Основные типы болтов, винтов, шпилек. Классификация и особенности применения

Винт – это изделие, относящееся к категории резьбового крепежа. Его внешний вид примерно такой же, как и у болта, но отличаются данные соединительные детали по преимущественной методике установки. Так, если болт используется чаще всего совместно с гайкой, то винт применяется, в основном, как самостоятельное крепежное приспособление. По конструктивному исполнению он выглядит в виде стержня с витками резьбы, накатанными по всей его длине либо на некоторой части. Передача момента вращающего усилия осуществляется, как сказано в ГОСТе 27017-86, размещенным на одном из концов стержня специальным конструктивным элементом. Таковым может быть плоская круглая головка с боковыми насечками или шляпка со шлицем. Допускается также выполнение винтов и без шляпки/головки. Но тогда на торце стержня обязательно должен иметься шлиц.

Основные типы болтов

В соответствии с ГОСТ 27017-86 «Изделия крепежные. Термины и определения» болтом называется крепежное изделие в форме стержня с наружной резьбой на одном конце, с головкой на другом, образующее соединение при помощи гайки или резьбового отверстия в одном из соединяемых изделий. Отметим, что похожее определение в стандарте получает и винт: крепежное изделие для образования соединения или фиксации, выполненное в форме стержня с наружной резьбой на одном конце и конструктивным элементом для передачи крутящего момента на другом.

Полной ясности в вопросе, чем отличается болт от винта, нет до сих пор. Например, иногда признаком болта считают неполную резьбу, хотя существуют болты и с полной резьбой. Если резьба выполнена не по всей длине болта, то диаметр гладкой части стержня примерно такой же, как и диаметр резьбы, измеренный на вершинах ее витков. Но бывают и исключения.

Иногда говорят, что болт должен обязательно иметь шестигранную головку. Но, в то же время, болтами называют изделия с полукруглой и потайной головкой. Рассмотрим наиболее популярные варианты болтов, имеющиеся в ассортименте ЦКИ.

Шестигранная головка производится в нескольких модификациях: основная, с опорным выступом, с буртом, с фланцем.

Болты с шестигранной головкой и основной резьбой разделяют на болты с полной (DIN 933) и неполной резьбой (DIN 931) и мелким и сверхмелким шагом резьбы (DIN 960 и DIN 961).

Отдельно могут быть выделены болты с шестигранной головкой с увеличенным размером под ключ для высоконагруженных предварительно напряженных резьбовых соединений стальных конструкций DIN 6914.

Болты с уменьшенным размером под ключ отличаются разнообразием исполнений.

Наряду с шестигранными головками болты могут иметь полукруглую головку:

низкую с квадратным подголовком (DIN 603) с усом (DIN 607)

И потайную головку:

с усом (DIN 604) с высоким и низким квадратным подголовком (DIN 608)

К таким болтам устойчиво применяется определение «мебельный». Отчасти это объясняется тем, что некоторые из них широко применяются при производстве мебели. При этом усы и подголовки препятствуют проворачиванию изделия при сборке.

Примерами болтов называемых по назначению являются «откидной» и «приварной».

У откидного болта DIN 444 вместо привычной головки расположена втулка со сквозным отверстием – её еще называют кольцом. Как правило, втулка сидит на оси и болт вращается вокруг нее. Толщина кольца и длина резьбы в конструкции могут варьироваться.

Приварной болт вообще мало похож на болт. На месте головы у него расположен маленький цилиндрический выступ. Часто это изделие называют ещё шпилька приварная.

Именно он обеспечивает стыковую сварку болта и основания. Вместо цилиндра с резьбой привариваться могут и другие внешние элементы.

Под формальное наименование «болт» попадают также болты анкерные и призонные.

Анкерные болты предназначены для замуровывания в бетон. Их стержень имеет резьбу на одном конце – том, который выходит наружу. Форма другого конца может быть разной.

Его задача – обеспечить максимальное сопротивление вырыву анкера из основания. Поэтому второму концу придают расширяющуюся форму. При установке болта эта часть опускается в шурф и заливается бетоном.

Призонный болт – это болт, диаметр гладкой части стержня которого обеспечивает его установку по посадке без зазора в точно обработанное отверстие. Для этого резьбовая часть исполняется заведомо меньшего диаметра.

«Призонный» болт DIN 609 — это искаженное «прецизионный», то есть высокой точности. Также в качестве призонных применяются «Болты с шестигранной уменьшенной головкой класса точности А для отверстий из-под развертки. ГОСТ 7817-80».

Затяжка креплений на литых дисках

Если при установке вы столкнулись с проблемой несоответствия размера болтов на диске колеса, то ее можно решить, купив болты-эксцентрики (имеющие подвижный конус). Например, если размер PCD в дисках составляет 97 мм, а требуется 99 мм, эксцентрики скомпенсируют эту величину за счет конуса, который есть на изделие. Наличие минимального расстояния между внутренней посадкой и наружным диаметром элемента обеспечит возможность перемещения, обозначенное на продукции словом Variation.

Когда вы подбираете соединения для колес с литыми дисками, обращайте внимание и на размер резьбовой поверхности изделий, которые ввинчиваются в ступицу. Если количество оборотов составляет меньше 10 мм или 6 витков, вам следует купить изделие большего размера, так как короткие болты значительно уменьшают надежность установки колес

Классификация винтов

Рассмотрим теперь винты, имеющиеся в ассортименте ЦКИ. Самая большая группа из них – винты общего назначения. Это с ними мы встречаемся ежедневно в быту и на производстве. Все они имеют стержень с полной резьбой (хотя бывают и исключения) и головки различной формы. На головках имеются шлицы или углубления под ключ разного типа.

• Винт с цилиндрической головкой (на самом деле, слегка скошенной на конус) и прямым шлицем DIN 84.

• Винт с цилиндрической скругленной головкой и прямым шлицем DIN 85.

• Винт с полукруглой головкой и шестигранным углублением под ключ ISO 7380.

• Винт с полукруглой головкой, буртиком и шестигранным углублением под ключ ISO7380 исп. 2.

• Винт с цилиндрической головкой, со сферой и крестообразным шлицем Pz, Ph DIN 7985.

• Винт с цилиндрической головкой, со сферой, радиальными отверстиями и прямым шлицем. Пломбировочный, DIN 404.

• Винт с потайной головкой и прямым шлицем DIN 963.

• Винт с потайной головкой и крестообразным шлицем DIN 965.

• Винт с потайной головкой и шестигранным углублением под ключ DIN 7991.

• Винт с полупотайной головкой и прямым шлицем DIN 964.

• Винт с полупотайной головкой и крестообразным шлицем DIN 966.

• Винт с увеличенной плоской цилиндрической головкой и прямым шлицем DIN 921.

• Винт с полукруглой низкой головкой, с буртом и крестообразным комбинированым шлицем.

• Винт с цилиндрической головкой и шестигранным углублением под ключ DIN 912.

• Винт с низкой цилиндрической головкой и шестигранным углублением под ключ DIN 7984.

• Винт с низкой цилиндрической головкой, шестигранным углублением под ключ и направляющей для ключа DIN 6912.

Другая большая группа винтов – винты установочные. Название пошло от их назначения. В своем большинстве они предназначены для точной установки и фиксации деталей в механизмах. Для этого на своих концах они имеют различные выступы или углубления.

По ГОСТ 12414-94 (ISO 4753:1999): «Концы болтов, винтов и шпилек. Размеры» предусматриваются следующие концы установочных винтов:

Привод крутящего момента осуществляется следующими элементами:

В сводной таблице представлены реально существующие, наиболее распространённые сочетания головок и концов установочных винтов с указанием стандарта DIN.

Мебельные винты представлены двумя изделиями:

• винтом для мебельных ручек с полукруглой головкой, буртиком и комбинированным шлицем;

• винтом мебельным с плоской головкой и шестигранным углублением под ключ:

Группа винтов имеет головки в форме крючков и петель разного вида:

• винт с крючком

• винт с петлей

• винт с L-образным крючком

• винт с крючком спиральным (витым)

Винт-барашек DIN 316 представлен двумя модификациями, отличающимися формой крылышек. Более остроконечные относятся к т.н. «американской» форме.

Классический винт-барашек «Американская» форма винта-барашка

Резьбонарезающий винт DIN 7516 имеет конец в виде метчика, которым он нарезает метрическую резьбу в предварительно высверленном отверстии.

Что касается головок, то их используется довольно много:

• АЕ – цилиндрическая головка со сферой и крестообразным шлицем;
• DЕ – потайная головка с крестообразным шлицем;
• ЕЕ – полупотайная головка с крестообразным шлицем;
• А – шестигранная головка;
• ВЕ – цилиндрическая головка с прямым шлицем;
• FЕ – потайная головка с прямым шлицем;
• GЕ – полупотайная головка с прямым шлицем.

Еще один винт, самостоятельно образующий резьбу – DIN 7500 выдавливает ее в первоначально нанесенном гладком отверстии. Это удобно при установке изделий в условиях односторонне доступом и существенно увеличивает плотность соединения, особенно с металлическим листом. Его конец имеет форму трехгранного стержня с заходной частью и плавным сбегом резьбы.

Что такое шуруп?

Шуруп, как и саморез, представляет собой цилиндрический стержень с разными видами головки и наружной резьбой. Предназначен для крепления различных элементов к мягким основаниям. Имеет шляпку и цилиндрическую часть, которая частично закрыта резьбой, что делает его отличным от самореза.

При вкручивании шурупа необходимо просверлить отверстие диаметром до 70% от толщины шурупа. Это главное отличие, показывающее, чем шуруп отличается от самореза

При работе с этим крепежным элементом важно подобрать диаметр сверла, чтобы качественно выполнить соединение материалов. Шурупы обеспечивают долговечное и чаще всего неразборное соединение деталей

Сравнение

Внешне они могут быть очень похожи, однако признаков отличия у них довольно много:

• Технология изготовления саморезов намного сложнее. Для производства саморезов, например, необходимы только качественные и прочные сплавы из стали, проходящие в дальнейшем термическую обработку. Другими словами, этот крепежный элемент производят из закаленной стали.
• Для того чтобы прикрутить шуруп, необходимо предварительно сделать отверстие на поверхности. Саморез же можно прикрепить без подобных подготовительных работ, что заметно упрощает процесс крепежа.
• Прочность саморезов является причиной для широкого диапазона применения. Например, изделия применяют в качестве крепежа для самых разных материалов, в числе которых дерево, пластмасса, метал и даже бетон.
• Шуруп имеет меньшую высоту и шаг резьбы. Это напрямую влияет на универсальность изделия, на технологию производимых работ. В этом плане саморез имеет заметное преимущество.
• В большинстве случаев можно заметить и еще одно весомое отличие: конец самореза заметно острее. Хотя некоторые шурупы также можно встретить с острым концом.