Винтовое движение – это движение твёрдого тела, слагающееся из прямолинейного поступательного движения с некоторой скоростью v и вращательного движения с некоторой угловой скоростью w вокруг оси аа₁, параллельной направлению поступательной скорости (рис.1).

Тело, совершающей стационарное винтовое движение, т. е, винтовое движение, при котором направление оси аа₁ остаётся неизменным, называется винтом; ось аа₁ – осью винта; расстояние, проходимое любой точкой тела, лежащей на оси за время одного оборота, называется шагом h винта, величина р=v/w – параметром винта. Если вектор w направлен и сторону, откуда вращение тела видно происходящим против хода часовой стрелки, то при векторах v и w направленных в одну сторону, винт называется правым, а в разные стороны – левым.

Скорость и ускорение любой точки М тела, отстоящей от оси аа₁ на расстоянии r, численно равны

,  ,

Где ,  .

Когда параметр р постоянен, шаг винта h=2πv/w также постоянен. В этом случае всякая точка М тела, не лежащая на оси аа₁ описывает винтовую линию, касательная к которой в любой точке образует с плоскостью yz, перпендикулярной оси аа₁, угол .

 

Изготовив специальной формы тело (винт) или направляющие (винтовая резьба), можно обеспечить винтовое движение твердого тела. С их помощью можно преобразовать вращательное движение в поступательное. Так, при закручивании винта или шурупа, вращательное движение отвертки переходит в поступательное движение, направленное на прижим крепежа.

Винтовое движение и тела винтовой формы широко используются с древности до наших дней. Это ветряные мельницы, винт Архимеда, гребной винт, крепежные болты и шурупы, винты и турбины аэропланов, микроскопические подачи и юстировочные винты.

Любое сложное движение твёрдого тела слагается в общем случае из серии элементарных или мгновенных винтовых движений. Ось мгновенного винтового движения называют мгновенной винтовой осью. В отличие от оси стационарного винтового движения, мгновенная винтовая ось непрерывно изменяет своё положение как по отношению к системе отсчёта, в которой рассматривается движение тела, так и по отношению к самому телу, образуя при этом 2 линейчатые (соприкасающиеся по прямой линии) поверхности, называющиеся соответственно неподвижным и подвижным аксоидами (рис.1). Геометрическую картину движения тела можно в общем случае получить качением с продольным проскальзыванием подвижного аксоида по неподвижному, осуществляя таким путём серию тех последовательных винтовых движений, из которых слагается движение тела.

Архимедов винт - это механизм, исторически использовавшийся для передачи воды из низколежащих водоёмов в оросительные каналы. Он был одним из нескольких изобретений и открытий, традиционно приписываемых Архимеду, жившему в 3-ем веке до н. э. Архимедов винт стал прообразом шнека.

Машина состоит из винта внутри полой трубы. Она была изобретена Архимедом примерно в 250 году до н. э. либо в Греции ранее. Винт можно представить как наклонную плоскость, навёрнутую на цилиндр.

Винт вращается обычно с помощью ветряного колеса либо вручную. В то время, как поворачивается нижний конец трубы, он собирает некоторый объём воды. Это количество воды будет скользить вверх по спиральной трубе во время вращения вала, пока наконец вода не выльется из вершины трубы, снабжая ирригационную систему.

Контактная поверхность между винтом и трубой не обязана быть идеально водонепроницаемой, потому что относительно большое количество воды черпается за один поворот по отношению к угловой скорости винта. Кроме того, вода, просачивающаяся из верхней секции винта, попадает в предыдущую секцию и так далее, таким образом, в машине достигается динамическое равновесие, что препятствует уменьшению механической эффективности.

"Винт" не обязан поворачиваться внутри неподвижной оболочки, он может вращаться вместе с нею как одно целое. Винт может быть герметично прикреплён с помощью смолы или другого связующего к оболочке либо отлит из бронзы как одно целое с оболочкой, как, по предположению некоторых исследователей, были сделаны устройства, орошавшие висячие сады в Вавилоне. Изображения древнегреческих и древнеримских водяных винтов показывают, что винт двигался человеком, наступавшим на внешнюю оболочку, чтобы вращать весь аппарат как единое целое, что требовало, чтобы корпус был жестко скреплён с винтом.

Винт (от нем. Gewinde – нарезка, резьба, через польск. gwint) – деталь машин и механизмов цилиндрической формы с головкой на одном конце и резьбой для ввинчивания в одну из соединяемых деталей на другом конце.

В зависимости от назначения существуют:

• крепёжные винты (для разъёмного соединения деталей);

• установочные винты (для взаимной фиксации деталей).

Наиболее распространённым типом винта в технике является крепёжный винт. Такой винт является главной деталью разъёмного винтового соединения и представляет собой стержень с резьбой на одном конце и головкой на другом.

Головка винта служит для прижатия соединяемых деталей и захвата винта отвёрткой, гаечным ключом, имбусовым ключом или другим инструментом. Получили распространение крепёжные винты с круглой, шестигранной, квадратной и другими головками. Разновидность головки винта – секретка – применяется для затруднения откручивания винта посторонними. (Например, винт с одной или двумя дырочками на головке (вместо шлица), винты под Y-образную отвёртку и т. д. В СССР на железных дорогах (крепление путевых устройств) часто применялись 5-гранные болты.) Для автолюбителей продаются «секретки» для крепления колёс автомобиля – все они, как правило, требуют своего уникального нестандартного ключа.

Механические свойства болтов, крепёжных винтов и шпилек из углеродистых нелегированных и легированных сталей по ГОСТ 1759.4-87[1] (ISO 898/1-78) при нормальных условиях характеризуют 11 классов прочности: 3.6; 4.6; 4.8; 5.6; 5.8; 6.6; 6.8; 8.8; 9.8; 10.9; 12.9. Первое число умноженное на 100, определяет номинальное временное сопротивление в Н/мм2, второе число (отделённое точкой от первого) умноженное на 10, – отношение предела текучести к временному сопротивлению в процентах. Произведение чисел, умноженное на 10, определяет номинальный предел текучести в Н/мм2.

Соединение деталей с помощью винта и гайки называются болтовыми, а предназначенные для них винты, соответственно, болтами. Болты, как правило, имеют шестигранную головку «под ключ».

Установочные винты применяются при необходимости зафиксировать взаимное расположение деталей относительно друг друга. Для этого на концах имеют различные выступы или углубления для лучшей фиксации деталей, а также если имеется необходимость или возможность изготавливают специальные отверстия под концы установочных винтов.