Как выбрать исполнение винта: стяжка пакета или фиксация на валу

Позиция «винт М6» в спецификации ещё не говорит, что приедет на сборку. За ней стоит болт с гайкой, крепёжный винт в резьбу корпуса или установочный винт, который только держит кольцо на валу. Ошиблись головкой, шлицем или формой конца — ключ не садится, потай торчит из плоскости, на шейке остаётся лунка, а шкив проворачивается, потому что момент так и не попал на шпонку. Ниже одно сравнение на диаметре М6: чем стяжка пакета отличается от фиксации на валу и где ходовой винт с гайкой уже отдельная деталь.

Чем отличается винт от болта на размере М6

Строка «винт М6» в спецификации называет диаметр, а не схему узла. По ГОСТ 27017-86 винт — это стержень с наружной резьбой и элементом, через который передают момент затяжки или фиксации. На практике за этой строкой стоят три изделия, и собирают их с разными ответными деталями.

Болт М6 проходит сквозные отверстия пакета и стягивает его вместе с гайкой. Крепёжный винт М6 вворачивается в резьбу корпуса и прижимает крышку собственной головкой. Установочный винт М6 фиксирует деталь на валу: конец упирается в шейку и держит её от сдвига.

Чем отличается винт от болта, на размере М6 видно по ответной детали, а не по слову в накладной. Гайка и два сквозных отверстия собирают болт. Резьба в корпусе и головка на плоскости крышки собирают крепёжный винт. Резьба в ступице, кольце или втулке и упор конца в вал собирают установочный винт.

Крепёжный винт М6: головка, шлиц и длина

Крепёжный винт М6 стягивает пакет. Головка садится на деталь, стержень проходит отверстие с зазором и ввинчивается в резьбу ответной детали. Крупный шаг — 1 мм: запись «М6» без шага означает М6×1. Отверстие под метчик в стали сверлят сверлом 5,0 мм. Сквозные отверстия под стержень по ГОСТ 11284 — 6,4 мм, 6,6 мм и 7,0 мм для точного, среднего и грубого рядов.

Длину отсчитывают от разной базы. У цилиндрической и полукруглой головки в размер входит стержень от опорного торца, головка снаружи. У потая длина включает головку: М6×20 с потайной головкой занимает в детали все 20 мм. Мелкие шаги М6×0,75 и М6×0,5 пишут в обозначении явно — их ставят на тонкой стенке и в регулировке.

Класс прочности 8.8 нормирует несущую способность крепёжного винта с головкой. Ряд для такого М6 — 8.8, 10.9 и 12.9: прочность 800 / 1000 / 1200 МПа, текучесть 640 / 900 / 1080 МПа. Внутренний шестигранник передаёт момент ключа на винт М6. У цилиндрической головки по ГОСТ 11738-84 и DIN 912 под ключ 5 мм.

Установочный винт: концы, которые фиксируют вал

Установочный винт М6 фиксирует взаимное положение деталей: кольца, втулки, ступицы на валу. Головка в конструкцию не входит, момент завинчивания передаёт внутренний шестигранник 3 мм в торце стержня. Ключ здесь на 3 мм, у крепёжного винта с цилиндрической головкой — на 5 мм. Длина установочного винта — полная длина стержня.

В вал работает конец. Он передаёт местное усилие в поверхность шейки, поэтому форма конца прямо задаёт след.

Плоский конец DIN 913 (ISO 4026) упирается в лыску и держит деталь трением по площадке. Конический DIN 914 (ISO 4027) собирает усилие в точку и легче внедряется в мягкий вал. Цилиндрический DIN 915 (ISO 4028) цапфой входит в посадочное отверстие и работает вдоль оси этого отверстия, как короткий штифт. Засверлённый конец DIN 916 (ISO 4029) кольцевой кромкой оставляет на валу лунку: кромка вдавливается в поверхность и стопорит деталь местным смятием.

Как на М6 выбрать головку, шлиц и форму конца

На одном диаметре М6 семейства расходятся по задаче. Ниже штатное исполнение и соседнее, с которым его путают в заявке: разница сидит в механике работы, а не в общем слове «винт».

• Стяжка крышки. Штатно — крепёжный винт М6 с цилиндрической головкой и внутренним шестигранником 5 мм: головка прижимает крышку, стержень затягивается в резьбу корпуса. С болтом М6 эту позицию путают там, где под крышкой нет выхода под гайку: болт живёт только парой с гайкой, винт закрывает стык сам.
• Плоскость заподлицо. Штатно — потай по ГОСТ 17475-80, длина вместе с головкой, после затяжки головка уходит в зенковку. Рядом в заявке оказывается цилиндрическая головка: она остаётся над плоскостью и упирается в соседнюю деталь.
• Кольцо на валу. Штатно — установочный винт М6 с плоским концом DIN 913 по фрезерованной лыске: площадка держит кольцо трением. Засверлённый конец на целой шейке ставят вместо этой схемы и оставляют лунку там, где конструктор заложил лыску.
• Осевой стопор ступицы. Штатно — установочный винт рядом со шпонкой: винт держит ступицу от сдвига вдоль вала. Силовой момент и лунку на валу разберём ниже: у шпонки и винта разные роли.
• Лёгкий лимб. Штатно — установочный винт с засверлённым концом DIN 916 и заранее выбранным направлением резьбы. Правую резьбу оставляют, когда рабочий поворот лимба доворачивает винт. Поворот в сторону отворачивания требует левой резьбы LH, иначе винт выходит из лунки.

Когда установочный винт повреждает вал и где работает шпонка

Установочный винт фиксирует ступицу от смещения вдоль вала. Ступица садится на вал по посадке, а винт дожимает её в осевом направлении. Какой след останется на шейке, решают форма конца и твёрдость пары «кромка винта — поверхность вала».

Установочный винт засверлённым концом оставляет лунку на валу: кольцевая кромка внедряется в более мягкий металл. Конический конец собирает усилие в точку и оставляет конусный след. Лунка держит винт от проворота и одновременно остаётся меткой: повторная установка проваливается в ту же ямку и сбивает осевой размер. На закалённой шейке кромка винта сминается сама, лунка почти не образуется, и удержание остаётся трением. Масло на шейке и вибрация такое трение срывают. Плоский конец по фрезерованной лыске даёт наименьший след: площадка шире, удельное давление ниже, шейка остаётся ровной и пригодной к повторной сборке.

Силовой контур устроен иначе. Крутящий момент шкива, шестерни и звёздочки передаёт призматическая шпонка: шпонка передаёт крутящий момент через паз вала и ответный паз ступицы. Размеры и форму призматической шпонки регламентирует ГОСТ 23360-78. Установочный винт в этом узле стоит рядом со шпонкой и удерживает ступицу от осевого сдвига — на шкиве, шестерне и звёздочке. Паз под шпонку, лыску под плоский конец и место возможной лунки задают на чертеже вала разными элементами: паз несёт момент, лыска принимает торец винта.

Ходовой винт с гайкой: почему это отдельная деталь

Ходовой винт входит в состав винтовой пары и вместе с гайкой переводит вращение в прямую подачу. Получается винт с трапецеидальной резьбой, отдельный от крепёжного М6. Трапецеидальная резьба образует профиль ходового винта: по ГОСТ 9484-81 угол профиля 30°, у метрической резьбы крепежа — 60°. Пару считают по шагу, направлению и материалу гайки.

Ходовой винт токарного станка стоит в паре с маточной гайкой суппорта и задаёт подачу. Ходовой винт для тисков тянет подвижную губку через гайку ходового винта. Гайка ходового винта для тисков изнашивается быстрее самого винта. Деталь из винтовой пары — и винт, и гайка — получается по одному профилю. Винт с гайкой с трапецеидальной резьбой заказывают вместе: средний диаметр подгоняют друг к другу.

Диаметр Tr берут с чертежа или с образца пары. На слесарных тисках, включая старые, профиль часто трапецеидальный: метрическая М6 эту подачу не повторяет. Гайку чаще делают из бронзы — она принимает износ на себя и бережёт винт. Новую пару — винт и гайку — точат по чертежу на токарной обработке, с контролем среднего диаметра.

Винты из алюминиевого сплава, сталь и нержавейка

Классы 8.8, 10.9 и 12.9 относятся к крепёжному винту с головкой и задают прочность стержня на растяжение. Установочному винту М6 назначают твёрдость по ISO 898-5: 14H, 22H, 33H или 45H. Более высокий индекс даёт более жёсткий конец. На сыром валу твёрдый засверлённый конец легче ставит лунку; на закалённой шейке мягкий конец сминается сам, поэтому туда берут 33H или 45H.

Нержавеющие винты М6 маркируют A2 и A4. A2 близка к стали 08Х18Н10, A4 содержит молибден и близка к 10Х17Н13М2 — её ставят во влажную и химически активную среду. Класс A2-70 даёт прочность 700 МПа и в стальном силовом стыке стоит ниже ряда 8.8: замену согласуют с расчётом стыка.

Винты из алюминиевого сплава, включая Д16Т, оставляют лёгкой стяжке в алюминиевом корпусе. Установочный винт по стальному валу оставляют стальным: алюминиевый конец сминается раньше шейки.

Покрытие витков М6 закладывают в поле допуска до изготовления. Цинк и другие гальванические покрытия наращивают профиль на толщину слоя. Порошковый слой на профиле М6 сажает посадку: ни гайка, ни резьбовое отверстие на такую резьбу уже не наживляются. Резьбу под гальванику нарезают с запасом, слой ведут отдельной операцией гальванического покрытия.

Что указать в заявке на винт по чертежу

Покупной винт М6 закрывает стандарт: крупный шаг, головку из ряда ГОСТ и класс 8.8. В изготовление уходят нестандартный конец, левая резьба, ходовой винт и сплав вне ряда 8.8. IRONEX — производство ООО «Разар» в Чебоксарах — делает такие винты по чертежу и отгружает заказы по всей РФ.

Технологу и снабженцу в заявке достаточно одного перечня, без разночтений по базе длины:

1. Резьба и шаг: М6, М6×0,75, М6×0,5 или обозначение Tr для ходового винта.
2. Длина и база отсчёта: от опорного торца, вместе с потайной головкой или полная длина установочного винта.
3. Головка крепёжного винта или форма конца установочного.
4. Шлиц: внутренний шестигранник 5 мм или 3 мм, либо прямой шлиц.
5. Материал и класс прочности 8.8, 10.9, 12.9 либо твёрдость 14H, 22H, 33H, 45H.
6. Покрытие, если оно нужно, и поле допуска резьбы под слой.
7. Эскиз вала с лыской или резьбового отверстия. Лыску, пригонку резьбы М6 и сборку ступицы на валу выполняют на слесарных работах.
8. Размер партии.
9. Для ходового винта отдельной строкой — обозначение Tr, направление резьбы и материал гайки.

Чертёж или эскиз с этими пунктами закрывает и крепёжный винт, и установочный, и ходовой винт с гайкой.