Обзор установочных винтов

Для соединения сложных конструкций установочный винт без головки подходит идеально. Все про особенности марок DIN 913 и DIN 914, винтов для ручек с шариком, с цилиндрическим концом и других, материалы изготовления и все характеристики по ГОСТ читайте в этой статье.

Внешне установочный винт (УВ), или, как его еще называют, стопорный винт, можно отличить по отсутствию головки, где шлиц (углубление под плоскую отвертку или шестигранник) находится непосредственно в торце. Корпус крепежа полностью выполнен в виде резьбы и, проходя через гнездо в детали, упирается в него на всю свою длину, что повышает надежность сцепления. Нажимной кончик также бывает различной формы, может быть выполнен из разных материалов (например, нейлона) и предназначен для повышения устойчивости фиксации.

В отличие от большинства других резьбовых крепежей это в основном компрессионное устройство, обычно используемое для создания осевого усилия. УВ может изготавливаться из железа разных марок с различными классами твердости, антикоррозийных сплавов, таких как латунь и нержавеющая сталь, или углеродистых металлов без покрытия и с покрытием:

• хромированных цинком;
• с никелевым покрытием;
• вороненные оксидной пленкой;
• пропитанные маслом;
• фосфатные.

Мягкая сталь в основном идет с прямым или крестовым шлицем, а шестигранники считаются самыми прочными, чтобы передавать больший крутящий момент и выдерживать максимальные нагрузки без риска деформации.

В зависимости от типа соединения установочные винты выбираются нужной длины, сечения (диаметр), с шагом резьбы либо с цапфой, с разными фиксирующими наконечниками подходящей формы.

Каждый из них имеет определенную маркировку, соответствующую регламенту. Кроме стандарта качества ГОСТ, принятого в России, существуют и международные аналоги стандартов ISO, а также зарекомендовавшие себя по всему миру немецкие DIN.

В зависимости от марки УВ используются как на мягких, так и на твердых металлах (либо универсальные), могут иметь разную силу сжатия, виброустойчивость, использоваться под разным углом, применяться в качестве регулировочных, временных или для постоянного удержания.

Установочные винты, в зависимости от имеющейся шлицы, подразделяются на два вида.

• Внутренний шестигранник может иметь три типа удерживающей силы: скручивание (сопротивление вращению), осевое сцепление (сопротивление боковому движению) и виброустойчивость. Для работы потребуется специальный Г-образный ключ. Такой вид зажимного крепежа более защищен от несанкционированного доступа и имеет класс повышенной надежности, очень популярный и гораздо более практичный, чем обычный прямой, где плоская отвертка легко выскальзывает при тугом затягивании детали.

• Прямой шлиц — самый первый тип углубления, который до сих пор используется во многих приборах и мебели, если нет необходимости сильно затягивать крепеж ввиду частой его разборки, как, например, в штативах для фото- и видеокамер. Удобство его применения в том, что работать с ним легко даже без специального инструмента, а вместо отвертки подходит обычная монета.

Спецификацию и чертеж стандартных марок УВ различных размеров, в зависимости от их назначения, смотрите далее.

Ступенчатый DIN 923 — это нажимной винт необычной формы, состоящий из 3 частей: тонкой головки с прямым шлицем и гладким корпусом, а с другой стороны резьбовой цапфой (0,7–11 мм) с тупым наконечником. Номинальная длина находится в диапазоне от 3 до 25 мм с диаметром от M1,4 до M10. Изготавливаются из латуни, углеродистой и легированной стали A1–А5, класса прочности – 4,8/ 5,8 (для болтов).

Стопорный УВ DIN 551 с прямым шлицем и плоским концом является аналогом DIN 553 под стандартную отвертку. Он очень часто используется как скрытый крепеж в различных областях: от промышленного приборостроения до мебельного производства. Поворачивается до тех пор, пока не соприкоснется с внутренним объектом, оказывая тем самым давление и создавая зажимное усилие. Изготавливаются из стандартных материалов твердостью 14H–22H из стали А1–А5, а также бывают латунные, алюминиевые и даже пластиковые. Размеры варьируются: длина – от 5 до 100 мм, а диаметр цилиндра – от M2 до M20. Класс прочности 8,8 согласно ГОСТ 1476-93.

Установочный винт DIN 913 является аналогом DIN 914, 915 и 916. Все они не имеют головки, на торце расположен шлиц для шестигранника. Отличаются между собой только типом наконечника, который может быть тупым, конусным цилиндрическим или засверленным. О преимуществах каждого из них можно узнать ниже. Вопрос выбора того или иного материала стоит довольно остро, когда планируется использование крепежа в условиях повышенной влажности, например в насосном оборудовании. Легированная сталь, титан и специальные покрытия, стойкие к коррозии, широко используются в трубопроводах. Технологии производства и металлургии постоянно развиваются, чтобы позволить использование стойких сплавов в ситуациях повышенного износа, таких как концентрация сероводорода выше 35%, температуры до 220° C, а также высокого давления. Твердость 45 H соответствует российским стандартам ГОСТ11074-93, ГОСТ 8878-93, ГОСТ11075-93 и ГОСТ28964-91.

Замена на аналог иногда бывает критической, поэтому иногда приходится обращаться к специалистам по производству крепежей. В зависимости от размеров меняется угол фаски наконечника, например у длинных винтов размера М6х10 угол фаски 90°, а короткие и длинные или толстые и длинные, такие как 12х12, имеют более тупой угол фаски 120°, что немного хуже для постоянного сцепления.

Установочные винты постоянно используются во множестве различных отраслей, и одна из довольно широко распространенных — мебельная, а именно: дверные ручки и рычажные замки. Дверная фурнитура крепится к полотну, а затем накрывается специальной накладкой, и с помощью скрытого крепежа конструкция плотно соединяется изнутри так, чтобы снаружи нельзя было достать ее. В основном они применяются там, где мы их никогда не видим, для осевой и радиальной фиксации на валах внутри механизмов, станков, автомобильных (и не только) моторов, различных конструкций мебельной и строительной промышленности. Кроме торцевой шлицы, они отличаются типом наконечника.

Приведем информацию о видах и назначении стандартных наконечников.

1. Цапфа с цилиндрическим концом — самый популярный тип крепежа для временного, постоянного или полупостоянного соединения деталей на валах с классом прочности от 14 до 45 H по шкале Бринелля и там, где допустимо врезание кромки чашки на вал. Используется для мягких материалов, где сильные затяжки нецелесообразны. Позволяет валу свободно вращаться, сохраняя шпиндель в заблокированном положении.
2. Конусообразный кончик используется для постоянного размещения деталей. Глубокое проникновение острого наконечника при затягивании дает максимальную осевую и удерживающую силу для развития прочности на сдвиг поперек точки.
3. Плоский наконечник является самым доступным, простым и используется в бюджетных видах установочных винтов. Он подходит для ситуаций, когда требуется полное сопряжение с поверхностью, чтобы создать сжатие. Этот вид крепежа отлично подходит для вещей, которые требуют частой сборки и разборки, а не постоянного размещения.
4. УВ с засверленным плоским кончиком необходим для постоянного размещения и надежного стопорения деталей. Неровность наконечника дает возможность ему глубже врезаться в металл, чтобы обеспечить долговечное сцепление. Они часто заменяют штифты. Хорошо подходят для закаленной стали или полых труб.
5. Винт с подпружиненным шариком предназначен для использования в мягких материалах, таких как алюминий, и при экстремальных температурах, в том числе на деталях, требующих частого демонтажа и стопорения сборных узлов (для ручек дверей). Некоторые имеют нейлоновый наконечник, который добавляет трения, чтобы противостоять ослаблению.

Удерживающая сила может быть увеличена за счет глубины соединений. Большая длина винта уменьшает количество необходимых точек крепления деталей, где каждая может добавить целых 15% к общей удерживающей мощности. Конусообразные наконечники с самым глубоким проникновением дают наибольшее увеличение, а плоские маленького размера, например M3x4, — наименьшее.

Кроме того, предприятия производят винты по любым параметрам оптового заказчика: с нужными размерами и нанесением антикоррозийных покрытий на основе органических или неорганических материалов (оцинковка, воронение, хромирование, никелирование и т. д.). Важными факторами виброустойчивости и удерживающей способности являются правильный выбор размера и точная затяжка. Диаметр винта должен быть примерно 1/2 от вала (уточняйте у специалиста). Доступны УВ с различными диаметрами резьбы (от M1,2 до M 24) и длиной стержня от 2 до 302 мм.

Что такое установочные винты, смотрите далее.