Vanlige klassifikasjoner av festemidler
Festemidler er grunnleggende komponenter i maskinteknikk, og tjener den essensielle funksjonen å skjøte eller feste flere deler sammen. Mangfoldet av ingeniørapplikasjoner har ført til utviklingen av et omfattende utvalg av festetyper, som systematisk kan klassifiseres i henhold til flere forskjellige kriterier.
Klassifisering etter primærfunksjon
Gjengede festemidlerrepresenterer den mest utbredte kategorien, og er avhengig av spiralformede gjenger for å generere klemkraft gjennom mekanisk fordel. Denne gruppen inkluderer bolter, skruer, bolter, muttere og gjengede innsatser. Bolter er utvendig gjengede festemidler designet for innføring gjennom hull i sammensatte deler, normalt beregnet for bruk med en mutter. Skruer er like i utseende, men griper vanligvis inn i innvendige gjenger i en av komponentene som skal skjøtes. Stifter er hodeløse gjengede stenger som er gjenget i begge ender, designet for å skrus permanent inn i en komponent mens du godtar en mutter i motsatt ende for montering.
Ikke-gjengede festemidleromfatter nagler, pinner, holderinger og nøkler. Nagler skaper permanente skjøter gjennom plastisk deformasjon av skaftenden etter innsetting. Pinner gir presis plassering og innretting mellom komponenter samtidig som de motstår skjærbelastninger. Holderinger, inkludert låseringer og E-klips, fester komponenter aksialt på aksler eller i boringer. Nøkler overfører dreiemoment mellom aksler og nav i mekaniske kraftoverføringssystemer.
Elastiske festemidlerbruke fjærkraft for å opprettholde leddintegritet eller gi låsefunksjonalitet. Fjærskiver, Belleville-skiver og bølgeskiver kompenserer for løsning forårsaket av termisk sykling eller vibrasjon. Strekkstifter og fjærplugger er avhengige av radiell elastisk kraft for å holde seg inne i hullene.
Klassifisering etter driv- og engasjementsmekanisme
Metoden som dreiemoment påføres på et festemiddel utgjør en annen grunnleggende klassifiseringsakse. Eksternt drevne festemidler inkluderer sekskantede bolter og skruer, firkantede bolter og tolv -punktsflensbolter, alle festet gjennom skiftenøkler eller hylser. Internt drevne festemidler bruker utsparinger i hodet, inkludert sekskanthylse (Allen), Torx, Robertson, Phillips, Pozidriv og slissede stasjoner. Hver drivtype gir distinkte fordeler med hensyn til dreiemomentoverføringseffektivitet, kam-motstand, verktøytilgjengelighet og automatiseringskompatibilitet.
Inngrepssikre- og sikkerhetsfester har spesialiserte drivgeometrier designet for å forhindre uautorisert fjerning, inkludert tri-vinge, skiftenøkkelhode, en-enveis skruer og pinne-i-sokkelvarianter.
Klassifisering etter hodestil
Hodekonfigurasjonen bestemmer verktøyinngrep, lageroverflateegenskaper og estetisk eller funksjonell integrasjon med de sammensatte komponentene. Pannehoder har en lav, bred profil med flate lagerflater. Forsenkede hoder, inkludert flate og ovale varianter, sitter i flukt med eller under materialoverflaten gjennom koniske sitteplasser. Runde hoder gir en kuppelformet synlig profil. Ostehoder og sylinderhoder tilbyr høye, sylindriske profiler for dyp fatning. Knapphoder og fagverkshoder gir brede, lave profiler som fordeler klembelastningen over større områder. Spesialiserte hodestiler som flenshoder, skivehoder og hettehoder dekker spesifikke lager-, tetnings- eller klaringskrav.
Klassifisering etter trådform og standard
Gjengeometri skiller fundamentalt festefamilier. Metriske gjenger samsvarer med ISO 261- og ISO 965-standardene, karakterisert ved 60-graders flankevinkler og dimensjoner spesifisert i millimeter. Samlede tomme tråder, styrt av ANSI/ASME B1.1, bruker på samme måte 60-graders profiler, men med dimensjoner i tommer. British Standard Whitworth-tråder har 55-graders flankevinkler og avrundede topper og røtter, historisk betydningsfulle, men nå stort sett erstattet. Rørgjenger, inkludert NPT og BSP, har konus for trykktett tetning. Trapes- og acme-gjenger tjener kraftoverføringsapplikasjoner der høy effektivitet og belastningskapasitet oppveier de selvlåsende egenskapene til standard V-gjenger.
Spesialiserte trådformer inkluderer selvskjærende-tråder for metallplater og plast, tråddannende-design som forskyver materiale uten sponfjerning, og doble-blytråder som muliggjør raskt inngrep.
Klassifisering etter materiell og mekanisk eiendom
Valg av festemateriale balanserer styrke, korrosjonsmotstand, temperaturevne, vekt og kostnad. Festemidler i karbon og legert stål dominerer generell ingeniørkunst, klassifisert etter egenskapsklasser som indikerer strekkstyrke og flytegrenseforhold. Egenskapsklasse 4.8 representerer lav-karbonstål med moderat styrke, mens klasse 8.8, 10.9 og 12.9 angir progressivt høyere styrke gjennom middels-karbon- og legert stål med varmebehandling. Rustfrie stålkvaliteter, primært austenittisk A2 (304 ekvivalenter) og A4 (316 ekvivalenter), gir korrosjonsbestandighet med egenskapsklassene 50, 70 og 80 som indikerer styrkenivåer. Martensitt- og nedbørsherdende- rustfrie kvaliteter gir høyere styrke med redusert korrosjonsbestandighet.
Ikke-jernholdige materialer inkluderer titanlegeringer for ekstreme styrke-til-vektforhold og sjøvannskorrosjonsmotstand, kobberlegeringer for elektrisk ledningsevne og anti-fjerningsegenskaper, aluminiumslegeringer for lette applikasjoner og nikkel-baserte superlegeringer for høye temperaturer.
Klassifisering etter overflatebehandling og belegg
Overflatebehandlinger forbedrer korrosjonsmotstanden, endrer friksjonsegenskaper eller gir visuell identifikasjon. Elektroplettert sink med kromatomdannelsesbelegg, fremstår som fargesink (gul iriserende) eller hvit/blå sink (klar), gir offerkorrosjonsbeskyttelse. Mekanisk sinkbelegg og sinkflakbelegg tilbyr alternativer uten risiko for sprøhet av hydrogen. Varm-dypforsinking produserer tykke sinklag for tunge-bruk utendørs. Fosfatbelegg forbedrer malingens vedheft og gir moderat korrosjonsbestandighet. Oksydsverting gir en dekorativ finish med begrenset beskyttelse. Avanserte belegg inkluderer dacromet og geomet for høy-korrosjonsmotstand, PTFE og Xylan for lav-friksjon og kjemisk motstand, og strømløst nikkel for jevn dekning på komplekse geometrier.
Klassifisering etter applikasjonsdomene
Bransjespesifikke-krav har generert spesialiserte festekategorier. Konstruksjonsstålfester for konstruksjon og broer, underlagt standarder som EN 14399, legger vekt på forhåndsbelastet bolting med høy-styrke med matchende bolt-, mutter- og skivesystemer. Flyfester krever ekstreme styrke-til-vektforhold, tretthetsmotstand og sporbarhet gjennom materialsertifisering og partikontroll. Bilfester balanserer kostnadseffektivitet med pålitelighet under vibrasjoner, termisk sykling og korrosive miljøer. Marine festemidler prioriterer sjøvannskorrosjonsbestandighet, ofte ved bruk av silisiumbronse, Monel eller titanmaterialer. Elektroniske fester legger vekt på miniatyrisering, ikke{10}}magnetiske egenskaper og presis dreiemomentkontroll. Mat- og farmasøytiske festemidler krever sanitærdesign som eliminerer sprekker og letter rengjøring, ofte i rustfritt stål med polerte overflater.
Klassifisering etter spesielle funksjonelle egenskaper
Låsefesterinnlemme mekanismer som forhindrer at selv-løsner under vibrasjon. Rådende momentmuttere bruker deformerte gjenger eller nyloninnsatser for å skape friksjonsmotstand. Alle-metalllåsemuttere oppnår lignende funksjon gjennom gjengeinterferens eller mekanisk deformasjon. Skiver med taggete eller ribbede overflater øker friksjonen under bolthodet eller mutteren. Limtråd-låseblandinger gir flytende låsing påført under montering.
Forseglingsfesterintegrer tetningselementer for trykk- eller væskeinneslutning. Tetningsskruer og bolter inneholder O-ringer, pakninger eller gjengetetningsmidler. Hule festemidler gir plass til tetningsmiddelinjeksjon. Spesielle gjengeformer skaper interferenspasninger som genererer tetning gjennom plastisk deformasjon.
Justerbare festemidlertillate endring av spenning etter-montering. Spennspenner justerer kabel- eller stangspenningen. Jekkeskruer gir nøyaktig posisjonsjustering. Krageskruer og slissede fester muliggjør variasjon av klemkraft uten fullstendig demontering.
