Если изделие должно использоваться в агрессивных условиях или при длительном нагреве, используйте коррозионно- и жаростойкие сплавы, такие как 07Х16Н6, 25Х1МФ, 25Х2М1Ф, 13Х11Н2В2МФ и 20Х1М1Ф1ТР. Металлическое оборудование из этих материалов соответствует классам прочности 24, 25 и 26 по ГОСТ 1759.0-8.
Болт и винт — сходства и отличия крепежей
На конец 2020 года в России было произведено 246 484 тонны резьбового крепежа на сумму более 17 миллиардов рублей. Наибольшая доля промышленного рынка приходилась на такие изделия, как болты и винты.
Среди студентов инженерных специальностей ходит старая шутка о различии между этими изделиями: Болт — это винт, засунутый в сквозное отверстие, а шуруп — вкрученный в гнездо. Кажется, что все максимально просто для классификации и запоминания.
Давайте разберемся подробнее, насколько справедливо такое разграничение и правильно ли называть тот или иной крепеж по принципу его монтажа.
- Болт и винт — сходства и отличия крепежей
- Болты
- Болты высокопрочные
- Болты оцинкованные
- Болты с уменьшенной головкой
- Болты шестигранные
- Винты
- Винты высокопрочные
- Винты с внутренним шестигранником
- Винты с цилиндрической головкой
- Винты с шестигранной головкой
- Подводя итоги
Болты
Классическая конструктивная схема резьбового соединения предусматривает наличие крепежа с резьбовым концом и шестигранной головкой, который вставляется в сквозные отверстия соединяемых деталей и затягивается гайкой. Стержень всегда вставляется в гладкие отверстия с заметным зазором (0,5…2 мм), отсюда и термин «висячий».
Винт упирается головной частью в плоскость первой детали. Внутри отверстия его хвостовик может касаться стенки (опираясь на линию, параллельную оси крепежа). На резьбовой конец винта, выходящий наружу, надевается гайка. Это также удерживает вторую деталь на месте.
При силовом затягивании детали находятся в напряжении сжатия, а крепеж — в напряжении. Резьба, контактирующая с гайкой, слегка деформируется (изгибается).
Усилие передается на зажатые детали через головку болта и поверхность гайки. Поэтому важно располагать крепеж в узлах так, чтобы усилие зажима распределялось равномерно по максимальному количеству участков.
Для этого болты располагаются симметрично относительно центра сборки:
- по окружности (для цилиндрических изделий);
- квадратом (для размещения 4 элементов);
- прямоугольником (для сборки коробчатых корпусов).
При сборке винты помещаются в отверстия, фиксируются от проворачивания и вставляются гайки. Затяжка производится путем последовательного нанесения сложного геометрического рисунка крестовых пар. Принцип заключается в постепенном нагружении соединений, которые лежат на одной линии, проходящей через центр геометрического рисунка их расположения. Такая тактика позволяет избежать деформации узла, как при немедленной затяжке соединений по кругу.
Ввинчивание не ограничивается классической «подвесной схемой». В некоторых случаях допускается ввинчивание изделия в резьбовое гнездо в корпусе арматуры. В этом случае болт ведет себя как винт. Название при этом не меняется, так как тип крепежа определяется уже при изготовлении — в зависимости от стандарта и единого назначения.
Если вы хотите правильно назвать металлический предмет, ориентируйтесь на ГОСТ или DIN, по которому он изготовлен. Если это нестандартизированное изделие, то наименование полностью зависит от творчества конструктора.
Болты различают в зависимости от способа их изготовления:
- жесткие;
- упругие;
- с центрирующими поясками.
Сердцевина жесткого болта имеет сплошной плоский профиль. Диаметр гладкой промежуточной части совпадает с наружным диаметром резьбы. Это наиболее распространенный тип.
Эластичные изделия изготавливаются с некоторым подрезом. С головки винта вставляется небольшая шейка, за которой следует ответная резьба с диаметром, меньшим, чем диаметр сторон резьбы (70…80% от номинального размера резьбы). Сопрягаемая резьба заканчивается непосредственно перед началом проскальзывания конца резьбы. Гибкие винты используются гораздо реже, чем жесткие. Они используются для специальных соединений и узлов с ударными нагрузками.
В советское время преобладало мнение, что для обеспечения высокой прочности болтового соединения болты должны быть очень тугими, с минимальным люфтом в отверстии. С тех пор этот миф развеян. Только в некоторых случаях для обеспечения осевого выравнивания используются изделия с центрированными гладкими фланцами.
Сложилось клише, что болт должен быть шестигранным, чтобы в него помещался стандартный открытый гаечный ключ. Однако этот параметр не может использоваться в качестве ключевого отличительного признака винта, поскольку на самом деле существует гораздо больше вариантов головок:
Винты
Согласно студенческой поговорке, упомянутой в начале, винт должен вкручиваться в гнездо. А глубина ввинчивания (высота ввинчивания) напрямую связана с распределением нагрузки между витками резьбы:
- 1 виток — 30..35% нагрузки;
- 2 виток — 20..24%;
- 3 виток — 15..17%;
- 10 виток — 0,08..0,10%.
Эта закономерность напрямую связана со свойствами резьбы неравномерно деформироваться при силовом затягивании. Считается, что назначать более 10 витков на соединение просто бессмысленно. Приведенная выше примерная зависимость доказывает справедливость этого утверждения.
Длина резьбовой части стандартных винтов составляет 19…21 оборот. Для небольшого материала это соотношение может быть искусственно увеличено во избежание перенапряжения (до 27…36 витков). При сборке контакт обычно короче, чем общая длина резьбы (12…15 витков). Часть резьбового стержня остается в сквозном отверстии первой секции.
Иногда конструктор решает использовать болт по форме шпильки, пропуская стержень через два сквозных отверстия и закрепляя его гайкой. Это не совсем удачный пример. Высота стандартной гайки по ГОСТ 5915-70 ограничена 5…8 оборотами. При закреплении крепежа в резьбовом отверстии внутри арматуры инженер имеет больше возможностей для достижения плотного и стабильного контакта и разгрузки резьбы.
Таким образом, мы показали, что ввинчивание допустимо и что винт может быть успешно подвешен. Невозможно классифицировать крепеж только по способу его установки — часто нарушаются основные правила проектирования.
В отличие от болтов, которые используются для сборки тяжелых корпусов и фланцев, винты в основном применяются для легких узлов и простых сопряжений. Их основные преимущества проявляются в тех случаях, когда крепеж должен быть частично утоплен или полностью скрыт в корпусе детали.
Различают их в зависимости от положения в сборке:
- открытой установки;
- впотай (ниже плоскости детали);
- полупотай (наполовину выступая).
Исходя из предыдущей классификации, весь ассортимент можно разделить в зависимости от формы головки:
- цилиндрическая;
- полусферическая (с плоским торцом);
- цилиндросферическая;
- коническая;
- цилиндроконическая;
- сфероконическая.
В зависимости от типа затяжки винты могут быть:
- с прямым шлицем (под минусовую отвертку);
- с крестообразным углублением;
- со звездообразным углублением;
- с шестигранным отверстием;
- с наружным шестигранником;
- с наружным квадратом;
- с наружными треугольными шлицами;
- с ушками под ручную затяжку («барашек»);
- с рифлением.
Стандартные винты в основном производятся с формой резьбы A. Это связано с тем, что они ввинчиваются непосредственно в резьбовую втулку, часто машинным способом (с помощью отверток, на ротационных винторезных станках или на автоматических сборочных машинах). При этом отсутствует эффективная система центрирования изделия в отверстии перед завинчиванием. Метрическая резьба с высокой степенью точности — это минимальная гарантия того, что соединение будет собрано ровно и аккуратно, даже при механической сборке.
Чем отличается болт от винта?
Важно выбрать правильный крепеж для создания прочного соединения. В чем разница между винтом и болтом, если их конструкция и резьба схожи?
Оба вида крепежа предназначены для жесткого, разъемного соединения деталей и схожи по своим параметрам:
- стержень стандартизированной длины и диаметра;
- наружная резьба (полная или неполная);
- головка.
Основные отличия болтов от винтов
Согласно ГОСТ 27017-86, болт осуществляет соединение через гайку или резьбовое отверстие в одном из соединяемых изделий, в то время как винт является самостоятельным крепежом, который устанавливается непосредственно на деталь с соответствующей резьбой. Однако это не единственное различие.
- Первое и основное отличие, по которому безошибочно можно определить, что за изделие перед вами, это головка. Закручивание болтового соединения происходит гаечным ключом. Винт вкручивается отвёрткой или шуруповёртом, поэтому ему и нужен элемент для передачи крутящего момента от инструмента. Таким образом, у болта головка обычно шестигранная, а у винта – имеет какой-либо шлиц.
- Болты применяются при сквозном монтаже и фиксируются гайкой, а винты устанавливаются непосредственно в деталь с соответствующей резьбой и ей же фиксируются.
- В болтовом соединении нагрузка может распределяться как вдоль оси соединения (растяжение-сжатие), так и перпендикулярно к оси соединения (срез). В винтовом – вдоль или параллельно оси скрепляемых деталей. Таким образом, винтовые соединения не предназначены для массивных конструкций с высокими нагрузками.
- У болта головка всегда остаётся на поверхности. Винты могут монтироваться заподлицо за счёт шлица в торце стержня или потайной головки.
Как выглядит головка у винта
В зависимости от области применения и инструмента, используемого для сборки, головка винта может иметь различную форму. Наиболее распространены головки винтов следующих форм:
- Цилиндр. Предназначен для монтажа с помощью шестигранного ключа.
- Полусфера. Имеет шлицы под отвёртку. Могут иметь полное сечение для шлицевой отвёртки, неполное для крестовой, а также комбинированное для отвёрток обоих типов.
- Усечённый конус. Предназначен для потайного монтажа «заподлицо» с закрепляемой деталью. Монтаж может проводиться как отвёртками, так и шестигранным ключом.
Теперь кажется очевидным, что данное крепежное изделие является винтом, если головка не предназначена для открытого торцевого ключа или гаечного ключа. Однако крупные винты могут иметь и шестигранную головку. Это лишает смысла сравнивать эти крепежные изделия только по размеру и форме головки. Чтобы понять, чем именно отличается один вид крепежа от другого, следует обратиться к ГОСТ 17473-80, где четко указано, какими характеристиками должны обладать два вида крепежа.
Болт как основа безопасности и срока службы изделия
Болты используются в несущих конструкциях зданий, мостов и других сооружений. Для обеспечения надежной работы и длительного срока службы размер и прочность крепежа рассчитываются исходя из нагрузок, действующих на соединяемые детали. Также учитывается тип нагрузки — сдвиг или сжатие. Все эти характеристики описаны в ГОСТе, поэтому мы можем использовать этот стандарт, чтобы попытаться определить, что такое винт.
Согласно ГОСТу, винт — это крепежный элемент в виде стержня с головкой на одном конце и наружной резьбой на другом.
Он образует жесткое, устойчивое к сдвигу соединение через гайку или резьбовое отверстие в одной из соединяемых деталей. Это описание не отличается от описания винта и поэтому требует дополнительных пояснений. Однако здесь стоит сделать небольшое отступление. Ключевое слово — «устойчивый к сдвигу», давайте запомним это.
Болт в деталях
Внешне он очень похож на винт, у него также есть резьба, шляпка. Но если присмотреться внимательнее, то можно увидеть, насколько они разные.
Изделия, которые соединяются винтом, должны быть устойчивы к сдвигу, то есть он вставляется в калиброванное отверстие и не должен выкручиваться.
Определение более раннее, чем государственный стандарт, вот где оно полезно. Для предотвращения смещения изделия сталь имеет калиброванное утолщение ниже плоскости и выше резьбы. Очевидно, что это винт, если крепеж имеет утолщение ниже головки. Но только ли в этом заключается разница между двумя видами крепежа.
Виды винтов
DIN 7985
Винт с полусферической головкой: используется в крепежных изделиях в комплекте с гайкой и шайбой. Используется в строительстве, машиностроении и мебельной промышленности.
Материал: листовая сталь 1008, класс прочности 4.8, потайная головка, серрейтор Pozidriv, Philips, метрическая полная резьба среднего класса точности.
Винт DIN 965
Винт с потайной головкой: используется в крепеже в сочетании с гайкой, шайбой. Винт применяется в строительстве, машиностроении и мебельном производстве.
Материал: сталь C 1008, класс прочности 4.8, потайная головка, шлиц Pozidriv, полностью метрическая резьба среднего класса точности.
Винт с цилиндром DIN 316, сталь C1008, оцинкованный, цилиндр с цилиндром, сталь C1008, оцинкованный.
Используется для крепежа в сочетании с гайкой и шайбой, при необходимости для быстрого и четкого демонтажа соединения. Отличается от аналогов наличием специальных винтов с двойным концом, благодаря чему сборка и разборка соединения может производиться вручную и без инструментов. Применяется в машиностроении и строительстве.
Чаще всего этот крепеж используется при сборке мебели и в бытовых целях.
Рым-болт DIN 444
Винт DIN 444 используется в широком спектре соединительных и крепежных конструкций и отличается высокой степенью надежности.
Винты предназначены для привинчивания деталей мебели из дерева, ДСП, фанеры и т.д.. Благодаря специальному профилю резьбы и чистой поверхности, вы можете быстро и легко закрутить струбцину и добиться высокой точности подгонки. Малый диаметр стержня предотвращает появление трещин. Требуется предварительное сверление.
Головка — потайная головка Насечка — шестигранник Резьба — тонкий шаг Наконечник — тупой, Материал — сталь C1022 Оцинкованный.
Крюковые болты используются на строительных площадках или в ремонтных и отделочных работах.
Они имеют широкий спектр применения во многих областях, а также широко используются в быту для различных креплений и подвесов.
Понятие болта
Болты — это, по сути, крепежные изделия, используемые в строительстве различных конструкций и для соединения съемных механизмов с машинами. Болт — это стержень, который с одной стороны имеет резьбу, а с другой — шестигранную или квадратную головку. В зависимости от типа соединения, которое необходимо выполнить, выбирается конструкция и размер изделия.
Винт в принципе мало чем отличается от болта и используется для тех же машинных соединений и при изготовлении мебели. Винты бывают цилиндрической и конической формы. Винт также имеет резьбу и улучшенную головку на конце. Обычно они изготавливаются из различных видов стали или латуни.
Сравнение крепёжных изделий:
В чем главное отличие винта от болта? В способе их крепления. Они также используются в разных схемах нагрузки, например, при вкручивании винта вся опора находится в состоянии сдвига (почти вся нагрузка приходится на точку, через которую проходит перпендикуляр соединенных частей). При креплении винтом вся нагрузка приходится на неразрывную часть крепежа, которая проходит вдоль оси соединенных деталей, а также может быть параллельна оси. Несмотря на сходство, детали различаются по своему применению: Если болт проходит через конструкцию, а гайка закручивается в ту сторону, из которой вышла деталь, то винт может быть вкручен только в тот скрепляемый элемент, который имеет резьбу.
Болты крепятся гаечными ключами, подходящими по размеру головки, а винты закручиваются отверткой или гаечным ключом, вставленным в прорезь головки.
Болты не должны вращаться при соединении деталей. Некоторые типы винтов, напротив, двигаются вместе с компонентами и прикрепляют движущиеся части к машине.
Различная форма головки также позволяет вкручивать винт так, чтобы ничего не выступало над поверхностью; у болта головка остается над поверхностью.
Что касается самого термина, то винт — это резьба, а болт — стержень.
Шурупы бывают разных размеров. Они могут быть крошечными, например, для соединения компонентов наручных часов.
Чтобы ослабить резьбовое соединение, необходимо открутить гайку и вынуть болт; у ржавых изделий гайку просто срезают. Болты извлекаются из фитинга с помощью отвертки.
Краткий перечень отличий болтов от винтов
- Способ соединения болтов и винтов, оно или болтовое или винтовое соответственно.
- Осуществление крепления у деталей. Болт закрепляется при помощи гайки, винт с помощью резьбы.
- Способ закрепления в детали также отличается.
- Болт в соединении останется неподвижным, а винт в некоторых случаях креплений вращается.
- Винты могут вкручиваться вглубь детали, что оставляет её ровной, а болт всегда будет выделяться на поверхности.
- Стержень винта полностью покрыт резьбой, у болта лишь частично.
- Винт может быть маленького размера, а мелких болтов не производят.
- Разъединение скреплённых деталей происходит по-разному.
Надежное соединение можно получить с помощью любого из этих изделий, поэтому выбор зависит от индивидуальных потребностей.
