Зал 102, здание 13, район А, парк Ваняна Чжунчуанга, город Ганяо, округ Цзяшан, Чжэцзян Китай.
Винты с шестигранной головкой — также называемые винтами с шестигранной головкой или винтами с шестигранной головкой — представляют собой резьбовые крепления с шестигранной головкой, предназначенные для завинчивания гаечным ключом или торцевым инструментом, а не отверткой. Их шестигранная геометрия позволяет прикладывать гораздо больший крутящий момент во время установки, чем любой крепеж с внутренним приводом того же диаметра. , что делает их стандартным выбором для стальных конструкций, сборки машин, автомобилестроения и строительных болтов везде, где требуется высокая сила зажима.
В отличие от приводных винтов Phillips или Torx, в головке которых имеется выемка, винты с шестигранной головкой передают движущее усилие по полностью плоским граням шестигранника, равномерно распределяя нагрузку и практически исключая эксцентриситет при высоком крутящем моменте. Если вы крепите что-либо несущее, соединяете металл с металлом или собираете оборудование, которое будет подвергаться вибрации, винты с шестигранной головкой почти наверняка будут правильным выбором.
Термины «винт с шестигранной головкой» и «болт с шестигранной головкой» часто используются как взаимозаменяемые, но существует существенное техническое различие, которое влияет на то, как каждый из них указывается и используется.
На практике Винты с шестигранной головкой с полной резьбой используются при ввинчивании в резьбовое отверстие, а болты с шестигранной головкой с частичной резьбой используются с гайкой. в сквозных болтовых соединениях. Оба имеют одинаковую шестигранную геометрию головки и оба приводятся в движение одними и теми же инструментами — разница полностью заключается в конфигурации хвостовика и конструкции шарнира.
В североамериканских стандартах (ASME B18.2.1) различие формализовано: крепеж представляет собой «болт», если он ввинчивается в резьбовое отверстие, и «болт», если он собран с гайкой. В европейских стандартах (ISO 4014, ISO 4017) для обеих конфигураций используется термин «винт с шестигранной головкой», отличающийся суффиксом (с частичной или полной резьбой).
Винты с шестигранной головкой производятся в соответствии с точными стандартами размеров, которые определяют размер головки, шаг резьбы, диаметр хвостовика и длину. Знание этих спецификаций необходимо для правильного выбора инструмента и обеспечения его взаимозаменяемости среди поставщиков.
Винты с метрической шестигранной головкой соответствуют стандартам ISO 4017 (полная резьба) и ISO 4014 (частичная резьба). Ширина головки под лыской (WAF) — размер, которому должен соответствовать гаечный ключ или головка — стандартизируется для каждого номинального диаметра.
| Номинальный диаметр | Шаг резьбы (грубый) | Ширина по лыскам (мм) | Высота головы (мм) | Типичный диапазон крутящего момента (Нм, класс 8,8) |
|---|---|---|---|---|
| М6 | 1,0 мм | 10 мм | 4,0 мм | 9–11 Нм |
| М8 | 1,25 мм | 13 мм | 5,3 мм | 22–25 Нм |
| М10 | 1,5 мм | 17 мм | 6,4 мм | 43–50 Нм |
| М12 | 1,75 мм | 19 мм | 7,5 мм | 75–90 Нм |
| М16 | 2,0 мм | 24 мм | 10,0 мм | 180–210 Нм |
| М20 | 2,5 мм | 30 мм | 12,5 мм | 350–410 Нм |
| М24 | 3,0 мм | 36 мм | 15,0 мм | 600–710 Нм |
В Северной Америке и в отраслях, соответствующих стандартам ASME/ANSI, винты с шестигранной головкой имеют британские размеры и имеют резьбу Unified National Coarse (UNC) или Unified National Fine (UNF). Общие размеры варьируются от От ¼-20 UNC до 1½-6 UNC , где первое число обозначает номинальный диаметр хвостовика в дюймах, а второе число обозначает число витков резьбы на дюйм. Например, винт с шестигранной головкой ½-13 UNC имеет диаметр хвостовика ½ дюйма и 13 витков резьбы на дюйм — один из наиболее широко распространенных размеров в промышленных цепочках поставок Северной Америки.
Варианты с мелкой резьбой (UNF) одного и того же диаметра имеют больше витков на дюйм, что обеспечивает повышенная устойчивость к расшатыванию под воздействием вибрации и более точное управление регулировкой за счет незначительного снижения сопротивления срыву резьбы в более мягких материалах.
Прочность винта с шестигранной головкой определяется не только его размером — материал и термическая обработка определяют, какую нагрузку он может выдержать, прежде чем он станет текучим или сломанным. Выбор неправильного класса прочности является одной из наиболее серьезных ошибок спецификации при проектировании крепежа.
| Класс собственности (ISO) | Эквивалент класса SAE | Предел прочности (МПа) | Предел текучести (МПа) | Материал | Маркировка головы |
|---|---|---|---|---|---|
| 4.6 | SAE класс 2 | 400 МПа | 240 МПа | Низкоуглеродистая сталь | 4.6 |
| 8.8 | SAE класс 5 | 800 МПа | 640 МПа | Medium carbon steel, Q&T | 8.8 |
| 10.9 | SAE класс 8 | 1040 МПа | 940 МПа | Alloy steel, Q&T | 10.9 |
| 12.9 | Нет прямого эквивалента | 1220 МПа | 1100 МПа | Alloy steel, high Q&T | 12.9 |
| А2-70 | — | 700 МПа | 450 МПа | 304 Нержавеющая сталь | А2-70 |
| А4-80 | — | 800 МПа | 640 МПа | Нержавеющая сталь 316 | А4-80 |
Класс прочности 8,8 является наиболее широко используемым классом прочности в общем машиностроении. , предлагая практический баланс прочности, доступности и стоимости. Классы 10,9 и 12,9 зарезервированы для применений с высокими нагрузками, таких как компоненты двигателей, системы подвески и соединения конструкций, где предварительная нагрузка соединений имеет решающее значение. Использование более низкого класса прочности, чем указано в конструкции соединения, представляет собой серьезную угрозу безопасности: маркировка головки, выбитая на каждом соответствующем крепеже, является единственным надежным способом проверки класса прочности на месте.
Основная сталь большинства винтов с шестигранной головкой подвергается коррозии без обработки поверхности. Выбор отделки влияет как на устойчивость к коррозии, так и на то, подходит ли крепеж для контакта с конкретными материалами или средами.
Яркое цинкование (BZP) и желтое цинкование (YZP) являются наиболее распространенными покрытиями для винтов общего назначения с шестигранной головкой. Слой цинка действует как жертвенный анод — он корродирует раньше, чем нижележащая сталь. Стандартная цинковая гальваническая пластина толщиной 8 микрон обеспечивает устойчивость к солевому туману примерно 72–96 часов согласно ISO 9227. , что подходит для внутреннего и крытого наружного применения. Желтая пассивация добавляет дополнительный конверсионный слой хромата, который повышает устойчивость к коррозии и придает крепежу характерный золотисто-желтый вид.
Для стальных конструкций, находящихся под открытым небом, горячеоцинкованные винты с шестигранной головкой погружаются в расплавленный цинк при температуре примерно 450°C, образуя покрытие. Толщина 45–85 микрон — в пять-десять раз толще, чем гальваника. Это обеспечивает значительно большую защиту от коррозии, часто превышающую 25 лет в сельской местности или 10–15 лет в городских/промышленных условиях до первого технического обслуживания. Крепежи HDG имеют более грубый матово-серый вид и могут потребовать нарезания резьбы перед сборкой из-за толщины покрытия.
Если коррозионная стойкость должна быть внутренней, а не зависящей от покрытия, используются винты с шестигранной головкой из нержавеющей стали. Нержавеющая сталь А2 (класс 304) подходит для большинства помещений и мягких наружных условий. Нержавеющая сталь А4 (марка 316) содержит молибден, который значительно повышает устойчивость к питтинговой коррозии, вызванной хлоридами, что делает ее стандартом для морская, прибрежная среда, пищевая промышленность и химические предприятия. Крепежи из нержавеющей стали никогда не следует смешивать с компонентами из углеродистой стали без гальванической изоляции, поскольку биметаллическая коррозия ускорит воздействие на менее благородный металл.
Geomet и Dacromet — это запатентованные системы покрытий из цинковых чешуек, наносимые при низких температурах, что делает их пригодными для высокопрочных крепежных изделий (класс 10,9 и 12,9), где гальваническое покрытие может привести к водородному охрупчиванию. Эти покрытия устойчивы к солевому туману в течение 720–1000 часов. имеют толщину покрытия всего 8–10 микрон и широко используются в автомобильной и ветроэнергетической отраслях.
Винты с шестигранной головкой встречаются практически во всех отраслях, связанных с механической сборкой, но их доминирование особенно заметно в секторах, где несущая способность, доступность и надежность не подлежат обсуждению.
В соединениях стальных конструкций — соединениях балок с колоннами, опорных плитах, второстепенных стальных конструкциях и мостовых конструкциях — болты с шестигранной головкой (обычно от M16 до M36, класса 8,8 или S10T для высокопрочного фрикционного захвата) являются обязательным типом крепежа в соответствии с EN 1993 (Еврокод 3) и AISC 360 в Северной Америке. Внешний шестигранный привод здесь имеет важное значение: в условиях ограниченного пространства с пневматическими ключами и инструментами контроля крутящего момента внешняя приводная головка гораздо более практична, чем любая утопленная приводная система.
В компонентах подвески, блоках двигателей, корпусах трансмиссии, выпускных коллекторах и точках крепления шасси используются винты с шестигранной головкой — преимущественно класса 10,9 и 12,9 для мест с высокими нагрузками. Возможность приложения точного, измеренного крутящего момента с помощью калиброванного динамометрического ключа или метода углового момента имеет решающее значение для достижения правильной предварительной нагрузки соединения в автомобильных узлах, критичных с точки зрения безопасности.
Редукторы, конвейерные системы, насосы, компрессоры и каркасы производственных предприятий в значительной степени полагаются на винты с шестигранной головкой как при первоначальной сборке, так и при обслуживании на месте. Внешний шестигранный привод значительно снижает риск снятия резьбы во время затяжки при техническом обслуживании с помощью электроинструментов с высоким крутящим моментом — вид отказа, который часто разрушает утопленные крепежные детали привода в условиях эксплуатации.
В башнях ветряных турбин, рамах гондол и конструкциях для крепления солнечных панелей используются винты с шестигранной головкой большого диаметра (M20–M72) из высокопрочных марок со специальным покрытием. Для одной секции башни ветряной турбины может потребоваться 80–120 высокопрочных болтов с шестигранной головкой на одно фланцевое соединение. , каждый из которых установлен с соблюдением точных характеристик угла крутящего момента и периодически перепроверяется на протяжении всего срока службы турбины.
Внешний шестигранный привод этих винтов специально разработан для использования с инструментами, которые захватывают все шесть лысок одновременно, что обеспечивает максимальную передачу крутящего момента и минимизирует деформацию головки. Использование неправильного инструмента повредит как крепеж, так и сам инструмент.
Вибрация является основной причиной ослабления винтов с шестигранной головкой во время эксплуатации. Испытание на динамическое ослабление DIN 65151 (тест Юнкера) является отраслевым стандартом для оценки устойчивости крепежных изделий к поперечной вибрации. винты с простой шестигранной головкой без каких-либо фиксаторов обычно начинают ослабевать после 100–200 циклов нагрузки. в условиях испытаний Юнкера. Существует несколько надежных методов предотвращения этого.
Нейлоновые вставки или цельнометаллические динамометрические гайки создают помехи трения при навинчивании на болт, требуя постоянного крутящего момента для полного вращения, что предотвращает свободное вращение в случае потери зажимного усилия. Нейлоковые гайки (с нейлоновыми вставками) нельзя использовать повторно или использовать при температуре выше 120°C. Цельнометаллические динамометрические гайки рассчитаны на более высокие температуры и многократное использование.
Анаэробные клеи, такие как Loctite 243 (средней прочности) или Loctite 270 (высокой прочности), заполняют пустоты в корнях резьбы и отверждаются в отсутствие кислорода, склеивая сопрягаемые резьбы. Составы средней прочности удаляются стандартными ручными инструментами; высокопрочные сорта требуют нагрева (обычно выше 250°C), чтобы разорвать связь. Клей для фиксации резьбы особенно эффективен в узлах, где гайка недоступна. , например, ввинчивание винта непосредственно в глухое резьбовое отверстие.
В клиновых стопорных шайбах Nord-Lock используется кулачковый механизм: парные шайбы с угловыми кулачками на внутренних поверхностях и радиальными зубцами на внешних гранях фиксируют крепеж, требуя, чтобы болт немного растянулся, прежде чем угол кулачка можно будет преодолеть. Эта система сохраняет блокировку даже после многократных циклов сборки и разборки, что делает ее широко используемой в железнодорожной, горнодобывающей и ветроэнергетической сферах.
Дополнительная тонкая гайка (контргайка) затягивается к основной гайке, создавая сжимающую нагрузку между двумя гайками, препятствующую вращению. Это экономичное решение для сред с низким уровнем вибрации, хотя оно увеличивает высоту штабеля и требует правильной последовательности установки — контргайка должна находиться внутри (ближайшей к поверхности соединения) и затягиваться первой, а затем прижиматься к ней всей гайкой.
Даже опытные инженеры иногда допускают ошибки в спецификации крепежа, которые ставят под угрозу целостность соединения. Ниже приведены наиболее часто встречающиеся ошибки:
Исправленные якорные болоты включают болты, шайбы, гайки и 4pcs цилиндрические щиты. Затягивая болты, трубки щитов расширяются, и компоненты могут ...
Смотрите детали
Болты фланца специально используются для плотного соединения труб и компонентов с фланцами. Мы производим фланцевые болты с твердым T и DurableThat...
Смотрите детали
Болты с полным шестигранником с полным нагрузкой класса 8.8 имеют внутреннюю шестнадцатеричную конструкцию и должны использоваться с гаечным ключом...
Смотрите детали
Степень 8.8 Черно-оксид с полным шестигранником является очень распространенным укреплением и требует гаечного ключа или шестигранного гаечного клю...
Смотрите детали
Этот продукт изготовлен из высококачественной углеродистой стали и подвергается строгому процессу термической обработки. Он имеет высокую силу, хор...
Смотрите детали
Этот полная нагрузка из нержавеющей стали 304-это своего рода крепеж из высококачественного материала из нержавеющей стали и обладает коррозионной ...
Смотрите детали
Этот простальный круглый сварной болт сварной головки является крепежным изделиями, подходящим для различных сварочных применений. Его плоская голо...
Смотрите детали
В этом классе 12.9 с цинковантованной квадратной шейной шейной болтом есть преимущества высокой точностью, высокой работой, высокой прочности и выс...
Смотрите детали