Винт (деталь)

Эта статья прошла проверку экспертом
Материал из «Знание.Вики»
Винты с потайной и полупотайной головкой
Чертеж винтового соединения
Cоединение деталей винтом (винт ввинчен в нижнюю из скрепляемых деталей)

Ви́нт (англ. screw, нем. schraube, фр. vis) — крепёжное изделие для образования резьбового соединения или фиксации деталей, выполненное в форме стержня с наружной резьбой на одном конце и конструктивным элементом для передачи крутящего момента на другом[1]. Винты применяют в тех случаях, когда постановка болта невозможна или нерациональна[2], например, при большой толщине одной из соединяемых деталей, или при необходимости создания потайного соединения. Соединение выполняется путём вворачивания винта в соединяемые детали конструкции и не требует использования гайки, в отличие от болтового или шпилечного соединения. Для передачи крутящего момента используются шлицы под отвёртку на головке,или в торце стержня, или различные формы головки.

Общие сведения

Название изделия заимствовано из польского языка, где gwint восходит к немецкому Gewinde — «нарезка, резьба». Под смысловым воздействием глагола «вить» начальное «г» было утрачено, и в русском языке закрепилась форма винт[3].

Резьбовую поверхность винта можно представить как наклонную плоскость, обёрнутую (обвитую) вокруг цилиндра, поэтому с точки зрения физики винт — это разновидность простого механизма «наклонная плоскость». Если наклонная плоскость преобразовывает одно прямолинейное движение в другое (например, движение по горизонтали в движение под углом к горизонту), то винт преобразовывает непрямолинейное (вращательное) движение в прямолинейное, например, стягивая соединяемые детали[4].

Принцип работы винта, как механизма, обеспечивающего связь поступательного и вращательного движений, широко используется в технике; примерами могут служить передача «винт — гайка», архимедов винт, гребной винт и другие.

Винты, как правило, изготавливаются из следующих материалов: нержавеющая, легирования или углеродистая сталь, а также из цветных металлов и их сплавов. В медицине могут быть использованы винты из биосовместимых и биоразлагаемых материалов[5], например, на основе полимолочной кислоты[6].

Классификация

Можно выделить следующие направления классификации:

  • по назначению (крепёжные, установочные и регулировочные[7]);
  • по конструкции;
  • по классу точности;
  • по классу прочности;
  • по материалу и наличию покрытия.

В целях обеспечения взаимозаменяемости была проведена работа по стандартизации резьб и упорядочивание конструкций крепёжных изделий. Стандарты на крепёжные изделия охватывают такие параметры, как материал, геометрия профиля резьбы и крепёжных деталей, размеры, допуски и механические свойства. Если учесть крепёжные детали специального назначения или детали с ограниченным правом производства, с различными видами обработки поверхности и покрытиями, а также все комбинации диаметра и длины, то общее число разновидностей этих изделий составит более двух миллионов[8].

В Российской Федерации для крепёжных изделий стандартом установлено 28 видов головок; 7 форм стержней; 16 видов концов и 16 типов элементов, передающих вращение[1]. Комбинации различных видов конструктивных элементов составляют номенклатуру стандартизованных винтов.

В стандартах определены размеры и установлены технические требования к винтам, а также даны примеры их условного обозначения. Например, стандарт ГОСТ Р ИСО 10642-2012 Винты с потайной головкой и шестигранным углублением под ключ класса точности А устанавливает характеристики винтов с потайной головкой и шестигранным углублением под ключ с резьбой от М3 до М20 включительно класса точности А и классов прочности 8.8, 10.9 и 12.9.

Крепёжный винт в соединении деталей
Установочный винт с ключом

Области применения

Крепёжные винты

Крепёжные винты используются для соединения в основном металлических, деревянных и пластиковых деталей в различных сферах: строительстве, производстве, ремонте, быту. С их помощью выполняются разъёмные резьбовые соединения, требующие предварительной подготовки соединяемых деталей. Как правило, в детали бо́льшей толщины выполняется резьбовое отверстие с резьбой, соответствующей резьбе винта, в детали меньшей толщины — простое гладкое отверстие, через которое пропускается винт с небольшим зазором[9]. Форма и размеры опорной поверхности под головку винта зависит от вида головки[10].

Если при эксплуатации деталь часто снимают и затем снова ставят на место, то её следует закреплять болтами или шпильками, так как винты при многократном завинчивании могут повредить резьбу в детали. Повреждение резьбы в этом случае более вероятно, если деталь изготовлена из малопрочных хрупких материалов, например из чугуна, дюралюминия и тому подобных[2].

Установочные винты

Установочные винты применяются при необходимости зафиксировать взаимное расположение деталей относительно друг друга, для этого на концах винтов имеются различные выступы или углубления для лучшей фиксации[11]. Также, если имеется необходимость или возможность, в детали изготавливают специальные отверстия под концы установочных винтов. Примером установочных винтов могут служить стоматологические винты, используемые для фиксации ортопедических компонентов (например, абатмента) к имплантатам непосредственно в ротовой полости.[12]

Регулировочные винты

Основное назначение — переменное перемещение деталей и обеспечение точной регулировки зазоров и расстояний между ними. Винт регулировочный с внутренним шестигранником является одним из наиболее широко применяемых типов регулировочных винтов и часто используется в механизмах, требующих мелкой настройки и надёжной фиксации положения элементов. Данный тип винтов активно используется при сборке и монтаже механизмов, прикреплении элементов к поверхностям, а также при регулировке и установке различных узлов и деталей. Они позволяют быстро и удобно изменять положение и прижатие объектов, а также обеспечивают лёгкость демонтажа и переналадки при необходимости[13].

Примечания

  1. 1,0 1,1 ГОСТ 27017-86 Изделия крепежные. Термины и определения. Интернет и право (1 августа 2006). Дата обращения: 16 июля 2024.
  2. 2,0 2,1 Иванов М. Н., Финогенов В. А. Детали машин. — 16-е изд., испр. и доп.. — Москва: Издательство Юрайт, 2024. — С. 35. — 457 с. — ISBN 978-5-534-12191-9.
  3. Происхождение слова винт. ΛΓΩ Онлайн-словари русского языка. Дата обращения: 17 июля 2024.
  4. Щербинина Н. Г. Винт и его применение. Физика.ru (2013). Дата обращения: 17 июля 2024.
  5. Bioscrew® биоразлагаемый интерферентный винт. CONMED (компания). Дата обращения: 20 июля 2024.
  6. Васильева, Елена. Основные причины использование биовинта при переломах костей и разрыве связок. Здоровье позвоночника и суставов (сайт) (16 апреля 2010). Дата обращения: 20 июля 2024.
  7. Анурьев В. И. Справочник конструктора-машиностроителя / Под ред. И. Н. Жестковой. — 8-е изд. — М.: Машиностроение, 2001. — Т. 1. — С. 663—678. — 920 с. — ISBN 5-217-02963-3.
  8. Болты, гайки и резьба - история. Речицкий Метизный Завод (Музей) (2023). Дата обращения: 20 июля 2024.
  9. Решетов Д. Н. Детали машин. — М.: Машиностроение, 1989. — С. 97. — 496 с. — ISBN 5-217-00335-9.
  10. ГОСТ 12876-67 Поверхности опорные под крепежные детали. Размеры. Интернет и Право (1 августа 2006). Дата обращения: 17 июля 2024.
  11. Винты: виды, назначение, применение. SteelRex. Дата обращения: 18 июля 2024.
  12. Клинические стоматологические винты — особенности, фиксация, осложнения (25 августа 2020). Дата обращения: 17 июля 2024.
  13. Винт регулировочный с внутренним шестигранником ГОСТ. База ГОСТ, ГОСТ Р — национальные стандарты РФ. Дата обращения: 20 июля 2024.

Ссылки

WLW Checked Off icon.svg Данная статья имеет статус «готовой». Это не говорит о качестве статьи, однако в ней уже в достаточной степени раскрыта основная тема. Если вы хотите улучшить статью — правьте смело!