давайте подумаем об этом вместе.

Состав винтовой фиксации

Как правило, люди считают, что нужно затягивать винт как можно сильнее, но они могут не знать, в каком состоянии находится соединение между шейкой винта и скрепляемым материалом.

Синяя и красная части натягиваются при вращении винта, как рыболовная сеть, что позволяет им плотно прилегать друг к другу при затягивании.

Какова подходящая степень затяжки?

Винты в мобильных устройствах находятся под напряжением и со временем могут естественным образом ослабнуть. В процессе затягивания винт выдвигается вперед, что невозможно увидеть, но это происходит. В это время винт работает наиболее интенсивно, обеспечивая необходимое усилие фиксации.

Если его затянуть слишком сильно, он расслабится, и сила фиксации резко снизится. Если затянуть винт слишком сильно, он сломается, и задача, которая была почти выполнена, будет провалена.

Что касается вопроса "какая должна быть затяжка", то трудно прийти к выводу о подходящем числовом значении, поскольку оно зависит от размера винта, материала, назначения и т. д. Я объясню общее расстояние затяжки позже.

Способ затяжки винтов 1:

Во-первых, и винт, и материал, к которому он будет крепиться, должны быть чистыми. Посторонние предметы могут помешать плавному вращению винта и его надежной фиксации.

Осмотрите винт на предмет царапин, заусенцев и пыли и убедитесь, что инструмент для затяжки используется правильно. Аналогичным образом проверьте гайку, если она используется, на наличие царапин, заусенцев и пыли и удалите их при обнаружении.

При затягивании старайтесь принимать такое положение тела, при котором легко прилагать усилие, даже при использовании небольшой рукоятки. При неправильной осанке можно легко провернуть винт и сократить срок его службы при каждом последующем затягивании. Также обращайте внимание на давление, которое обычно должно быть таким: "нажать: затянуть = 7: 3".

При затягивании начинайте от руки, чтобы убедиться, что винт вращается плавно. Даже если есть проблемы, их легче подтвердить на этом этапе, чем при использовании инструмента. Обратите внимание на эффективный размер затяжки со стороны гайки; если длина винта превышает эффективную длину, винт не сможет двигаться.

Специальные винты, используемые в полупроводниковом оборудовании.

Используйте вакуумные винты для фиксации компонентов в вакуумной камере. Цель отверстия - сократить время вакуумирования камеры и уменьшить влияние внешнего воздуха. Модель с отверстием слабее, чем модель без отверстия, поэтому обратите внимание на момент затяжки!

Способ затяжки винтов 2:

При использовании нескольких винтов для крепления деталей важно также обращать внимание на последовательность затягивания. Основная последовательность должна начинаться со следующей формы: сначала затягивайте самый дальний, а затем переходите к следующему.

Основной порядок временной фиксации, когда винты затягиваются сверху и снизу, заключается в том, что сначала затягивается верхняя часть, затем нижняя, а затем остальные в определенном порядке. Чтобы усилить и затянуть винты, следуйте описанному выше методу. После того как все винты временно закреплены, их следует укрепить и полностью затянуть в определенном порядке.

Кроме того, укреплять и затягивать винты следует постепенно и многократно, пока не будет достигнут необходимый момент затяжки. Важно убедиться, что все винты установлены, прежде чем приступать к временной затяжке, а для обеспечения безопасности винты следует вставлять сверху.

Прежде чем затягивать все винты, необходимо проверить сочетание вставленных винтов с внутренней и наружной резьбой. На этом этапе необходимо подтвердить положение крепежа. Это профессиональная практика в данной отрасли.

Как использовать метчик?

Выбор и использование крестообразного метчика

Можно ли использовать метчик, не соответствующий шлицу "+" винта?

Вставьте метчик в прорезь "+" винта и наблюдайте за ним в горизонтальном положении. Например, для винтов длиной не более 1 см и диаметром не более φ4 мм наконечник метчика должен входить плавно. Если метчик выпадает или шатается, это приведет к износу наконечника метчика и не будет соответствовать его размеру. Разумеется, повреждение шлица винта также повлияет на момент затяжки.

Нужно ли наклонять кран при вращении винта?

Начиная с запястья и заканчивая метчиком и винтом, важно соблюдать последовательность. Слишком сильное закручивание метчика в винтовой паз может привести к истиранию как винтового паза, так и метчика.

Экспертный подход

Выберите подходящую отвертку для винта. Наденьте головку отвертки на винт и убедитесь, что она плотно прилегает к шлицу в горизонтальном положении, или даже если она должна быть расположена вниз, убедитесь, что ее можно вставить в отверстие винта.

Затем, держа отвертку на прямой линии от винта до запястья, легко затяните винт. Используйте отвертку, чтобы держать винт ровно, без использования магнитов или клея.

Любительский подход

Использование высококачественной отвертки, но неправильного размера. Кончик отвертки не помещается в винт и не держится ровно, что создает соблазн нанести клей на кончик отвертки.

В результате винт не удается держать прямо и он наклоняется. Шлиц отвертки и винт становятся неустойчивыми, что приводит к повреждению шлица винта. При вращении движение запястья вызывает трение в шлице и повреждает отверстие винта.

Момент затяжки шестигранного ключа (шестигранного ключа)

 Диа. Н-м (кгс-см)
0.70.08(0.82)
0.90.18(1.84)
1.30.53(5.4)
1.50.82(8.36)
21.9(19.4)
2.53.8(38.7)
36.6(67.3)
416(163)
530(306)
652(530)
8120(1,224)
10220(2,244)
12370(3,775)
  • ※Примечание 1: Это относится к моменту затяжки гаечного ключа, который отличается от момента затяжки.
  • ※ Примечание 2: Крутящий момент ключа с шариковым наконечником ниже.

Крутящий момент шестигранного ключа равен примерно 1/2 размера ключа.

Инструкции по использованию шестигранного ключа (шестигранника)

Существует два типа шестигранных ключей. Независимо от модели, более короткий конец называется стороной "А", а более длинный - стороной "В". Сторона "B" предназначена для временной фиксации, а сторона "A" - для усиления и затягивания. Конечно, использование только стороны "А" для затягивания также допустимо.

Не используйте сторону "B" для укрепления и затягивания, особенно в моделях с шариковым наконечником, так как шариковая часть слабая и может легко сломаться. Пожалуйста, будьте осторожны.

Тогда зачем нужен шаровой конец? Из соображений эффективности работы шариковый конец обеспечивает легкое вращение.

По сравнению с моделями без шарового наконечника, понять, как им пользоваться, проще простого. В моделях без шарового наконечника затяжка одной рукой не так проста.

Направление вращения для затягивания винта

В общем, направление вращения при затягивании винта - по часовой стрелке (CW). Конечно, существует также вращение против часовой стрелки (CCW) для откручивания винта, которое используется для определенных целей. Поэтому не все направления затяжки винтов - по часовой стрелке.

Вращение против часовой стрелки (CCW) используется в основном для предотвращения ослабления и регулировки длины. Вы когда-нибудь пользовались винтом, который нужно вращать против часовой стрелки? Например, на велосипеде?

Винты, установленные для левого или правого использования, не одинаковы. Правую педаль нельзя установить на левую сторону, и наоборот.

Некоторые советы и знания по использованию винтов

"Винты - это металлические детали, которые мы часто используем в своей жизни. При неправильном использовании винты могут расшататься или отвалиться. Затягивание винтов также требует определенного уровня техники и соответствующих знаний.

Вот несколько советов по затяжке винтов:

1. Если винт недостаточно затянут, он может ослабнуть и расшататься.

Когда винт вращается (это называется моментом затяжки), он создает усилие затяжки на затягиваемой детали. Правильная затяжка создает оптимальное усилие затяжки. Если винт ослабевает, это может быть вызвано недостаточной затяжкой.

2. Винты также могут ослабнуть, если их слишком сильно затянуть.

Чрезмерная затяжка не только приводит к ослаблению винтов, но и при затягивании мягкого материала может привести к ослаблению винтов. В этом случае, пожалуйста, подтяните их.

3. Чрезмерная затяжка винтов иногда может привести к их повреждению.

Как правило, если болты затягиваются слишком туго, повреждаются сами болты, а также наконечники болтов с крестообразными отверстиями.

Если обычные гайки (например, из мягкой стали и латуни) используются в качестве компонентов гаек для предметов с высокопрочными болтами (например, болтами с внутренним шестигранником), гайки могут быть повреждены при слишком сильном затягивании болтов.

В это время оператор может не заметить повреждения гаек. Будьте осторожны, чтобы не перетянуть и не повредить винты. Если после затяжки приложить другие нагрузки, винт и окружающие детали могут деформироваться, и винты могут ослабнуть.

4. Пожалуйста, затяните как следует.

Как уже говорилось, если винты не затянуты, они могут ослабнуть. Кроме того, винты, затянутые слишком сильно, также могут ослабнуть. Правильная затяжка необходима, и наиболее важными являются рекомендации по правильной затяжке.

Заданное усилие затяжки определяется типом винта, прочностью винта, трением между винтом и поверхностью основания, а также методом затяжки. Метод затяжки определяется стандартами JIS.

Формула целевого усилия затяжки также указана в стандартах JIS.

5. Рекомендуемый момент затяжки не является абсолютным.

Существуют различные методы управления затяжкой, включая метод крутящего момента, метод угла поворота и метод наклона болта.

Среди них наиболее широко используется метод крутящего момента. Поэтому рекомендуемый момент затяжки в различных справочниках и книгах образцов подходит только для использования в определенных ограниченных условиях и не является абсолютным.

Его можно использовать без проблем, но не стоит на него слишком полагаться.

6. Метод расчета целевого момента затяжки:

Tfa = 0,001kdFf / (1 + 0.01m)

  • Tfa: целевой момент затяжки (Н・м) При использовании "метода крутящего момента" для затяжки, целевой момент затяжки может быть получен приблизительно путем вычисления в соответствии с вышеуказанным форматом.
  • k: Коэффициент крутящего момента (минимальное значение, полученное при испытании затяжки по JIS B 1084)
  • d: Номинальный диаметр винта (мм)
  • Ff: Выносливость (или предел текучести) общей винтовой детали x 85% из As (N / mm2)
  • As: Эффективная площадь поперечного сечения винта (мм)2)
  • m: Точность крутящего момента инструмента для затяжки (%)

Например, когда прочность болтов 8,8, размер болта M10, при допущении k = 0,195 и m = ±5%, целевой момент затяжки (Tfa) рассчитывается по следующей формуле: Tfa = 0,001 × 0,195 × 10 × 0,9 × 640 × 58 / (1 + 0,05) = 63(Н・м)

7. Винты могут ослабнуть под воздействием различных факторов:

a. Быстрые изменения температуры. Если винты соединены с деталями из материалов с разными коэффициентами теплового расширения и температура быстро меняется, винты могут ослабнуть. Необходимо использовать заклепки для соединения или заменить винты на винты из того же материала, что и детали.

b. Сильные вибрации. Винты могут ослабнуть из-за вибрации в фиксированных положениях винтов.

c. Силы вокруг вала и перпендикулярно оси. Сила вращения винтов и сила, приложенная перпендикулярно винту, могут легко привести к ослаблению и повреждению винтов. В этом случае необходимо тщательно продумать направление установки винтов и прикладываемое усилие.

d. Если затягиваемая поверхность соединения покрыта краской. Если на поверхности затягиваемой детали есть краска, винты могут быстро ослабнуть.

e. Когда жесткость затягиваемой детали низкая. Деталь, затягиваемая с помощью крепежных винтов, называется стягиваемой. Если эта деталь деформируется, то не только пластическая, но и упругая деформация может привести к ослаблению винтов.

f. При затягивании легких сплавов и пластмасс. Даже при незначительном изменении температуры винты могут ослабнуть, если затягиваемая деталь изготовлена из алюминиевого сплава или пластика.

g. Другие факторы:

  • Когда несколько деталей стягиваются одним винтом.
  • При затягивании винтов используются шайбы.
  • При использовании винтов с меньшей номинальной длиной.

Существуют различные методы предотвращения ослабления винтов, но наиболее эффективным является метод "усиленной затяжки". Независимо от типа винтов, они будут изначально ослаблены. Через некоторое время степень ослабления и усилие затяжки могут уменьшиться. Если после затяжки через некоторое время снова затянуть винты, это может значительно предотвратить их ослабление.

Не забывайте, что делиться - значит заботиться! : )
Шейн
Автор

Шейн

Основатель MachineMFG

Как основатель MachineMFG, я посвятил более десяти лет своей карьеры металлообрабатывающей промышленности. Мой обширный опыт позволил мне стать экспертом в области производства листового металла, механической обработки, машиностроения и станков для обработки металлов. Я постоянно думаю, читаю и пишу об этих предметах, постоянно стремясь оставаться на переднем крае своей области. Позвольте моим знаниям и опыту стать преимуществом для вашего бизнеса.

Далее

Освоение CAD/CAM: Основные технологии с пояснениями

Основные концепции автоматизированного проектирования и автоматизированного производства Автоматизированное проектирование и автоматизированное производство (CAD/CAM) - это комплексная и технически сложная дисциплина системного инжиниринга, которая включает в себя такие различные области, как компьютерная [...]...

Виртуальное производство: Концепции и принципы

Концепция виртуального производства Виртуальное производство (ВП) - это фундаментальная реализация реального производственного процесса на компьютере. В нем используются технологии компьютерного моделирования и виртуальной реальности, поддерживаемые высокопроизводительными [...]...

Понимание гибких производственных систем: Руководство

Гибкая производственная система (FMS) обычно использует принципы системной инженерии и групповой технологии. Она объединяет станки с числовым программным управлением (ЧПУ) (обрабатывающие центры), координатно-измерительные машины, системы транспортировки материалов, [...]...

Изучение 4 передовых методов нанофабрикации

Подобно тому, как производственные технологии играют важнейшую роль в различных областях, технология нанофабрикации занимает ключевое место в сфере нанотехнологий. Технология нанофабрикации включает в себя множество методов, в том числе механические [...].

Сверхточная обработка: Виды и технологии

Сверхточная обработка относится к прецизионным производственным процессам, в которых достигаются чрезвычайно высокие уровни точности и качества поверхности. Ее определение относительно и меняется по мере развития технологий. В настоящее время эта технология позволяет достичь [...].

Выбор правильного приспособления для ЧПУ: Типы и советы

В настоящее время механическую обработку можно разделить на две группы в зависимости от серийности производства: Среди этих двух категорий, первая составляет около 70-80% от общей стоимости продукции механической обработки [...]...

Топ-4 метода специальной обработки в современном машиностроении

В этой статье в основном представлены несколько зрелых методов специальной обработки. I. Обработка электрическим разрядом (EDM) EDM - это метод обработки токопроводящих материалов, использующий явление электрической коррозии во время [...]...

Что такое обработка с ЧПУ? Виды, преимущества, недостатки и этапы обработки

Что такое обработка с ЧПУ? Числовое программное управление (ЧПУ) - это метод управления движением и операциями обработки на станках с помощью оцифрованной информации. Станки с числовым программным управлением, часто сокращенно называемые [...]...

Изучение высокоскоростной резки: Обзор технологий и применение

Обработка резанием остается наиболее распространенным методом механической обработки, играющим важную роль в механическом производстве. С развитием производственных технологий технология обработки резанием претерпела значительный прогресс в [...].

Топ-7 новых инженерных материалов: Что нужно знать

Под передовыми материалами понимаются недавно исследованные или находящиеся в стадии разработки материалы, обладающие исключительными характеристиками и особыми функциональными свойствами. Эти материалы имеют огромное значение для развития науки и техники, [...]...

Методы расширения металла: Исчерпывающее руководство

Формирование выпуклости подходит для различных типов заготовок, таких как чашки глубокой вытяжки, разрезанные трубы и прокатные конические сварные изделия. Классификация по средствам формования выпуклости Методы формования выпуклости можно разделить [...].
MachineMFG
Поднимите свой бизнес на новый уровень
Подпишитесь на нашу рассылку
Последние новости, статьи и ресурсы, еженедельно отправляемые в ваш почтовый ящик.

Свяжитесь с нами

Вы получите наш ответ в течение 24 часов.