В американском английском установочный винт — это винт , который используется для фиксации объекта посредством давления и/или трения внутри или против другого объекта, например, для крепления шкива или шестерни к валу . [1] [2] Установочный винт обычно используется без гайки (что отличает его от болта ), а вместо этого ввинчивается в резьбовое отверстие, просверленное только в одном из двух закрепляемых объектов. Установочный винт часто не имеет головки и имеет резьбу по всей длине, так что он полностью находится внутри этого отверстия; в этом случае его можно назвать установочным винтом или глухим винтом .
После полного и прочного ввинчивания в первый объект выступающий кончик установочного винта сильно прижимается ко второму объекту, действуя как зажим . Второй объект может иметь механический фиксатор (выемку), гарантирующий, что он не сможет проскользнуть под кончик винта. На валу это может быть просто сплющенный участок. Установочный винт может иметь привод любого типа , например шестигранную или квадратную головку, шлиц или утопленный крестообразный (Phillips), шестигранный (Allen), звездообразный (Torx) или квадратный (Robertson).
В Великобритании термин «установочный винт» или «установочный винт» относится просто к болту с полной резьбой, без гладкого хвостовика; в США называется винтом с головкой . [1] [2]
Установочные винты не всегда являются лучшим способом противостоять крутящему моменту ведомых валов. Чтобы уменьшить вероятность соскальзывания и увеличить грузоподъемность, фиксатор (часто называемый «плоским») можно фрезеровать или отшлифовать на той части вала, где контактирует точка установочного винта. Однако перед креплением фиксатор должен быть точно совмещен с резьбовым отверстием. Оператор часто может почувствовать, как винт подталкивает плоскую поверхность к окончательному выравниванию, когда он делает последний пол-или четверть оборота, затягивающий винт. Установочные винты могут успешно выдерживать нагрузки с большим крутящим моментом, если детали подобраны правильно. Например, в держателях концевых фрез цельного типа обычно используются большие установочные винты, удерживающие лыски для крепления концевой фрезы, и выдерживают большие нагрузки. Однако маленькие установочные винты без лысок склонны к проворачиванию и истиранию при перегрузке. Использование шпонок и шпоночных пазов вместо установочных винтов или в сочетании с ними обычно применяется в тех случаях, когда требуется высокое сопротивление крутящему моменту или передача. Шлицы обеспечивают еще большую прочность.
Для увеличения срока службы установочные винты обычно изготавливаются из легированной стали и закаляются . Закаленные установочные винты часто оставляют пластическую деформацию в виде круговой или полукруглой отметки на валу, к которому прилегает винт. В этом есть как плюсы, так и минусы. С другой стороны, такая деформация увеличивает удерживающую способность (сопротивление крутящему моменту) соединения, поскольку винт, по сути, «создает собственный фиксатор» в небольшом, но эффективном масштабе. С другой стороны, если кто-то хочет получить косметическую отделку без дефектов на прикладываемой детали, необходимо принять меры для предотвращения образования круглых следов. В большинстве случаев применения установочных винтов это соображение не имеет значения. Еще одним недостатком является то, что эта пластическая деформация может привести к появлению соответствующих выступов на валу, окружающих круглую метку. Это может привести к трудностям при разборке, если подшипник или другая деталь с жесткими допусками должны пройти мимо этой области. Использование квартиры смягчает эту проблему.
Установочные винты имеют различные типы наконечников (острий). Наконечники различной формы имеют разные свойства, которые могут использовать инженеры. Если бы инженеру пришлось использовать фиксатор для обеспечения правильного размещения винта, он мог бы выбрать винт с конической головкой. Часто может потребоваться использовать плоскую точку, когда винт должен идеально прижиматься к поверхности. Самый распространенный тип — чашеобразный. Этот тип работает хорошо, поскольку поверхность закруглена так, что соприкасается небольшая площадь поверхности, но в одной точке не возникает чрезвычайно высокого напряжения, как в случае с конусом. Исследования долговечности показывают, что острие чашки обеспечивает превосходную устойчивость к износу, сохраняя при этом надежный захват. [3] Чашечные наконечники с накаткой обеспечивают дополнительное преимущество за счет стопорного действия (аналогичного действию зубчатой стопорной шайбы), которое предотвращает ослабление винтов в условиях высокой вибрации. [4]
Общие моменты включают следующее:
Винты с накаткой обычно используются для закрепления одного объекта внутри другого. Зубчатый выступ на установочном винте чашки с накатанной головкой помогает уменьшить ослабление из-за вибрации. Накатка сочетает в себе копающее действие чашечной насадки с фиксирующими накатками, вращающимися против часовой стрелки, которые имеют храповой механизм фиксации, что помогает предотвратить ослабление даже при самых сильных вибрациях. [5] [6]
Установочные винты с накаткой не следует использовать повторно, поскольку режущие кромки накаток отклоняются при затягивании. При снятии режущие кромки рвутся и уже не имеют полной прочности, чтобы противостоять отвинчиванию. Стандарт ISO для установочного винта с накатанной головкой — ISO 4029.
Установочные винты изготавливаются с различными типами приводов , включая следующие:
Идея установочных винтов существует уже несколько столетий и предшествует металлическому винту, по крайней мере, на несколько сотен лет. Ранние материалы включали дерево, кость, рог, рога и слоновую кость.
Установочные винты без головки существуют уже давно, при этом прямой паз является самым старым типом привода (из-за простоты обработки ) , но спрос на установочные винты без головки заметно увеличился в первом и втором десятилетиях 20-го века. , когда склонность к повышению промышленной безопасности, кампания под лозунгом «безопасность прежде всего» [7] охватила промышленно развитые страны Северной Америки и Европы как часть более широкого Прогрессивного движения . Этот всплеск сознания безопасности был реакцией на часто жестокие стандарты промышленной безопасности той эпохи. Х. Т. Хэллоуэлл-старший, американский промышленник, чья корпорация была одной из нескольких, которые первыми начали коммерциализировать привод с шестигранной головкой , отметил в своих мемуарах, что линейные валы , которые были повсеместно распространены в промышленной практике того времени, часто имели установочные винты с головкой ( с квадратным приводом с внешним ключом ), удерживающим множество шкивов на линейных валах, и кольцами, удерживающими валы от осевого перемещения. В то время также были распространены зубчатые передачи с открытыми шестернями, и в них тоже часто использовались установочные винты с головкой, удерживающие шестерни на валах. Основной продукцией его компании в то время были подвески валов и муфты валов из прессованной стали. «Увлечение безопасностью» привело к растущему спросу на установочные винты без головки на шкивах, шестернях и кольцах вместо головок с головкой, чтобы одежда и пальцы рабочих с меньшей вероятностью зацеплялись за открытую вращающуюся головку винта. Именно этот повышенный спрос побудил фирму Хэллоуэлла заняться производством винтов и изучить конструкции приводов с головкой под торцевой ключ. Поскольку П.Л. Робертсон получил новые патентные права на практичный в изготовлении привод с квадратным гнездом, фирма вскоре приступила к разработке привода с шестигранным гнездом.
