سر پیچ کاری بیش از فراهم کردن سطحی برای گرفتن آچار است. تعیین می کند که چگونه بار در اتصال توزیع می شود، چه ابزارهایی برای نصب و برداشتن مورد نیاز است، آیا می توان از بست در برنامه های ضد غرق یا فلاش استفاده کرد، و چه مقدار ناحیه تحمل در برابر مواد گیره دار وجود دارد. انتخاب نوع هد صحیح برای یک برنامه کاربردی به اندازه انتخاب قطر و درجه صحیح اهمیت دارد -- یک نوع سر نادرست می تواند منجر به آسیب سطحی، شل شدن زیر ارتعاش، ناحیه گیره ناکافی یا اتصالی شود که نمی توان آن را با ابزار موجود مونتاژ یا سرویس کرد.
پیچهای سر شش گوش، پیچهای فلنج شش گوش، پیچهای کالسکه و پیچهای درپوش سوکت چهار مورد از پرکاربردترین انواع سر بست در کاربردهای صنعتی، ساختاری، خودرویی و تجاری هستند. هر یک هدف مشخصی را دنبال می کند و هر کدام دارای شرایط خاصی هستند که تحت آن از دیگران بهتر عمل می کنند. درک منطق مهندسی پشت هر طراحی، پایه و اساس مشخصات بست ثابت و قابل اعتماد است.
پیچ سر شش گوش پرتولیدترین و پرکاربردترین نوع بست در جهان است. سر شش وجهی آن با یک آچار باز، آچار جعبه یا سوکت در هر شش وجه درگیر می شود و انتقال گشتاور مثبت و سازگاری گسترده با ابزار را فراهم می کند. هندسه در ASME B18.2.1 برای اتصال دهنده های اینچی یکپارچه و ISO 4014 و ISO 4017 برای اتصال دهنده های متریک تعریف شده است، و ابعاد سر را در بین سازندگان استاندارد می کند تا پیچ های شش گوش از هر تامین کننده سازگار در یک برنامه خاص قابل تعویض باشند.
پیچ سر شش گوش از یک سر شش ضلعی، یک ساقه که ممکن است به طور جزئی یا کامل رزوه شده باشد و قسمت رزوهدار در انتها تشکیل شده است. صفحه یاتاقان سر -- سطح صاف زیرین سر که با مواد گیره شده تماس می گیرد -- بار گیره را در یک ناحیه دایره ای که با ابعاد سرتاسر تخت تعیین می شود توزیع می کند. این ناحیه تحمل یکی از پارامترهای عملکردی کلیدی هد است: ناحیه تحمل ناکافی باعث می شود سر در مواد نرم تری تحت بار قرار گیرد و نیروی گیره موثر در طول زمان کاهش یابد.
دو پیکربندی ساقه استاندارد هستند: پیچهای نیمه رزوهدار (با یک قسمت ساقه ساده بین سر و رزوه خارج شده) و پیچهای کاملاً رزوهدار. پیچهای نیمه رزوهدار در کاربردهای سازهای و برشی ترجیح داده میشوند، زیرا ساقه بدون رزوه را میتوان به گونهای اندازهگیری کرد که به خوبی در سوراخ خلاصی قرار گیرد، موقعیتی مثبت ایجاد کند و قسمت رزوهشده را خارج از صفحه برشی نگه دارد. پیچهای کاملاً رزوهشده انعطافپذیری بیشتری در طول چنگ زدن دارند و در مونتاژهای همه منظوره که بارگذاری برشی نگرانی اصلی نیست، رایج هستند.
پیچ های سر شش گوش در طیف گسترده ای از درجه های خواص مکانیکی تولید می شوند. در سیستم اینچ یکپارچه، رایجترین گریدهای سازهای SAE Grade 5 (سه علامت شعاعی روی سر، 120000 psi حداقل مقاومت کششی) و SAE Grade 8 (شش علامت شعاعی، 150000 psi حداقل مقاومت کششی) هستند. در سیستم متریک، کلاسهای ویژگی 8.8، 10.9، و 12.9 مربوط به سطوح بالاتر کششی و استحکام تسلیم است. کلاس ویژگی مستقیماً روی سر به عنوان یک علامت عددی مشخص شده است.
گزینه های مواد فراتر از فولاد کربنی شامل فولاد ضد زنگ (معمولاً A2-70 و A4-80 در متریک، یا 18-8 و 316 در اینچ)، فولاد آلیاژی، برنج و برنز سیلیکونی برای نیازهای تخصصی مقاومت در برابر خوردگی است. سیستم علامت گذاری سر برای اتصال دهنده های فولادی ضد زنگ و غیر آهنی با سیستم علامت گذاری فولاد کربنی متفاوت است و زمانی که قابلیت ردیابی مواد مورد نیاز است باید مطابق با استاندارد مربوطه تأیید شود.
پیچ های سر شش گوش بست پیش فرض برای اتصالات سازه ای فولادی، مونتاژ ماشین آلات، قاب های پایه تجهیزات، اتصالات لوله های فلنج دار و هر کاربردی که در آن نیروی گیره بالا مورد نیاز است و دسترسی به آچار خارجی در دسترس است، می باشد. استانداردسازی آنها در صنایع به این معنی است که ابزار، مشخصات گشتاور، و بست های جایگزین به طور جهانی در دسترس هستند، که هم مونتاژ اولیه و هم تعمیر و نگهداری میدان را ساده می کند.
پیچ فلنج شش گوش یک پیچ سر شش گوش با فلنج دایره ای یکپارچه در پایه سر است. فلنج به صورت شعاعی فراتر از محیط سر شش گوش گسترش می یابد و سطح باربری بزرگ تری را نسبت به یک سر شش گوش استاندارد با همان اندازه اسمی به مواد گیره دار ارائه می دهد. این فلنج یکپارچه ویژگی تعیین کننده طراحی و دلیل اصلی انتخاب آن نسبت به پیچ سر شش گوش استاندارد در بسیاری از کاربردها است.
فلنج همانند یک واشر تخت جداگانه که در زیر سر پیچ شش گوش استاندارد قرار می گیرد، عمل می کند، اما آن را به طور دائم در خود بست ادغام می کند. این کار باعث از بین رفتن اتلاف واشر در هنگام مونتاژ و جداسازی قطعات می شود، تعداد قطعات را کاهش می دهد، از چرخش یا ناهماهنگی واشر در حین گشتاور جلوگیری می کند و ناحیه یاتاقان ثابت را در هر نصب تضمین می کند. در محیطهای مونتاژ با حجم بالا - بهویژه تولید خودرو - حذف یک جزء واشر جداگانه نشان دهنده کاهش معنیدار زمان مونتاژ و خطر حذف واشر است.
قسمت زیرین فلنج اغلب به شکل دندانه های شعاعی دندانه دار است. این دندانه ها با سفت شدن پیچ به سطح گیره خورده می خورند و مقاومت مکانیکی در برابر شل شدن چرخشی ایجاد می کنند که علاوه بر اصطکاک رزوه عمل می کند. پیچهای فلنج دندانهدار راهحلی متداول در کاربردهایی هستند که در معرض ارتعاش هستند، جایی که در غیر این صورت یک عنصر قفل جداگانه مانند واشر قفل یا ترکیب قفل رزوه مورد نیاز است. دندانهها باعث میشوند که پیچهای فلنج دندانهدار برای استفاده در سطوح تکمیل شده یا رنگشده که در آن علامتگذاری سطح قابل قبول نیست، نامناسب باشد - در این کاربردها، از نسخههای غیر دندانهدار (فلنج صاف) استفاده میشود.
پیچ های فلنج شش گوش در استانداردهای DIN 6921 و ISO 15071 (غیر دندانه دار) و ISO 15072 (دنده دار) استاندارد شده اند. قسمت شش گوش سر پیچ فلنج معمولاً کوچکتر از شش گوش پیچ استاندارد با همان قطر است، زیرا بار آچار بین وجه های شش گوش و یاتاقان فلنج در برابر شانه سوکت تقسیم می شود. این هگز کوچکتر به این معنی است که اندازه آچار یا سوکت متفاوتی در مقایسه با یک پیچ شش گوش استاندارد با همان قطر اسمی مورد نیاز است - یک نکته عملی مهم برای عملیات تعمیر و نگهداری که در آن ابزار صحیح باید در دسترس باشد.
پیچهای فلنج شش گوش بهطور گسترده در مونتاژ خودرو و پیشرانه استفاده میشود، بهویژه برای بستن قطعات به براکتهای جدار نازک، ورقهای فلزی و محفظههای پلاستیکی که در آن سطح یاتاقان بزرگ شده مانع از کشش میشود و دندانهها مقاومت در برابر لرزش ایجاد میکنند. آنها همچنین در تجهیزات کشاورزی، وسایل نقلیه تجاری و مونتاژ ماشین آلات عمومی که سرعت مونتاژ و کاهش تعداد قطعات در اولویت هستند، رایج هستند.
پیچ و مهره کالسکه دارای فلسفه طراحی کاملاً متفاوتی از انواع سر شش گوش و پیچ فلنج است. قابل مشاهده ترین ویژگی آن یک سر گنبدی و صاف و بدون آچار خارجی است -- هیچ شرطی برای اعمال گشتاور به سر پیچ از بالا وجود ندارد. درعوض، یک بخش مربع یا آجدار درست در زیر سر طراحی شده است تا در مواد در حال بسته شدن (چوب، پلاستیک یا فلز نرم) جاسازی شود و از چرخش پیچ و مهره با سفت شدن مهره از طرف مقابل جلوگیری کند.
گردن مربع یک پیچ کالسکه کمی بزرگتر از ساقه گرد است و اندازه آن مطابق با سوراخ مربعی سوراخ شده یا سوراخ شده در مواد جفت است. وقتی پیچ با سفت کردن مهره به داخل سوراخ کشیده میشود، گوشههای گردن مربع به مواد میخورند و پیچ را در برابر چرخش قفل میکنند. این اجازه می دهد تا یک فرد بدون نگه داشتن سر پیچ مهره را محکم کند - یک مزیت عملی قابل توجه در کاربردهای ساختمانی که دسترسی به هر دو طرف اتصال به طور همزمان دشوار یا غیرممکن است.
ویژگی ضد چرخش وابسته به مواد است. در چوب و مواد کامپوزیت، گردن مربعی به طور موثر در طیف وسیعی از مقادیر گشتاور تعبیه می شود. در اتصالات فلز به فلز، گردن مربعی برای عملکرد صحیح نیاز به سوراخ مربعی منطبق دارد. در یک سوراخ گرد ساده در فلز، پیچ کالسکه در حین سفت شدن مهره می چرخد و بار گیره را نمی توان بدون نگه داشتن پیچ در خارج ایجاد کرد.
سر صاف و گنبدی شکل یک پیچ کالسکه هیچ خریدی برای آچار یا پیچ گوشتی استاندارد از روی صورت در معرض ندارد. هنگامی که هد روی سطح نصب می شود، نمی توان پیچ را توسط شخصی که فقط به قسمت سر دسترسی دارد جدا کرد -- فقط از سمت مهره می توان برای جدا کردن اتصال استفاده کرد. این ویژگی مقاوم در برابر دستکاری، اگرچه دلیل اصلی طراحی نیست، اما پیچهای کالسکه را به انتخابی ارجح برای مبلمان فضای باز، تجهیزات زمین بازی، نردهها و وسایل امنیتی تبدیل میکند که در آن محدودیت دسترسی به بست در صورت در معرض مورد نظر است.
پیچ و مهره های کالسکه در ASME B18.5 برای اتصال دهنده های اینچی یکپارچه استاندارد شده اند. انواع متداول عبارتند از پیچ کالسکه گردن مربعی استاندارد، پیچ کالسکه گردن آجدار (که در آن دنده های طولی جایگزین گردن مربع برای استفاده در سوراخ های گرد در مواد نازک می شوند) و پیچ پله ای (نوعی با سر بزرگتر که در ساخت و ساز چوبی سنگین و اتصال تیر برق استفاده می شود). پیچ و مهره های کالسکه معمولاً در فولاد کم کربن با روکش روی یا گالوانیزه گرم برای استفاده در فضای باز و ساختمانی و در فولاد ضد زنگ برای محیط های دریایی و خورنده تولید می شوند.
پیچ و مهره های کالسکه یک اتصال دهنده استاندارد در ساخت قاب چوبی، نازک کاری چوبی، ساختمان عرشه، مونتاژ مبلمان چوبی، زمین بازی و تجهیزات تفریحی، اتصالات فلز به چوب در ساختمان های کشاورزی، و هر جا که یک سر صاف و گرد در صورت در معرض دید همراه با سفت کردن یک طرفه از سمت مهره نیاز باشد، یک اتصال دهنده استاندارد است.
یک پیچ درپوش سوکت - که به آن پیچ درپوش سر سوکت (SHCS) نیز میگویند - دارای یک سر استوانهای با یک فرورفتگی (سوکت) شش ضلعی است که در قسمت بالایی ماشینکاری شده است. گشتاور با استفاده از یک کلید آلن (کلید شش گوش) یا یک ابزار محرک سوکتی که در فرورفتگی داخلی قرار داده شده است، به جای اعمال بر روی تخت های خارجی اعمال می شود. این طراحی درایو داخلی مجموعه ای اساسی از ویژگی های نصب را در مقایسه با بست های شش گوش خارجی امکان پذیر می کند.
سر استوانهای یک پیچ درپوش سوکت دارای قطر کلی بسیار کمتری نسبت به سر شش گوش با قدرت گرفتن معادل است که به بست اجازه میدهد در مکانهایی با فاصله شعاعی بسیار محدود در اطراف سر نصب شود. این پوشش سر جمع و جور یکی از دلایل اصلی ترجیح پیچ و مهره های درپوش سوکت در مجموعه های مکانیکی دقیق، اجزای ماشین ابزار، و ساخت جج و فیکسچر است که در آن بست های متعدد به فاصله نزدیک یا مجاور سطوح ماشینکاری شده قرار دارند.
درایو هگز داخلی، گشتاور را به طور موثر از طریق یک منطقه تماس بزرگ بین کلید و دیواره سوکت منتقل می کند و امکان گشتاور نصب بسیار بالا را نسبت به اندازه بست فراهم می کند. پیچهای درپوش سوکت معمولاً در فولاد آلیاژی با استحکام بالا (کلاس ویژگی 12.9 در متریک، یا معادل SAE درجه 8 و بالاتر در اینچ) مشخص میشوند و تا سطوح پیشبارگیری بالا سفت میشوند که میتواند تختهای خارجی یک پیچ شش گوش استاندارد را با قطر معادل از بین ببرد.
همچنین میتوان سر را در یک سوراخ متخلخل فرو کرد تا قسمت بالای سر همسطح یا زیر سطح اطراف باشد. این یک ویژگی حیاتی در مجموعه هایی است که در آن یک سر بیرون زده با قطعات متحرک، اجزای جفت یا محافظ ایجاد تداخل می کند.
پیچ های درپوش سر سوکت در ASME B18.3 برای اتصال دهنده های اینچی یکپارچه و ISO 4762 برای متریک استاندارد شده اند. ارتفاع هد و عمق سوکت با قطر اسمی متناسب است و ابعاد مته سوراخ استاندارد برای فرورفتگی فلاش سر در همان استانداردها جدول بندی شده است. از آنجایی که قطر سوراخ سوراخ دقیقاً با قطر سر مطابقت دارد، استفاده از یک پیچ درپوش سوکت در یک سوراخ مته سوراخ شده، سطحی تمیز و هموار ایجاد می کند که با یک بست خارجی شش گوش با همان قطر قابل دستیابی نیست.
در حالی که سوکت شش گوش تا حد زیادی رایج ترین نوع درایو در پیچ های درپوش سوکت است، انواع مختلفی برای کاربردهای خاص موجود است. سرهای سوکت Torx (ستاره شش نقطه) در گشتاور بسیار بالا بهتر از هگزا مقاومت می کنند و در برنامه های مونتاژ تولیدی که از ابزارهای برقی استفاده می شود استفاده می شود. درایوهای آچار و پین در هگز با نیاز به ابزارهای تخصصی که در کانال های سخت افزاری عمومی موجود نیستند، مقاومت بیشتری در برابر دستکاری ایجاد می کنند. این گونهها در سختافزار امنیتی، سیستمهای حملونقل و بستن زیرساختهای عمومی استفاده میشوند، جایی که باید از جداسازی غیرمجاز جلوگیری شود.
پیچ و مهره های درپوش سوکت بست استاندارد برای ماشین آلات دقیق، ساخت ماشین آلات CNC، مونتاژ منیفولد هیدرولیک، ابزارهای قالب و قالب، روباتیک، سیستم های حرکت خطی و هر برنامه کاربردی که نیاز به نیروی گیره بالا در یک پاکت فشرده دارد. آنها همچنین به طور گسترده در اجزای دوچرخه، تجهیزات پزشکی، محفظه های الکترونیکی و محصولات مصرفی استفاده می شوند که در آن نصب سر هم و ظاهر بصری تمیز در کنار عملکرد مکانیکی مشخص شده است.
| ویژگی | پیچ سر شش گوش | پیچ فلنج شش گوش | پیچ کالسکه | پیچ درپوش سوکت |
|---|---|---|---|---|
| نوع درایو | هگز خارجی | هگز خارجی | هیچ (فقط سمت مهره) | هگز داخلی (کلید آلن) |
| واشر یکپارچه | خیر | بله (فلنج) | خیر | خیر |
| قابلیت ضد چرخش | خیر | دندانه ها (اختیاری) | یقه مربعی در متریال تعبیه شده است | خیر |
| پاکت سر | استاندارد | پهن تر از سر شش گوش | گنبد، بدون آچار تخت | سیلندر فشرده |
| نصب فلاش امکان پذیر است | خیر | خیر | خیر (dome protrudes) | بله (سوراخ متقابل) |
| نصب یک طرفه | خیر | خیر | بله (در چوب و مواد نرم) | خیر |
| استاندارد اولیه (متریک) | ISO 4014 / ISO 4017 | ISO 15071 / ISO 15072 | DIN 603 | ISO 4762 |
| محدوده درجه معمولی | 4.6 تا 12.9 | 8.8 تا 10.9 | کربن کم تا متوسط | 8.8 تا 12.9 |
نوع سر مناسب برای یک برنامه مشخص از پاسخ دادن به مجموعه تعریف شده ای از سؤالات کاربردی ناشی می شود. کار بر روی این موارد به طور سیستماتیک گزینه های نامناسب را حذف می کند و انواع هدهایی را که الزامات مهندسی را برآورده می کنند شناسایی می کند.
اگر سر پیچ در یک فضای محدود، فرورفته در سوراخ متقابل یا در مجاورت سطحی قرار داشته باشد که از تاب خوردن آچار در قوس مورد نیاز برای سفت کردن پیچ شش گوش جلوگیری کند، درایو داخلی پیچ درپوش سوکت ممکن است تنها گزینه مناسب باشد. کلید آلن برای درگیر شدن و اعمال گشتاور فقط به دسترسی عمودی بالای سر پیچ نیاز دارد -- برای قوس چرخش آچار نیازی به فاصله شعاعی ندارد.
اگر بست از چوب یا مواد مشابه عبور می کند و دسترسی به مهره از سمت عقب وجود دارد، پیچ کالسکه انتخاب صحیحی برای نصب با یک دست است. گردن مربعی بدون نیاز به نگه داشتن سر پیچ، ضد چرخش خودکار را فراهم می کند و سر گنبدی صاف، سطحی تمیز و بدون گیر در صورت در معرض دید ایجاد می کند.
اگر مجموعه در معرض لرزش باشد و استفاده از واشرهای قفلی، مهره های گشتاور غالب یا ترکیب قفل رزوه نامطلوب باشد (به دلیل الزامات سرعت مونتاژ، نیاز به جداسازی تمیز یا اهداف شمارش قطعات)، یک پیچ فلنج شش گوش دندانه دار درجه ای از مقاومت در برابر ارتعاش را از طریق اجزای دندانه دار اضافی بدون گزیدن اجزای دندانه دار ایجاد می کند.
هنگامی که یک پیچ سر شش گوش استاندارد به واشر جداگانه نیاز دارد تا از کشیده شدن یا فرورفتن بیش از حد سر در یک ماده نازک یا نرم با گیره جلوگیری کند، یک پیچ فلنج شش گوش با قطر معادل، ناحیه یاتاقان بزرگتری را در یک جزء ایجاد می کند. فلنج یکپارچه نسبت به یک واشر جداگانه قابل اطمینان تر است که می تواند در حین سرویس حذف شود، ناهماهنگ شود یا گم شود.
هنگامی که سر باید در سطح اطراف یا زیر آن قرار گیرد تا از تداخل با اجزای مجاور، محافظ یا قطعات جفت جلوگیری شود، فقط پیچ درپوش سوکت که با سوراخ متقابل استفاده می شود به طور قابل اعتمادی به این امر دست می یابد. هندسه سر استوانه ای به سوراخ اجازه می دهد که تا عمق و قطر دقیق سوراخ شود که سر را دقیقاً همسطح قرار می دهد، و سطحی را ایجاد می کند که می تواند مهر و موم شود، روی آن رنگ شود یا روی آن کار شود بدون اینکه سر پیچ و مهره مانع ایجاد شود.
برای بالاترین نیازهای پیش بارگذاری در یک قطر پیچ معین، پیچ و مهره های درپوش سوکت در کلاس ویژگی 12.9 یا معادل آن، بالاترین استحکام کششی را ارائه می دهند و می توانند تا بالاترین مقادیر گشتاور از چهار نوع سر که در اینجا بحث شده است، سفت شوند. پیچ های سر شش گوش در درجه 8 یا کلاس ویژگی 10.9 انتخاب استاندارد برای مونتاژ کلی ساختاری و بار بالا هستند. پیچ و مهره های کالسکه معمولاً کم استحکام ترین گزینه در این گروه هستند، زیرا معمولاً در گریدهای فولاد کربن پایین تر مناسب برای ساخت چوب به جای کاربردهای ساختاری با بار بالا تولید می شوند.
هر چهار نوع سر پیچ با طیف وسیعی از پوششهای سطحی موجود هستند که مقاومت آنها در برابر خوردگی در سرویس را تعیین میکند. پرداخت مناسب با محیطی که بست در معرض آن قرار می گیرد و هرگونه محدودیت سازگاری گالوانیکی که توسط مواد در اتصال اعمال می شود تعیین می شود.
سازگاری گالوانیکی بین پایان بست و مواد در حال گیره باید همیشه تأیید شود. اتصال دهنده های فولادی ضد زنگ در تماس با آلومینیوم تصفیه نشده در محیط های دریایی یا مرطوب می توانند خوردگی گالوانیکی آلومینیوم را تسریع کنند. اتصال دهنده های گالوانیزه گرم در تماس با فولاد بدون روکش محافظت کاتدی از فولاد در سطح مشترک ایجاد می کنند. این فعل و انفعالات با انتخاب صحیح مواد قابل پیش بینی و مدیریت هستند، اما باید در مرحله مشخصات در نظر گرفته شوند تا اینکه در سرویس کشف شوند.
اطلاعات تماس
آدرس
