Основные типы болтов, винтов, шпилек. Классификация и особенности применения
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:
И потайную головку:
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».
Технология производства болтов
Наиболее распространенная технология производства болтов представлена на рисунке ниже.
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.
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.
Конический
Плоский
Цилиндрический
Засверленный
Прямой шлиц
Мебельные винты представлены двумя изделиями:
Группа винтов имеет головки в форме крючков и петель разного вида:
Винт-барашек DIN 316 представлен двумя модификациями, отличающимися формой крылышек. Более остроконечные относятся к т.н. «американской» форме.
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.
Виды шпилек
Шпильки – еще одно крепёжное изделие из стержня с наружной резьбой, образующее соединение при помощи гайки или резьбового отверстия. В отличие от болта или винта шпилька не имеет головки, но зато имеет два резьбовых конца, или даже сплошную резьбу по всей длине стержня.
Шпильки широко используются при глухих посадках. Естественно, что при этом длина ввинчиваемого конца строго регламентируется. В соответствии с ГОСТ она может составлять только 1; 1,25; 2; 2,5 от диаметра резьбы. Длина второго конца в сумме с длиной безрезьбового участка может изменяться в широких пределах.
Кроме того изготавливаются шпильки с равными длинами резьбы на концах, а также со сплошной резьбой.
Шпильки по DIN 975 и DIN 976 – это наиболее распространенные варианты. По сути это просто длинные шпильки со сплошной резьбой: их длина обычно составляет 1 или 2 м (но бывают и 3 и 4 метра). Основное отличие в том, что DIN 976 может быть разной длины, а DIN 975 только 1 или 2 м. Подробнее о шпильках и их особенностях можно ознакомиться у нас в блоге. Отметим, что для удобства работы штанги в зависимости от материала и класса прочности маркируются окрашиванием торцов. Ниже приводится таблица применяемых цветов.
Источник
Разновидности болтов по назначению
На современном рынке распространены различные крепежные элементы — гайки, винты, болты, шурупы. Они востребованы в различных сферах и повсюду окружают человека. Практически во всех конструкциях присутствуют соединительные детали, от промышленности до электроники. Но среди такого разнообразия наибольшей популярностью пользуются болты.
Болт является крепежным элементом в виде стержня, на котором расположена метрическая резьба. Резьбовая часть используется для закручивания метиза или монтажа гайки. На одной стороне болта размещена головка с шестигранной или другой подходящей формой. Чаще всего болты используются для соединения разборных конструкций. Среди преимуществ подобного крепежа можно выделить простоту замены вышедшего из строя элемента, удобство монтажа и демонтажа.
Основные виды болтов
Условно болты разделяются на 2 большие категории — оцинкованные и черные. Черные болты не имеют никаких покрытий и не обрабатываются. Они используются там, где нет необходимости в эстетичности. Например, скрытые соединения либо конструкцию планируется окрашивать. Болты без обработки распространены в машиностроении, промышленности, строительстве и других сферах.
Оцинкованные болты применяются там, где важна эстетичность, а также долговечность соединения. Они устойчивы к коррозии, воздействию многих агрессивных веществ, отличаются высокой прочностью и надолго сохраняют свой внешний вид. Эти свойства позволяют использовать оцинкованные болты как при сборке мебели или устройств, так и для прочих конструкций разного назначения. Все крепежные элементы также разделяются на другие подкатегории. В статье пойдет речь об основных разновидностях.
По форме головки и размерам
Форма головки и размер напрямую зависит от назначения болта. Самыми распространенными являются шестигранные варианты, намного реже встречаются квадратные, овальные и круглые. Также они отличаются по размеру и бывают увеличенными, уменьшенными, стандартными и нормальными.
Отличается даже профиль головок. Часть болтов производится с полукруглой формой или круглой, в том числе с отверстиями. Потайной тип головки подходит для мебельной промышленности, поскольку позволяет максимально скрыть соединение и уберечь его от самопроизвольного раскручивания.
По форме стержня
Наиболее часто применяются болты, у которых показатель диаметра стержня одинаковый по всей длине. Также встречаются ступенчатые варианты. В таком случае гладкая часть немного увеличена в диаметре, а участок с резьбой чуть меньше нее.
Форма таких болтов является призонной и основное предназначение крепежа — создание соединений, которые подвергаются высоким нагрузкам и постоянному давлению. В узких нишах используются специфические варианты, изготовленные для определенных целей.
По шагу резьбы и ее типу
По типу резьбы болты, как и другие крепежные изделия, тоже различаются. Существует несколько вариантов:
метрическая;
трапециидальная;
квадратная;
дюймовая;
трубная;
упорная;
прямоугольная.
Самая распространенная среди перечисленных вариантов — это метрическая, которая бывает с крупным или мелким шагом.
По материалу изготовления, прочности и точности
Болты с шестигранной головкой также различаются по классу точности. Существует 3 варианта, которые маркируются как A, B и C. Точностью исполнения метиза является показатель шероховатости резьбы, а также расхождения между диаметрами стержня и местами опоры головок болта.
Болты с максимальным классом прочности A применяются для соединений, требующих высокой точности. Например, в машино- и приборостроении. При этом максимально допустимое различие отверстия и болта составляет 0,3 мм. Чаще всего используются метизы с классом точности B. Они подходят для стандартных соединений и показатели расхождения между диаметром отверстия и стержнем достигает 1,5 мм. К тем болтам, которые изготовлены с классом точности C, не предъявляются высокие требования. Они используются для простых соединений с меньшей ответственностью. Показатель расхождения достигает 3 мм. В соответствии с классом применяются определенные марки стали, что отражается на прочности крепежных деталей. Самыми распространенными материалами являются следующие:
конструкционная углеродистая;
обычная;
жаропрочная;
нержавейка;
конструкционная легированная углеродистая;
релаксационностойкая;
сплавы титана, латуни или меди.
Прочие варианты болтов
Сферы применения различных болтов очень широки. Крепежные изделия пользуются спросом как в быту, так и в промышленности. В зависимости от области использования метиза определяется и его классификация. Производители выпускают болты следующих видов:
Машиностроительные. Они отличаются увеличенной прочностью и шестигранной головкой. Реже по желанию заказчика производятся с другой формой головки. Еще одна особенность — метрическая резьба. Она позволяет выдерживать серьезные нагрузки, поэтому подобные болты широко используются в приборо- и машиностроении, изготовлении промышленных конструкций и оборудования, механизмов и прочих целей.
Строительные. Для их производства применяется сталь с высокой прочностью. Отличительная особенность метизов — увеличенная головка. Подобные болты подходят для возведения зданий различного назначения, в том числе промышленных. Также они подходят для соединения крупных металлоконструкций, например, тоннелей, мостов и многого другого.
Дорожные. Такие болты отличаются классами прочности, в зависимости от назначения. Полукруглая головка и подголовок квадратной формы позволяют закручивать крепежные детали без использования вспомогательных ключей. Чаще всего болты дорожные болты встречаются в дорожных ограждениях и дополнительно защищаются от внешних воздействий методом цинкования.
Железнодорожные. Данный вид болтов не пользуется широким спросом из-за узкой сферы применения. Они подходят для возведения железнодорожных конструкций, например, полотен. Существует 3 варианта болтов: стыковые, клеммные и закладные. Первый вариант используется вместе с накладками на рельсы. Второй позволяет прочно закрепить шпалы, а третий соединяет прокладки с рельсами. Для производства железнодорожных болтов используется сталь с высокой прочностью.
Транспортные. Также они называются норийными или элеваторными. Для изготовления используют углеродистую сталь, в некоторых случаях допускается оцинкованное покрытие. Болты предназначены для крепления подающих конструкций к транспортировочной ленте. Главное отличие метизов в том, что на стороне стержня головка имеет форму полусферы, а на другой остается плоской. Благодаря паре шипов исключается самопроизвольное поворачивание крепежного элемента.
Лемешные. Они тоже не имеют большого спроса и выпускаются в основном по заказу. Лемешные болты позволяют прикреплять различное навесное оборудование к сельскохозяйственной технике. Предусмотрена потайная головка. Подобные метизы не требуют высокой точности исполнения, поэтому выпускаются в основном с классом C. Благодаря квадратному подголовку исключено самопроизвольное раскручивание и соединение остается надежным.
Мебельные. Для эстетичного внешнего вида болты выпускаются с потайными либо полукруглыми головками. Кроме сборки мебели они используются для других деревянных и легких конструкций. Они не имеют высокой прочности и дополнительно обрабатываются методом цинкования.
Вариант исполнения
Одной из основных конструктивных особенностей можно назвать вариант исполнения, который зависит от стандарта, по которому изготовлен метиз. Общепринятыми нормативами являются ГОСТ и DIN.
Например, в шестигранных болтах отличительной особенностью может стать стопорение резьбового соединения. Оно достигается за счет отверстия, в которое продевается шплинт или проволока. Если потребовалось уменьшить вес крепежного элемента без потери прочности соединения, то в головке болта можно сделать углубление.
