1 - Vidanın Tanımı ve Çeşitleri

Bir dik üçgenin uzun dik kenarı bir silindir çevresine tabanı boyunca sarıldığı zaman üçgenin hipotenüsü silindir üzerinde bir helis (eğri) çizgi oluşturur. Bu helis çizgi boyunca silindir üzerine üçgen, kare, trapez v.b şekillerde eşit aralıklarla kanal açılırsa meydana gelecek profile vida denir. Şekil birde görüldüğü gibi üçgenin tabanı BC silindirin çevresini, yüksekliği AC de vidanın adımını ifade eder.
        
Vidalar bilhassa bağlantı elemanlarının dişli kısımlarını oluşturan bölümler olarak her alanda günlük hayata girmiş makine elemanlarıdır. Vidalar gördükleri işlevin önemi bakımından çeşitli profillerde yapılmaktadır. Profillerine yani diş biçimlerine göre vidalar;

         a) Üçgen Vidalar
         b) Trapez Vidalar
         c) Kare Vidalar
         d) Testere Vidalar
         e) Yuvarlak Vidalar

olmak üzere 5 ana gruba ayrılır. Bunların dışında bir de değişik profillerde ağaç ve saç vidaları vardır. Ancak bu cıvatalar elle yapılmayıp özel makinelerde otomatik olarak üretilmektedir.

a)      Üçgen Vidalar

         Üçgen vida, adından da anlaşılacağı gibi diş profili üçgen şeklinde olan vida demektir. Üçgen vidaların dişlerini meydana getiren üçgen açıların büyük, helis açıları küçüktür. Helis açılarının küçüklüğüne bağlı olarak vidaların helis adımları ve diş yükseklikleri küçük olur. Üçgen vidaların bu özelliklerde yapılması daima sıkılı konumda bulunması zorunluluğundandır. Yani bir vida ile yapılan bir bağlantının kendiliğinden çözülmeden sıkılı kalması gerekliliği  ( Bu duruma Oto blokajlık denir ) küçük adımlı üçgen vidaları çıkarmıştır. Üçgen vidalar metrik ve whitworth olmak üzere iki çeşittir. Bu iki tipi birbirinden ayıran en önemli özellik vidaların açılarıdır. Metrik vidanın üçgen açısı 60° whitworth vidaların üçgen açısı 55°' dir. O halde metrik vidanın dişleri bir eşkenar üçgen withworth vidanın dişleri ise bir ikizkenar üçgendir.

         Vidanın adımı vidanın en önemli elemanıdır. Bir vida adamı ile ifade edilir. Bir adım bir diş diş dolusu, bir diş boşluğundan oluşur. Adım metrik vidalarda milimetre olarak, whitworth vidalarda ise bir parmak uzunluğunun diş sayısına bölünmesi ile ifade edilir. Her iki tip vida dilişlerinin bütün elemanları adıma göre hesaplanır. Metrik vidalarda dişin uç kısmı düz kesilmiş, taban kısmı yuvarlatılmıştır. Whitworth vidalarda ise hem dişin ucu hem de dişin tabanı yuvarlatılmıştır. Vidalarda diş diplerinin yuvarlatılmış olması vidanın imalatını kolaylaştırmak ve dayanımını arttırmak için yapılmıştır. Bu tanımlamalardan anlaşılacağı gibi vidanın diş yüksekliği, diş üstü ile diş dibi arasındaki mesafedir.

         Helis açısı vidanın adımını meydana getiren açıdır. Yukarda bahsedildiği gibi üçgen normal vidaların helis açıları küçüktür. Helis açısının küçük olması vidanın oto blokajlığını arttırır. Bu yüzden üçgen vidalar yani bağlantı vidaları iyice sıkıldıktan sonra gelecek darbelerin etkisi ile kendiliğinden kolay kolay çözülmez. Vidaların bu özelliliğini daha da arttırmak için gerek metrik vidalar olsun gerekse whitworth vidaları olsun ince diş ve normal diş olarak iki şekilde yapılmaktadır. Vidalar metrik ise metrik ince diş, whitworth ise whitworth ince diş denir. Helis açısı büyük olan vidalarda da vardır. Fakat bunlar bağlantı vidaları değil hareket vidalarıdır.
                                                                                                                                               
b)      Trapez Vidalar
        
        Trapez vidaların diş biçimi şekilde görüldüğü gibi kesik üçgen şeklindedir. Bu yüzden vida ve somun dişleri birbirine boşluksuz olarak kavrar. Bu özelliğinden dolayı trapez vidalar genellikle hareket vidası olarak kullanılır.

         Trapez vidalarda dişlerin kesik üçgen biçiminde olması hem boşluksuz bir hareket iletimi hem de gerektiğinde kolay çözülebilen sıkma kuvveti sağlar. Bu yüzden sık sık bağlanıp çözülmesi gereken yerlerde trapez vidalar tercih edilir. ( Örneğin talaşlı üretiminde kullanılan mengene vidaları ) Trapez vidaların uç açıları 30 olarak metrik-iso trapez vida adı altında TS61/ 23 ve DIN 103 ile normlaştırılmıştır. Bu norma göre yapılan normal trapez vidaların ölçüleri Tablo 1' de verilmiştir. Trapez vidalar “Tr 24*5 “ şeklinde gösterilir. Bu ifadede Tr vidanın trapez olduğunu, 24 sayısı vidanın dış çapını, 5 sayısı ise vidanın adımının 5 olduğunu gösterir.

         Yukarıdaki açıklamalar özetlenirse trapez vidaların helis açıları büyüktür ve uç açıları küçüktür. Bu yüzden dişler arasında meydana gelen sürtünme kuvveti de küçük olur. Bu sebeplerden dolayı trapez vidalar hareket vidası olarak kullanılır. Bağlantı vidası olarak kullanılmazlar.   
 
c)        Kare Vidalar                                  

Kare vida şekilde görüldüğü gibi eksenine paralel olarak alınan kesitinde diş profili kare biçiminde olan vida demektir Kare vidalar üçgen vidalar gibi bağlantı vidaları olmayıp sadece hareket vidası olarak kullanılır çünkü kare dişlerinin yanal yüzeyleri vida eksenine dik konumda olduğundan yeterli derecede sıkma kuvveti sağlayamazlar  ayrıca kare vidalarda dişlerin yüzeyleri dağa kısadır  bu yüzden diş yüzeyleri arasında sürtünme az olur.
              
        Şekilden de anlaşılacağı gibi vidanın adımı  bir diş dolusu bir diş boşluğundan oluşmakta olup p ile ifade edilmektedir.Kara vidaların helis açısı vidaların oto blokajlığı için önemlidir.Helis açısı büyük olursa vida sıkılı konumda kalamaz.Kendiliğinden veya küçük bir darbe tesiriyle çözülür.Helis açısı küçük olursa vida sıkılı durumda kalabilir.Fakat yine de darbe veya sarsıntı tesiriyle kolay çözülebilir.

         Kare vidalar hareket vidası olarak kullanıldığından yerine göre tek ağızlı veya çok ağızlı olarak yapılır.

         Vidanın adımı bir diş dolusu ve bir diş boşluğundan oluştuğu için diş kalınlığı adımın yarısı kadardır.Kara vidalarda somunun diş üstü ile vidanın diş dibi arasında 0.1-0.3 mm kadar küçük bir boşluk vardır.Bu vidanın rahat çalışmasını sağlar.Kare vidalar normlaştırılmamıştır.Bu yüzden diş üstü çaplarıyla adımları arasında bir bağlantı yoktur.Fakat yinede vidanın adımı diş üstü çapına uygun düşmelidir.

2.         Vida Normları

        Vida endüstride en çok kullanılan makine elamanları olduğundan belirli tiplerde ve ölçülerde olmak üzere normlaştırırlar.Bu yüzden bugün her ülkede vidalar norm ölçülerine göre yapılmaktadır.Vidaların normlaştırılması demek bir vidanın her imalatçı tarafından aynı ölçülerde yapılması demektir.Normlaştırılmış bir vidaya normal vida denir.Normlaştırılmamış vidalara da özel vidalar denir.Ancak özel vidaların elemanları da yine normlaştırılmış formüllere göre hesaplanır.
Bütün dünya ülkelerinde vidalar genel olarak DIN normuna göre yapılmaktadır.Ancak bugün ülkeler bir çok teknik konuları içine alan bir dünya standartlar birliği (ISO) kurmuşlar ve metrik vidayı da bu normun kapsamına almışlardır.Gerek DIN ve gerekse ISO normlarından her ülkenin endüstrisi doğrudan doğruya faydalanmaktadır.Ancak lisan yönünden zorluklarla karşılaşıldığından DIN ve ISO normları her ülkede kendi dillerine çevrilmiş olarak aynen kullanılmaktadır.Ülkemizde TSE kurumu DIN normlarına uygun olarak TS 61 vida normlarını hazırlamıştır.

Bugün dünya endüstrisinde kullanılan vida normları şunlardır.

1. metrik normal vida TS61/DIN 13
2. metrik ince diş vida TS61/8-4 DIN13
3. withworth vida TS61/16 DIN11
4. whitworth boru vidası TS61/20 DIN259
5. trapez vidalar TS 61/23 DIN103
6. testere vidalar TS 61 /30 DIN513
7. yuvarlak vida TS61/32 DIN 405

Vidaların sembolleri ve bu sembollerin anlamları ile kullanma alanları aşağıdaki tabloda verilmiştir.

2.1       Metrik üçgen vidalar
            Metrik üçgen vidalar, metrik normal vidalar ve ince vidalar olmak üzere normlaştırılmıştır. Metrik vidanın diş kesitleri incelenirse dişleri meydana getiren üçgenin diş dibine rastlayan ucu teorik üçgen yüksekliğinin 1/6’ sı kadar bir yarıçap ile kavislendirilmiştir. Buna vidanın diş dibi kavisi denir. Diş dibi kavisi, aşırı yüklemelere karşı dişlerin dayanımını arttırmak için yapılmıştır. Metrik vidalar bu özelliklerinden dolayı bağlantılarda tercih edilir.

2.1.1     Metrik ince diş vidalar

            Metrik ince diş vida demek, kalınca bir çapa küçük adımlı bir vida açılması demektir. İnce dişli vidalarda normal vidalara göre helis açısı küçüktür. Bir vidanın helis açısı küçüldükçe oto blokajlık derecesi yani darbelere ve sarsıntılara karşı sıkılı kalma hali artar. O halde ince dişli vidaların darbe tesiri ile kendiliğinden çözülmeleri kolay olmaz. Bu tür özelliklerin arandığı yerlerde ince dişli vidalar kullanılır. Otomobil ve uçak sanayinde ince dişli vidaların geniş ölçüde kullanılmalarının nedeni budur.

2.2       Wihtworth üçgen vidalar

            Whitworth vidalar normal whitworth vidalar, ince diş whitworth vidalar, whitworth boru vidaları olmak üzere 3 norm ve ölçüde yapılır. Whitworth vidalar dişlerinin tepe açısı 55º’ dır. Whitworth vidalarda dişleri oluşturan üçgenin tepeleri üçgenin teorik yüksekliğinin 1/6’ sı kadar kesilerek yuvarlatılmıştır. Vidanın somunu da aynı ölçüde yapılmıştır. Somun dişleri ile vidanın dişleri arasında teorik olarak bir boşluk yoktur. Bu yüzden whitworth vidalar sızdırmazlık sağlayan vidalardır. Halbuki metrik vidalarda somunun dişleri ile vida dişleri birbirini kavradıkları zaman diş diplerinde küçük boşluklar oluşur. Dolayısı ile dişler birbirini sadece yanaklardan kavrar. Halbuki whitworth vidalarda somun dişleri ile cıvata dişleri birbirini tamamen kavrar. Bu özelliklerden dolayı daha çok sızdırmazlık isteyen boru bağlantılarında whitworth vidalar kullanılır. Metrik vidalar ise sadece bağlantı vidası olarak kullanılır.

            2.2.1      Boru vidası

            Pratikte boru vidası olarak tanınan vida bir whitworth üçgen vidadır. Sadece boru bağlantıları için yapılıp normlaştırıldığı için buna boru vidası denilmiştir. Boru vidasının diş kesiti aynen normal vida kesiti gibidir. Ancak boru vidalarında dişleri meydana getiren elemanlardan adım normal adım vidalarından daha küçüktür. Yani bir parmak boyda normal vidaya göre daha çok diş vardır. Boru vidalarının önemli bir özelliği de dişlerinin 1/16  oranında konik yapılmasıdır

2.3       Çok Ağızlı vidalar

            Adından da anlaşılacağı gibi birden fazla ağzı olan vidalara çok ağızlı vidalar denir.
Tek ağızlı bir vida ile üç ağızlı bir vida ile karşılaştırılırsa her iki vidada birer devir yaptığında üç ağızlı vidanın tek ağızlı vidaya oranla üç kat fazla ilerleme yaptığı görülür.

Çok ağızlı vidalar devir sayısı düşük olan fakat  ilerlemesi fazla olması istenen sistemlerde kullanılır .Vidalı preslerin milleri , ventillerin  vidaları ,işkencelerin vidaları  bazı mengenelerin vidaları , çekme aparatları ,ve kameraların hareket düzenleri çok ağızlı vidalardandır .Hareket  vidalarının diş profilleri kare ve trapez olarak yapılır ancak müstesna olarak darbeli çalışan bazı mekanizmalarda (trenlerin kavrama millerinde )yuvarlak profilli çok ağızlı vidalar kullanılabilir Yalnız bir yöne zorlanan hareket vidaları ise testere dişli olur.

2.4       Sol vidalar

Vidalar bazı özel hallerde örneğin sağa doğru döndüğü zaman  çözülüyor ise veya taşıdığı bloğu sola doğru götürmesi gerekiyor ise sol dişli olarak  yapılır . Bisikletlerin pedal vidaları zımpara taşlarının solundaki taşı bağlayan vida her iki çenesi hareket eden mengenelerin karşı taraftaki ağzı  çift taraflı gerdirme somunlarının bir tarafı sol dişli vida olarak yapılmaktadır.Sol dişli vidaları belirtmek için görünen bir yerine LH sol el anlamında işaret  vurulur sol diş somunlarının köşelerinde de birer dairesel ketlik vardır.
           
Sol diş vidalar sola  doğru çevrilerek sıkılır   sağ vidalar ise sağa doğru çevrilerek sıkılır
Bir vidanın sağ veya sol olduğunu anlamak için vidanın eksenini yer düzlemine dik olarak tutulur bu durumda vidanın dişleri sağa doğru yükseliyorsa bu vida sağ diş sola doğru yükseliyorsa bu vida sol dişli bir vidadır.