مهره نیمه‌ی دوم اتصال پیچی است. رزوه‌ی داخلی‌اش با رزوه‌ی پیچ درگیر میشود و نیرویی که پیچ را می‌کشد از همین درگیری می‌آید. مهره‌ی اشتباه یعنی اتصال اشتباه، حتی اگر پیچ کاملاً درست باشد.
مهره چیست؟
مهره حلقه ای شکل است و با اندازه‌ها و شکلهای مختلف ساخته میشود. ناحیه مرکزی آن مدور، توخالی ولی رزوه دار است.محیط خارجی آن ممکن است گرد یا چند ضلعی (چهار گوش، شش گوش، هشت گوش) باشد. با توجه به کاربردهای مختلف، مهره‌ها به شکلهای مختلف از جنسهای مختلف برای پیچ‌های مخصوص به خود ساخته می‌شوند. مهره برای کمک به محکم بسته شدن پیچ استفاده میشود. رزوه‌های مهره و پیچ باید با هم متناسب باشند تا اتصال محکم ودرستی بتوان ایجاد کرد. مهره‌ها نیز همانند پیچها از آهن، کربن، استیل، فولاد آلیاژی یا استنلس استیل تولید می‌شوند وبرحسب نیاز از انواع آبکاری‌های موجود برای بهینه نمودن عملکرد مهره استفاده میشود.
عناوین عمومی مهره‌ها
مهره شش گوش (دین 555 )
مهره چهار گوش (مربعی ) ( دین 557 و798 )
مهره کاسه نمدی
مهره خروسکی ( دین315 )
مهره سربسته ( دین 986 )
مهره فلنجی
مهره خاردار ( دین 987 )
مهره چاکدار(تاجدار ) ( دین 935 و937 )
مهره کوپلینگ
مهره اسپیسر (فاصله انداز )
مهره چشمی (دین 582 )
مهره ریلی
مهره چاکنت
مهره قفل کننده
مهره‌های شش گوش
شکل ظاهری آن شش گوش است فضای داخلی مهره مدور و رزوه دار است. مهره ی شش گوشی که ضخامت کمتری دارد (کوتاه‌تر است) مهره jam نام دارد.
مهره‌های کاسه نمدی
مهره کاسه نمدی، یک مهره شش گوش است که قسمت پایین آن دایره ای شکل است گویا یک حلقه به پایین مهره چسبیده وقسمت داخل مهره واشر رنگی از جنس لاستیک یا نوعی تفلون دارد. در جاهایی که ارتعاش، لغزش وحرکت وجود دارد بعد از مدتی اتصالات شل می‌شوند پس استفاده از این مهره در این نوع فضاها دوام وکیفیت اتصالات را تضمین میکند. مهره کاسه نمدی کار عایق‌بندی را هم انجام میدهد چون داخل آن واشری از جنس نرم‌تر از پیچ وجود دارد و با رزوه‌های پیچ بخوبی در گیر میشود. بنابراین در مجموعه اتصالاتی که آب یا مایعات دیگر جریان دارند استفاده از مهره کاسه نمدی اطمینان خاطر شما را مهیا می سازد.
مهره خروسکی
مهره خروسکی دایره ای شکل با دوبازو ی کوچک در قسمت بالای مهره برای اینکه به راحتی با دست باز وبسته شود.
مهره‌های سربسته
ویژگی که این مهره نسبت به سایر مهره‌ها دارد این است که به دلیل بسته بودن قسمت بالایی آن از ورود هرگونه جسم خارجی وضایعات به درون محدوده مهره جلوگیری میشود. مورد دیگر اینکه چون سر مهره بسته است تا محدوده دلخواه ومورد نیاز می‌توان آن را بست. اگر قسمت بالایی مهره به جای کروی شکل بودن به شکل گنبد باشد با نام شناخته میشود. Acron
مهره فلنجی
نیاز به واشر ندارد چون در قسمت پایین این مهره یک صفحه فلزی شبیه واشر وجود دارد که جزئی از خود مهره است.
مهره تی (خاردار وبدون خار):
قسمت بالایی مهره خاردار متشکل از یک صفحه خاردار است (از چند نقطه برش خورده وبه شکل خار در آمده ) که در چوب فرو می‌رود وباعث میشود به راحتی پیچ به آن بسته شود. در نوع دیگری از مهره تی، استفاده ازپیچ همان کار خار را انجام میدهد یعنی این بار پیچها داخل چوب فرو می روند.
مهره تی (بدون خار ) نیز مانند مهره فلنجی در قسمت پایین خود دارای صفحه است ولی این صفحه برای استفاده از پیچ دارای چند سوراخ می‌باشد.
مهره مربعی:
شکل ظاهری آن مربع است و فضای داخلی آن مانند هر مهره دیگر مدور و رزوه دار است.
مهره چاکدار
دربالای این مهره به طور منتظم در 6 قسمت مساوی مهره بانضمام رزوه ادامه پیدا کرده و مابین قسمت‌های ممتد فضای خالی هست گویا دور تا دور مهره رابه 12 قسمت مساوی تقسیم کنیم وبرش دهیم وبه صورت یک درمیان فضای خالی ایجاد کرده باشیم.
مهره چاکدار دو مدل دارد
یکی اینکه امتداد مهره دقیقا در امتداد راس‌های شش گوش است. دیگری حالتی است که که یک شش ضلعی در نظر می گیریم وداخل آن یک دایره محاط می کنیم
بعد روی این دایره را به 12 قسمت مساوی تقسیم کنیم که به صورت یک در میان یک قسمت فضای خالی ویک قسمت بخشی از مهره خواهد بود. برای محکم کردن اتصال این مهره از یک پین مخصوص ( اشپیل ) استفاده می‌شودکه این پین از فضای خالی مهره ویک سوراخ که روی پیچ وجود دارد عبور میکند واز باز شدن اتصال پیچ ومهره جلوگیری میکند.
مهره کوپلینگ (عریض شش پر)
این مهره به دلیل اینکه ارتفاع (ضخامت )بیشتری نسبت به مهره‌های معمولی دارد میتواند اتصال بین دو نرگی رزوه دار را برقرار کند.
مهره اتصال دهنده (اسپیسر)
همانطور که از نامش پیداست به عنوان فاصله انداز میتواند استفاده بشود چون یک سر آن مهره عریض وسر دیگر آن نرگی رزوه دار است که میتواند به مهره دیگری یا به سطح دیگری وصل شود.
مهره چشمی
مهره چشمی به مهره خروسکی تا حدودی شباهت دارد منتها در قسمت بالای مهره به جای 2 بازو، یک حلقه داریم که توسط آن می‌توان قطعات را جابجا کرد.
مهره ریلی
شکل آن چهار گوش یا نیم استوانه است که در لبه‌های آن تدبیری برای قرار گرفتن درفضای محدود وشیاردار صورت گرفته‌است.
مهره چاکنت
دارای تعدادی شیار عمودی ونسبتا پهن در قسمت خارجی مهره به منظور ایجاد خاصیت قفل شوندگی است.استفاده از مهره چاکنت در فضاهای محدود ومکانهایی که در معرض لرزش وارتعاش هستند نتیجه خوبی خواهد داشت. واشر چاکنت به دلیل داشتن زائده در شیار مهره چاکنت چفت میشود و به اتصالات دوام می بخشد. برای سفت کردن مهره چاکنت بهتراست از ابزار استفاده شود که یکی از آنها آچار مخصوص این کار است.
مهره قفل کننده
یک مهره شش گوش است که به قسمت پایین آن یک واشر فنری ( خورشیدی شکل ) چسبیده و با ایجاد فشار مضاعف حالت قفل شدگی زیر مهره ایجاد میشود ودر اثر لرزش و ارتعاش زیاد باز نمی‌شود.
اتصال پیچی واقعاً چطور کار میکند؟
تصور رایج این است که پیچ مثل یک میخ، دو قطعه را کنار هم نگه می‌دارد. در واقعیت اتفاق مهم‌تری می‌افتد: وقتی پیچ سفت میشود، کشیده میشود و مثل یک فنر بسیار سفت عمل میکند. این کشش، قطعات را به هم می‌فشارد.
این نیروی فشاری — که به آن پیش‌تنیدگی می‌گویند — کار اصلی را انجام میدهد:
- بار از طریق اصطکاک منتقل میشود، نه از طریق تماس بدنه‌ی پیچ با جداره‌ی سوراخ. در اتصال درست، پیچ اصلاً به لبه‌ی سوراخ فشار نمی‌آورد.
- اتصال باز نمی‌شود، چون تا وقتی پیش‌تنیدگی هست، ارتعاش نمی‌تواند رزوه را بچرخاند.
- بار متناوب پیچ را خسته نمی‌کند، چون بخش عمده‌ی نوسان بار را قطعات فشرده‌شده جذب می‌کنند نه خود پیچ.
کلاس مهره — سیستمی جدا از پیچ
قاعده‌ی هماهنگی: کلاس مهره مساوی یا بزرگ‌تر از عدد اول کلاس پیچ. برای پیچ ۸٫۸ مهره کلاس ۸، برای ۱۰٫۹ مهره کلاس ۱۰.
منطق این قاعده مهم است: در اتصال درست، اگر بار از حد بگذرد باید پیچ کشیده شود نه رزوه‌ی مهره بریده شود. کشیده‌شدن پیچ تدریجی و قابل مشاهده است؛ بریده‌شدن رزوه‌ی مهره ناگهانی است و بدون هشدار.
خانواده‌های مهره
| نوع | استاندارد شاخص | مسئله‌ای که حل میکند |
|---|---|---|
| شش‌گوش معمولی | DIN 934 | حالت پیش‌فرض |
| فلنجی | DIN 6923 | واشر را حذف میکند |
| خودقفل‌کن نایلونی | DIN 6926 | ارتعاش، در دمای معمولی |
| خودقفل‌کن تمام‌فلزی | DIN 6927 | ارتعاش همراه با حرارت |
| سنگین ساختمانی | DIN 6915 | اتصال پیش‌تنیده سازه |
| سنگین فرآیندی | ASTM A194 | فلنج دما و فشار بالا |
سه خطای رایج
- مهره ضعیف‌تر از پیچ. رزوه‌ی مهره پیش از پیچ می‌برد و ترتیب ایمن خرابی به هم می‌خورد.
- مهره ناهم‌جنس. مهره استیل روی پیچ فولادی گالوانیزه در رطوبت، خوردگی گالوانیکی میدهد.
- مهره گالوانیزه بدون اضافه‌تراشی. روی پیچ گالوانیزه نمی‌رود یا با فشار می‌رود و رزوه را آسیب می‌زند.
DIN 934 یا ISO 4032: دو مهره‌ی «معمولی» متفاوت
رایج‌ترین مهره‌ی بازار، مهره‌ی شش‌گوش معمولی است. نسخه‌ی قدیمی آلمانی آن DIN 934 و جانشین ISO آن ISO 4032 است. این دو یکی نیستند:
| سایز | آچارخور DIN 934 | آچارخور ISO 4032 | ارتفاع DIN 934 | ارتفاع ISO 4032 |
|---|---|---|---|---|
| M5 | 8 | 8 | 4 | 4.7 |
| M6 | 10 | 10 | 5 | 5.2 |
| M8 | 13 | 13 | 6.5 | 6.8 |
| M10 | 17 | 16 | 8 | 8.4 |
| M12 | 19 | 18 | 10 | 10.8 |
| M14 | 22 | 21 | 11 | 12.8 |
| M16 | 24 | 24 | 13 | 14.8 |
| M20 | 30 | 30 | 16 | 18 |
| M22 | 32 | 34 | 18 | 19.4 |
| M24 | 36 | 36 | 19 | 21.5 |
| M30 | 46 | 46 | 24 | 25.6 |
| M36 | 55 | 55 | 29 | 31 |
همه‌ی اعداد بر حسب میلی‌متر و از کاتالوگ‌های تأییدشده‌ی تی‌تی‌بولت خوانده شده‌اند. خط تیره یعنی آن سایز در آن استاندارد تعریف نشده است. اعداد پررنگ سایزهایی‌اند که آچارخور دو استاندارد فرق دارد.
آچارخور در M10، M12، M14، M22 متفاوت است، و ارتفاع مهره‌ی ISO در 15 سایز از 17 سایز مشترک بیشتر است — مثلاً در M12، 10.8 در برابر 10 میلی‌متر. این افزایش ارتفاع تصادفی نیست: با مهره‌ی بلندتر دنده‌های بیشتری درگیر می‌شوند و مهره‌ی ISO هم‌کلاس با پیچ، با اطمینان بیشتری از پیچ قوی‌تر است. همان قاعده‌ای که در بخش «کلاس مهره» پایین‌تر آمده، یعنی اینکه در بار بیش از حد پیچ کشیده شود نه رزوه‌ی مهره بریده شود، با این ارتفاع تضمین میشود. مهره‌ی قفلی نایلونی DIN 985 هم همان آچارخور DIN 934 را دارد و جانشین ISO آن (ISO 10511) در همان چهار سایز فرق دارد.
چند اصلاح در فهرست انواع مهره
- «مهره شش گوش (دین ۵۵۵)»: DIN 555 مهره‌ی شش‌گوش با دقت C است که همراه پیچ‌های کلاس پایین مثل DIN 601 به کار می‌رود. مهره‌ی شش‌گوش رایج در ماشین‌سازی DIN 934 یا ISO 4032 است.
- «مهره کاسه نمدی»: همان مهره‌ی قفلی با حلقه‌ی نایلونی (DIN 985 و DIN 982) است. حلقه‌ی نایلونی جلوی چرخش را می‌گیرد، اما آب‌بند نیست و نباید به‌جای واشر آب‌بندی به کار برود. این مهره برای دمای معمولی است و پس از چند بار باز و بسته کردن اثر قفلی‌اش کم میشود.
- «Acron»: درستش Acorn Nut است، مهره‌ی سربسته‌ی گنبدی مثل DIN 1587.
- مهره‌ی Jam: مهره‌ی کوتاه برای قفل کردن مهره‌ی اصلی است و بار کامل پیچ را تحمل نمی‌کند. کلاس آن با صفر شروع میشود (04 یا 05).
راهنمای صفحه‌های تخصصی مهره
برای هر خانواده‌ی مهره، صفحه‌ی جداگانه با فهرست استانداردها و نکات انتخاب داریم:
- مهره‌های شش‌گوش و مهره‌های ساختمانی
- مهره‌های قفلی و مهره‌های چاکدار
- مهره‌های فلنج‌دار و مهره‌های سربسته
- مهره‌های مربعی، مهره‌های بال‌دار و مهره‌های کوپل
- مهره‌های جوشی و مهره‌های گرد
علامت‌های روی مهره و معنای آنها در علائم روی مهره توضیح داده شده است.
سوالات متداول
آیا مهره کلاس ۸٫۸ وجود دارد؟
خیر. کلاس دو قسمتی مخصوص پیچ است؛ مهره کلاس تک‌عددی دارد.
کلاس مهره متناسب با پیچ ۱۰٫۹ چیست؟
کلاس ۱۰ یا بالاتر.
چرا مهره باید قوی‌تر از پیچ باشد؟
تا در بار بیش از حد، پیچ کشیده شود نه رزوه مهره بریده شود؛ کشیده‌شدن پیچ قابل مشاهده است.
مهره خودقفل‌کن کِی لازم است؟
وقتی اتصال ارتعاش دارد؛ نوع نایلونی برای دمای معمولی و تمام‌فلزی برای محیط گرم.
چرا مهره گالوانیزه سفت می‌رود؟
چون پس از پوشش اضافه‌تراشی نشده یا روان‌کارش شسته شده است.
تفاوت DIN 934 و ISO 4032 چیست؟
در کاتالوگ ما آچارخور در M10، M12، M14، M22 فرق دارد و مهره‌ی ISO 4032 در بیشتر سایزها بلندتر است. این دو در همه‌ی سایزها جایگزین هم نیستند.
مهره‌ی نایلونی آب‌بند است؟
نه. حلقه‌ی نایلونی برای جلوگیری از چرخش است. برای آب‌بندی از واشر یا مهره‌ی آب‌بند استفاده کنید.