Винт с полукруглой головкой представляет собой тип крепежного изделия, у которого головка выполнена в форме сферы (полусферы), обеспечивающей эстетичный внешний вид и сниженный риск зацепов за сопряженные элементы конструкций. Данный тип винтов предназначен для соединения деталей, работающих под умеренными динамическими нагрузками, и находит широкое применение в приборостроении, энергетике, машиностроении и строительстве .
Нормативной базой для винтов с полукруглой головкой на территории Российской Федерации является комплекс межгосударственных и международных стандартов. Основным документом, устанавливающим конструкцию и размеры, является ГОСТ 17473-80 «Винты с полукруглой головкой классов точности А и В», введенный в действие с 1 января 1982 года взамен ГОСТ 17473-72 . Дополнительно применяются стандарты ГОСТ ISO 7380-1-2014 и ГОСТ ISO 7380-2-2014, регламентирующие винты с полукруглой головкой и шестигранным углублением (под ключ типа «имбус») .
Конструктивное исполнение
Винт с полукруглой головкой относится к категории метизов с простой конструкцией . Изделие включает следующие конструктивные элементы:
- Головка — сферическая часть винта, монолитно соединенная со стержнем, имеющая форму полусферы. Диаметр головки варьируется от 2 до 30 мм в зависимости от типоразмера .
- Стержень — цилиндрическая часть винта, несущая резьбу.
- Резьбовая часть — метрическая резьба, обеспечивающая соединение с ответной деталью. Диаметр резьбы — от 1 до 20 мм, шаг резьбы — от 0,25 до 2,5 мм .
- Шлиц (привод) — углубление в головке, предназначенное для передачи крутящего момента от инструмента.
Минимальная длина винта составляет 2 мм, максимальная — 120 мм .
Классы точности
ГОСТ 17473-80 предусматривает два класса точности изготовления :
- Класс А — повышенный класс точности, применяется в ответственных узлах точного машиностроения и приборостроения.
- Класс В — нормальный класс точности, общепромышленного применения.
Типы винтов с полукруглой головкой
Классификация по типу шлица (привода)
Винты с прямым (плоским) шлицем. Данный тип является классическим исполнением. Управление винтом осуществляется с помощью стандартной шлицевой отвертки. Применяется для типоразмеров, не требующих высоких моментов затяжки. В ГОСТ 17473-80 данное исполнение классифицировано как тип 1 .
Винты с крестообразным шлицем. Является более совершенной конструкцией по сравнению с прямым шлицем. Крестообразный шлиц обеспечивает самоцентровку рабочей части инструмента, что предотвращает соскальзывание отвертки в процессе затяжки. Кроме того, данная конфигурация позволяет направить продольное усилие по оси завинчивания, увеличивая максимальный момент закручивания . В стандарте данное исполнение классифицировано как тип 2 .
Существуют две разновидности крестообразного шлица: классический крест и двойной шлиц. Во втором случае дополнительный шлиц имеет меньшую глубину и увеличенную узость, что практически полностью исключает риск соскальзывания инструмента .
Винты с шестигранным углублением (под ключ типа «имбус»). Данный тип регламентируется ГОСТ ISO 7380-1-2014 и предназначен для передачи высоких крутящих моментов. Шестигранное углубление обеспечивает надежное зацепление с инструментом и позволяет достигать максимальных моментов затяжки . Диапазон резьбы для данного типа — от М3 до М16 включительно, класс точности — А . Существует также модификация с буртом, регламентируемая ГОСТ ISO 7380-2-2014 .
Технические требования
Материалы изготовления
Винты с полукруглой головкой производятся из следующих материалов :
- Углеродистые стали — для общего применения. Классы прочности: 8.8, 12.9 .
- Коррозионно-стойкие стали (нержавеющие) — для эксплуатации в агрессивных средах и условиях повышенной влажности.
- Латунь — для специальных применений.
- Алюминиевые сплавы — для снижения массы конструкции.
- Медь — для специфических требований по электропроводности.
Защитные покрытия
Для обеспечения коррозионной стойкости применяются гальванические покрытия, наиболее распространенным из которых является цинковое хроматированное покрытие .
Ограничение нагрузочной способности
Существует важная конструктивная особенность винтов с полукруглой головкой и шестигранным углублением: данные изделия имеют пониженную на 20% нагрузочную способность по сравнению с крепежными изделиями, имеющими полноразмерную шестигранную или цилиндрическую форму головки . При проектировании соединений следует учитывать данное ограничение и производить расчет соединения с коэффициентом 0,8 от номинальных значений, указанных в ISO 898-1 .
Допустимые дефекты
Стандартами предусмотрен перечень допустимых дефектов, включающий мелкие неровности, трещины технологического характера, раскатанные пузыри. К эксплуатации не допускаются детали с механическими повреждениями и следами коррозии, так как их наличие может привести к нарушению крепления.
Применение винтов с полукруглой головкой
Винты с полукруглой головкой применяются при сборке конструкций из металла, пластика и дерева. Монтаж осуществляется в отверстие с предварительно нарезанной резьбой; при необходимости возможно свинчивание с гайкой и комплектация шайбами .
Основные области применения включают :
- Приборостроение и точное машиностроение
- Станкостроение и производство промышленного оборудования
- Энергетическое машиностроение
- Мебельное производство
- Строительство металлоконструкций
Специфика применения винта с полукруглой головкой заключается в том, что широкая опорная поверхность головки-полусферы способствует лучшему прижатию прикрепляемого элемента. Форма головки обеспечивает эстетичный внешний вид и не создает препятствий для сопряженных движущихся частей механизмов .
Требования к монтажу
Для установки винтов с полукруглой головкой используется следующий инструмент :
- Стандартная шлицевая отвертка (для прямого шлица)
- Крестовая отвертка (для крестообразного шлица)
- Электрический или пневматический пистолет (для автоматизированной сборки)
- Шестигранный ключ типа «имбус» (для винтов по ISO 7380)
Перед установкой необходимо предварительно подготовить резьбовое отверстие. Для повышения качества фиксации могут применяться дополнительные элементы — гайки и шайбы .
В случае, если винт установлен в сквозное отверстие проходящих деталей, крепление может осуществляться при помощи гайки .
Винт с полукруглой головкой представляет собой универсальное крепежное изделие, сочетающее эстетичный внешний вид и функциональность. Широкий диапазон типоразмеров (резьба от М1 до М20, длина от 2 до 120 мм) и разнообразие исполнений по типу шлица (прямой, крестовый, шестигранное углубление) позволяют применять данные изделия в различных отраслях — от точного приборостроения до тяжелого машиностроения .
Нормативная база, включающая ГОСТ 17473-80 (для винтов со шлицем) и ГОСТ ISO 7380-1-2014 (для винтов с шестигранным углублением), обеспечивает полную регламентацию геометрических параметров, механических свойств и технических требований к изделиям данного типа. При проектировании соединений с использованием винтов с полукруглой головкой и шестигранным углублением необходимо учитывать пониженную на 20% нагрузочную способность по сравнению с крепежом, имеющим полноразмерную головку