Стопорные шайбы или как закрепить болтовое соединение

Cтопорная шайба, зачем и почему?

Стопорные шайбы — это элементы крепежа, которые предназначены для того, что-бы обеспечить надежность резьбовых соединений и их устойчивость к ослаблению под влиянием различных факторов.

Их использование позволяет не допускать ослабления соединения и само откручивание.

Конструктивные элементы стопорных шайб

В отличие от шайб обычных, стопорные имеют в своей конструкции такие элементы, как насечки, зубья и лапки, а также разрезы.

Основным материалом изготовления стопорных шайб является пружинная сталь, но иногда используется и бронза.

По сути дела, практически любую шайбу, которая не является плоской, можно отнести к разряду стопорных.

В каких случаях используются стопорные шайбы?

Стопорные шайбы всегда используются в тех резьбовых соединениях, которые находятся под большими нагрузками и испытывают на себе влияние вибраций.

Кроме того, их нередко применяют просто в качестве страховки от самовывинчивания даже тогда, когда его вероятность, исходя из нормальных условий эксплуатации изделия, невысока.

Разновидности стопорных шайб

Все стопорные шайбы подразделяются на несколько основных разновидностей:

• гроверная;
• зубчатая;
• тарельчатая;
• с выступами и лапками;
• с насечкой и рифлением.
• клиновая шайба (типа nord-lock).

Среди них наиболее широко распространены гроверные шайбы.

Они представляют собой кольца, имеющие надрезы, сделанные таким образом, чтобы их концы находи-лись в различных плоскостях.

Поскольку шайбы-гроверы изготавливаются из подпружиненной стали, то после установки они подвергаются упругой деформации, благодаря которой и предотвращают самопроизвольное развинчивание резьбовых соединений.

Все гроверные шайбы имеют квадратное поперечное сечение и могут изготавливаться как с антикоррозионным покрытием, так и без него.

Зубчатые стопорные шайбы могут иметь как плоскую, так коническую форму, а их зубцы, в зависимости от разновидности этого крепежа, бывают как внешними, так и внутренними.

Они подразделяются на три типа: A, J, V. Как нетрудно догадаться из самого названия, тарельчатые стопорные шайбы имеют форму тарелок, а на осталь-ных наличествуют насечки, рифления, лапки и выступы.

Стандарты стопорных шайб

В России все стопорные шайбы выпускаются в соответствии с ГОСТ 13463-77, со-гласно которому для их изготовления должна использоваться сталь, твердость кото-рой лежит в пределах от 41.5 до 49.5 HRB.

В тех случаях, когда для этой цели приме-няется бронза, этому показателю надлежит быть в два раза выше. Кромки срезов гро-веров должны быть заостренными, а на поверхностях стопорных шайб других типов не должно быть заусенец, трещин, признаков коррозии и окалины.

Проверка качества этих крепежных изделий проводится согласно ГОСТ 17769-83.

В ходе этого процесса из каждой изготовленной партии отбирается несколько изделий для того, чтобы проверить их внешний вид, размеры, качество покрытия (если таковое имеется), вязкость, твердость и пружинистость.

Монтаж и демонтаж стопорных шайб

Для того чтобы установить стопорную шайбу, ее размещают между головкой резьбового крепежного элемента (болта, винта и т. п.) и той поверхностью, в которую он ввинчивается.

При затяжке соединения она сжимается, чему препятствует ее упругость.

В итоге создается сила трения, препятствующая самораскручиванию соединения.

Поскольку прочность соединения с использованием стопорных шайб достаточно высока, то их демонтаж является более сложной задачей, чем установка.

Следует заметить, что в некоторых случаях для этого приходится использовать такие инструменты, как молоток и зубило.

Основная же задача состоит в том, чтобы немного сдвинуть этот крепежный элемент с места, в результате чего соединение ослабится, и резьбовой элемент можно будет просто выкрутить.

Еще один способ состоит в использовании съемников, предназначенных специально для «устранения» из соединений стопорных шайб и колец.

Следует, однако, иметь в виду, что их применение практически всегда ведет к повреждению этих деталей.

Сборка резьбовых соединений

Болты, винты, гайки, шайбы и шпильки предназначены для сборки разъемных резьбовых соединений деталей и узлов машин, оборудования и многочисленных видов металлических конструкций. В процессе выполнения монтажных и сборочных работ всегда учитывают:

− совместимость материалов (нержавеющая, углеродистая сталь, цветные металлы, сплавы) и видов защитных покрытий (цинковое гальваническое или термодиффузионное, горячеоцинкованное или другие) соединяемых конструктивных элементов и крепежных изделий;

− механические свойства (классы прочности, твердость) и классы точности (повышенной, нормальной или грубой точности) деталей;

− вид монтажа (односторонний или двухсторонний), доступность посадочных мест и требования, при необходимости, по их эстетичности;

− преимущество использования одних резьбовых деталей для соединений по сравнению с другими в конкретных условиях сборки (климат, влажность, воздействие агрессивных сред);

− выполнение требований по технике безопасности при эксплуатации оборудования (конструкций) и защите обслуживающего персонала от травматизма;

− серийность сборки соединений с применением резьбовых деталей.

Сборку резьбовых соединений выполняют в такой последовательности. В первую очередь проверяют полную комплектацию изделий и крепежных деталей. Затем выполняют их расконсервацию, в процессе которой удаляют защитную смазку и тщательно очищают поверхности метизов. После этого подвергают тщательному контролю состояние внутренней резьбы (для гаек) и внешней резьбы (для болтов, винтов и шпилек), а также отсутствие недопустимых дефектов (заусенцев, вмятин). Поврежденные места зачищают, удаляя заусенцы, резьбу смазывают и проверяют свинчиваемость резьбовых соединений в соответствии с технологией сборки. Резьбу смазывают, например, графитовой пастой, состоящей из 40 % графита и 40 % смазки ЦИАТИМ, или машинным маслом с добавлением 20% графита. Для ответственных соединений резьбовых деталей перед выполнением их сборки следует ознакомиться с рекомендациями производителей. Затем проверяют прилегание стыкуемых поверхностей и, если потребуется, выполняют их механическую обработку (зачистку или притирку).

Шайбы и кольца – общий обзор и особенности применения

Шайбы

Шайба – крепёжное изделие, подкладываемое под другое крепёжное изделие для:

• создания большей площади опорной поверхности,
• уменьшения взаимного повреждения детали,
• предотвращения самоотвинчивания крепёжной детали,
• уплотнения соединения с прокладкой.

Когда мы говорим о шайбе, то чаще всего представляем себе диск с отверстием посередине. Такая шайба называется круглой плоской и описывается всего тремя размерами: номинальным или внутренним диаметром d, наружным диаметром D и толщиной s.

Номинальный диаметр – это диаметр болта, с которым данная шайба совместима; если болт имеет метрическую резьбу, например, 6 мм, то про шайбу даже говорят, что она имеет диаметр М6. Разницу между наружным и внутренним диаметром, деленную пополам, часто называют шириною шайбы. Отношение внутреннего и наружного диаметра (D/d) также используется при описании шайб. Основной круглой плоской шайбой принято считать шайбу с D/d = 2 +/- 0,3.

Как видно, диапазоны размеров шайб очень широки и зачастую перекрываются. Чтобы подобрать необходимую шайбу, удобно пользоваться простейшей таблицей с возможностью фильтрации. Однако и из этих похожих изделий можно выделить весьма специфичные группы.

• Так шайбы для деревянных конструкций и для зажимов и пальцев отличаются своей толщиной.
• Шайба для деревянных конструкций имеет исполнение (V) с квадратным отверстием.
• Опорные подгоночные шайбы в узком диапазоне имеют 8 значений толщин для каждого отношения D/d, которое изменяется незначительно.
• Кузовная шайба WIDE выделяется своей шириной.

Шайбы для стопорения крепежных деталей с резьбой

Большая группа стопорных шайб ориентирована на стопорение крепежных деталей с резьбой. Наиболее распространённым и популярным вариантом является пружинная разрезная шайба DIN 127 B или шайба Гровера. Несмотря на то, что стандарт DIN 127 отменён как морально устаревший, до сих пор эта шайба является одной из самых используемых стопорящих шайб. Однако вместо неё всё чаще применяются различные типы стопорных шайб.

Шайба стопорная клиновая INFIX

Эффективное решение проблемы самопроизвольного откручивания – клиновые шайбы INFIX, которые гарантируют надёжность резьбового соединения в условиях вибрации и динамических колебаний.

Система клиновых шайб INFIX состоит из двух одинаковых шайб, каждая из которых имеет на одной стороне клиновые выступы, а на другой – радиальную зубчатую насечку. При сборке болтового соединения шайбы устанавливаются клиновыми сторонами друг к другу. Угол клина α больше угла подъёма резьбы β.

В процессе затяжки клиновые выступы становятся в упор и шайбы не могут повернуться по клиновым поверхностям в направлении затягивания. Радиальные зубцы вдавливаются в сопрягаемые поверхности, и между ними образуется жёсткая связь. При отвинчивании, в том числе и самопроизвольном, клиновые поверхности шайб создают дополнительное осевое усилие, увеличивающее необходимый для откручивания крутящий момент.

• не требует предварительной подготовки и очистки деталей
• возможно многократное использование без потери качества
• легкий монтаж-демонтаж
• сертифицированная система закрепления
• предназначены для систем, работающих в условиях вибрации и динамических нагрузок

Подробнее об этих шайбах вы можете прочитать в статье на нашем сайте или посмотреть обзорный ролик на канале ЦКИ в YouTube.

Стопорные шайбы с лапками

Шайбы стопорные с лапками DIN 93 и DIN 463 предназначены для стопорения болтов и гаек, преимущественно на углах и гранях.

Шайбы многолапчатые DIN 5406 и DIN 70952 используются в комплекте с круглыми гайками для стопорения подшипников качения. Отличаются между собой расположением зубьев и ориентацией фиксирующей лапки.

Стопорная упорная быстросъёмная шайба

Шайба стопорная упорная быстросъемная DIN 6799 предназначена для быстрого монтажа (или демонтажа) в канавке на валу.

Стопорная шайба Star-Lock

Шайба стопорная Star-Lock предназначена для быстрого монтажа (или демонтажа) на валу. Бывает в двух исполнениях: А – открытая; В – с колпачком. Также существуют варианты для квадратных валов, различных внешних диаметров.

Подробнее можно ознакомиться в обзорном ролике.

Шайбы сложных форм

Шайбы более сложных форм имеют специфическое применение.

Контактная рифлёная шайба

Контактная рифлёная шайба имеет на рабочей поверхности острые выступы, предназначенные для процарапывания покрытия или продуктов коррозии и тем самым обеспечивающие надёжный контакт соединения.

Стопорные шайбы с зубцами и насечками

Также существуют несколько вариантов упругих стопорных шайб с зубцами и различными типами насечек. Изготавливают их чаще из пружинной стали и наносят цинк-ламельное покрытие. Разные производители называют их по-разному: SCHNORR, Sperrkant или просто по номеру артикула, – но принцип работы и габариты у них схожи. В основном различают по наружному диаметру – узкие, средние и широкие.

Кольца

Родственными по отношению к стопорным шайбам являются стопорные кольца. Родство настолько близкое, что не всегда понятно, почему одни из них – шайбы, а другие – кольца. Кольца также применяются для стопорения на валах или отверстиях. Иногда их называют кольца Зегера. Среди нескольких конструкций стопорных колец в ассортименте ЦКИ представлены только эксцентрические кольца в нормальном исполнении.

Кольцо уплотнительное DIN 7603 A предназначено для резьбовых пробок. Для качественного уплотнения кольца должны быть мягкие, поэтому их изготавливают из чистых отожжённых металлов – меди или алюминия. В ассортименте ЦКИ имеются только медные кольца. При большом разнообразии диаметров они имеют только четыре толщины.

Стопорные шайбы или как закрепить болтовое соединение

Болтовые соединения находят широкое применение и встречаются практически в любой технической отрасли. Это объясняется несомненными плюсами: универсальностью, простотой монтажа, возможностью демонтажа (без повреждений деталей и крепежа), взаимозаменяемостью крепёжных изделий, распространённостью инструмента для них и пр.

Однако существенным недостатком болтового крепежа является ослабление соединения при знакопеременных нагрузках, вибрации. Для предотвращения ослабления/самоотвинчивания крепежа применяют известные методы, такие как самоконтрящиеся гайки, стопорные кольца или шайбы (гроверные, зубчатые, клиновые и т.п.). При этом у каждого решения имеются собственные сильные и слабые стороны.

Стопорение болтовых соединений

• Контрирование: самый простой и очевидный способ надёжно поджать гайку – навинтить сверху ещё одну! Вторая гайка (контргайка) будет надёжно прижимать первую, образуя с ней практически монолитную пару.
  Достоинством данного метода является простота монтажа (при использовании только стандартных изделий). А недостатками – повышенный (в пределе – двукратный) расход гаек, увеличении веса и габаритов крепежа.
• Пружинная (в обиходе «гроверная») шайба – представляет собой разрезное упругое кольцо. При её поджатии гайкой создаётся натяг, а острые кромки шайбы врезаются в тело гайки и поверхность детали, предотвращая самораскручивание. Даже если под действием вибрации гайка страгивается со своей позиции, упругое разжатие гроверной шайбы снова создаёт натяг и соединение буквально стопорит само себя.
  Достоинство метода: простота и надёжность. Недостатки – необходимость в дополнительной сборочной единице (гроверной шайбе), возможные ошибки, забывчивость при монтаже, повреждение крепежа и поверхности детали острыми концами шайбы при затяжке.
• Самоконтрящиеся гайки – своеобразный синтез предыдущих способов, когда гайка и гроверная шайба объединяются в единый узел. Самоконтрящиеся гайки имеют несколько вариантов реализации. Например, болт и гайка с переменным шагом резьбы – этим достигается натяг при завинчивании, препятствующий ослаблению соединения в эксплуатации. Другой вариант – наличие упругого (нейлонового или полимерного) кольца или лепестковой насечки в верхнем пояске гайки. После затягивания эти дополнительные элементы оказывают давление на резьбу и за счёт трения «не пускают» гайку отвинчиваться. Третий способ – соединение в единый узел гайки и плоской шайбы с рифлёной «пружинной» поверхностью. При затягивании такой гайки нижняя «шайбовая» часть деформируется, создавая натяг и не давая крепежу отворачиваться.
  Достоинства самоконтрящихся гаек любого типа – простота монтажа, отсутствие дополнительных стопорных элементов. Недостаток – усложнение конструкции/формы гайки по сравнению со стандартной.
• Шплинтование – короткий отрезок сложенной вдвое проволоки (шплинт) пропускается сквозь отверстие в стержне болта и теле/короне гайки, а затем разжимается.
  Достоинства – едва ли не самый надёжный способ стопорения крепежа, наличие/отсутствие шплинта легко различить визуально, сравнительная простота монтажа.
  Недостатки – усложнение конструкции (отверстие в теле болта, «шипастая» корона у гайки), затруднение откручивания (шплинты чаще всего одноразовые).
• Кернение, пайка, приварка, расклёпывание – позволяют создать условно-разъёмное соединение, когда наружные витки резьбы гайки точечно повреждаются. Это создаёт механическое препятствие движению по резьбе.
  Достоинство метода – надёжность стопорения. Недостатки: повреждение крепежа, сложности как при монтаже (потребность в сварочных работах, пайке или точных ударных воздействиях), так и демонтаже.
• Нанесение лаков, красок, клея на резьбу – метод аналогичен предыдущему, но без механического повреждения резьбы.
  Чуть проще в плане монтажа (нанести клей, а не паять/заваривать!), но обладает меньшей несущей способностью в сравнении с кернением и аналогичными «механическими» методами повреждения резьбы.
• Стопорные (клиновые) шайбы – состоят из двух «половинок», внутренние поверхности которых снабжены специальными клиновидными выступами (отсюда и название). Внешние края шайбы также имеют выступы (радиальную насечку) для лучшего сцепления с поверхностью детали и гайки. При затягивании крепежа половинки стопорной шайбы плотно, без зазора, прижимаются друг к другу – деформации шайбы не происходит. Однако при попытке гайки стронуться в обратную сторону (начать самопроизвольно откручиваться), внутренние клинья половинок шайб давят друг на друга и «распираются» вовне – против усилия затягивания. Поскольку угол клиньев больше, чем угол резьбы (это учтено при разработке шайбы), то под действием вибрации более вероятно, что гайка останется на месте (не ослабнет!), чем преодолеет суммарный «подъём» резьбы и клиньев шайбы. Даже при работе соединение в условиях сильной вибрации!
  Достоинства: лёгкость монтажа, практически стандартная толщина стопорной шайбы (отсутствие дополнительных элементов), возможность откручивания соединения без повреждений крепежа, многократное повторное использование шайб. Недостатки: требует внимательности при сборке (важно не перепутать установку половинок – клиньями друг к другу, насечкой вовне!).

Сравнение шайб различного типа

Выше была представлена информация об основных видах, достоинствах и недостатках имеющихся способов стопорения резьбового крепежа. Однако какой же из них лучше? В частности, какие шайбы целесообразней применять в конкретных условиях?

Ответ на данный вопрос могут дать лишь сравнительные испытания. Для оценки выносливости болтовых соединений в условиях динамической нагрузки применяют специальные вибростенды. Измерительный комплекс включает в себя платформу на гидроопорах, внешний электродвигатель (для нагружения платформы – создания вибрации) и контрольные датчики, информация с которых поступает на ПК для последующей обработки и демонстрации результатов.

Испытания проводятся следующим образом. В имеющееся на платформе отверстие устанавливается крепёж (болт, гайки и шайба) и затягивается первичным моментом (к примеру, 8 кН). Включается двигатель, платформа начинает вибрировать. Через какое-то время соединение «поплывёт», т.е. гайка начнёт самопроизвольно откручиваться и первичный момент затяжки снизиться – возможно даже до нуля (крепёж полностью ослабнет).

Какая шайба лучше стопорит соединение? Очевидно та, с которой первичный момент затяжки под действием вибрации продержится дольше! Зависимость «момент – время нагружения» и позволяет сделать вывод о стойкости шайб. А заодно и сравнить их между собой – в одинаковых условиях эксперимента.

Подобное испытание называется «вибрационный тест Юнкера» (методика испытаний регламентируется DIN 65151­2002). Тест показывает, что наибольшей стойкостью обладает стопорная (клиновая) шайба – первичный момент затяжки сохраняется практически на 100% (в то время как, например, у гроверной шайбы к концу теста он падает до нуля!).

Виды, исполнения стопорных шайб

Стопорные шайбы обеспечивают практически 100% гарантию от самопроизвольного откручивания резьбового крепежа, могут применяться в узлах, работающих со смазкой и агрессивных средах. За счёт очевидных преимуществ стопорные шайбы существенно теснят «конкурентов» (шайбы других типов)! Сфера использования стопорных шайб постоянно расширяется. А в пользу их высокого качества говорит опыт успешного применения в авиационной и аэрокосмической отраслях.

Для различных условий эксплуатации выпускаются стопорные шайбы:

• с цинковым покрытием;
• из нержавеющей стали;
• в узком исполнении (для потайного крепежа);
• стандартные (для обычных отверстий);
• в широком исполнении (для продольных отверстий).

Следует отметить, что в системе «гайка-болт-шайба» стопорные клиновые шайбы должны быть единственными!

• Если отверстие сквозное, то под головку болта и под гайку должна устанавливаться отдельная стопорная шайба (в итоге, две на крепёж).
• Запрещено применять стопорные шайбы одновременно с другими податливыми элементами (такими как предохранительные/уплотнительные шайбы)!

Применение шайб в болтовых контактных соединениях

Болтовые соединения активно используются сегодня во многих отраслях промышленности. При этом не стоит забывать о том, что существует классификация болтов. Они разделяются на следующие типы:

• грубой точности;
• нормальной точности;
• высокой точности.

Производство болтовых соединений выполняется из высокоуглеродистой стали. Если говорить о высокой точности, то болты подобного ГОСТа выполняются на токарном станке, с допуском в 0,1 мм. Купить шайбы (ГОСТ) по оптимальной стоимости можно в Интернете. Чем больше партия, тем дешевле цена.

Принципы подготовки болтовых соединений

Первоначально требуется подготовить металлические соединения, чтобы они прослужили, как можно дольше. Как правило, для этого используется обыкновенный пескоструй.

Однако применять его для каждого отдельного элемента болтового соединения не является экономически рентабельным. Теряется слишком много времени. В промышленности активно применяется другой метод.

В ёмкость набирается неэтилированный бензин. Затем в автоклаве части болтовых соединений разогреваются до высокой температуры, а затем резко погружаются в первую ёмкость.

После того, как бензин испаряется, на поверхности креплений остаётся тончайший слой смазки, который существенно способен увеличить срок службы изделия.

Для чего используются шайбы в болтовых соединениях?

Дело в том, что в болтовые соединения применяется в различных технических ситуациях. Нагрузка может быть не только на растяжение, но и на излом. Кроме того, при подобных технических условиях зачастую присутствует вибрация.

Она может быть непостоянной, но со временем она приводит к ослаблению болтового соединения.

Вряд ли стоит говорить о последствиях, к примеру, если расслабившееся болтовое соединение находится в танке, который выполняет боевую задачу.

Следовательно, для гарантии прочности болтовых соединений используются шайбы. Они позволяют получить максимальный уровень контакта при затяжке. Трение не позволит болту и гайке смешаться друг относительно друга.

Другими словами, соединение всегда будет оставаться плотно затянутым. Здесь появляется другая проблема. С течение времени гайка может «прикипеть». Чтобы этого не происходило, требуется многокомпонентных смазок во время технического обслуживания соединений.

В видео будет продемонстрирована высокопрочная фиксация болтовых соединений:

Шайба — важный элемент резьбового соединения

В составе резьбового соединения шайба малозаметная, но очень значимая составляющая. В зависимости от конструкции такие метизы могут иметь разное назначение. Одни увеличивают опорную площадь, другие предотвращают самоотвинчивание, третьи — обеспечивают защите от проникновения жидкости. Ниже обзор наиболее популярных видов шайб, их назначение, конструкция, технические характеристики и свойства.

Шайба плоская

Классический состав резьбового соединения — болт, гайка, плоская шайба. Задачи шайбы следующие:

• равномерное распределение нагрузки на основания скрепляемых материалов
• увеличение площади прижима
• предотвращение повреждения скрепляемых материалов

Конструктивно она представляет собой, выштампованный из металла круг с отверстием посредине. Диаметр внутреннего отверстия соответствует (чуть больше) диаметру стержня болта, винта, шпильки. Производство стандартных плоских шайб регламентируется стандартами ГОСТ 11371, DIN 125. При повышенных требованиях к площади прижима требуются метизы с увеличенным диаметром. Такие производятся в соответствии с ГОСТ 6958 и DIN 9021. Наружный диаметр увеличенной плоской шайбы примерно в три раза больше внутреннего диаметра. Для примера, если обычная плоская шайба ГОСТ 11371 для крепежной детали М10 имеет наружный диаметр 20 мм, то увеличенная, по ГОСТ 6958 — 30 мм.

Плоские шайбы также в определенной степени, при незначительных динамических нагрузках, предотвращают самопроизвольное отвинчивание крепежных деталей. При устройстве металлоконструкций скрепляемых высокопрочным крепежом (болты и гайки) применяются специальные изделия по ГОСТ Р 52646. Из изготавливают из улучшенных сталей, показатель твердости HRC находится в пределах 35. 45. Плоские шайбы выпускаются без покрытия, оцинкованными, с другими типами металлизированных и неметаллизированных покрытий.

Пружинная шайба (гровер)

Один из недостатков резьбового соединения — самопроизвольное раскручивание под влиянием вибрационных, динамических нагрузок. Особо актуально такая проблема стоит в автомобиле- и станкостроении, при производстве оборудования. В конструкциях, содержащих движущиеся части. Одно из недорогих решений такой проблемы — установка под болт или гайку пружинной шайбы. Другое, часто используемое, название такого крепежа — “гровер”, в честь ее английского изобретателя Джона Гровера.

По конструкции крепеж выполнен в виде кольца с разрезом наискось под углом около 70 град и разведенными в стороны краями. Материалом для изготовления метизов служит квадратная проволока с высокими пружинными свойствами. При затяжке за счет сжатия гровера на соединение действует дополнительная продольная сила, препятствующая самопроизвольному раскручиванию. Кроме этого, раскручиванию препятствует и угол разреза, который упирается в торец крепежной детали. Гроверы хорошо работают при изменяющихся продольных нагрузках на соединение, но не защищают от самораскручивания при поперечных.

Пружинные шайбы производятся в соответствии со стандартами ГОСТ 6402, DIN 7980, 127. При затяжке закладных, стыковых, клеммных болтов, ввинчивании шурупов-глухарей в ж/д скреплениях применяются специальные двухвитковые пружинные шайбы по ГОСТ 21797.

Шайба стопорная с зубом

Более современный крепеж для предотвращения самоотвинчивая резьбового соединения — шайба стопорная с зубом. Такой крепеж востребован, в частности при производстве бытовой техники и оборудования. При сборке электроинструмента, стиральных и посудомоечных машин, бытового строительного оборудования под головку винта или болта, гайку подкладывается стопорная шайба. Такое решение является недорогим и вполне надежным.

Конструктивно стопорная шайба с зубом имеет внутренний или наружный край в форме зуба и повернутый относительно основной плоскости на угол до 45 град. Зубья могут производиться методом насечки или вырубки. Направление поворота правое. Метизы производятся из пружинных сталей, имеющих высокую твердость, обладающими высокой упругостью..

Крепеж изготавливается в соответствии с ГОСТ 10463, DIN 6798. Сортамент стопорных шайб с зубом по ГОСТ представлен небольшими диаметрами — от 2 до 24 мм (по DIN до 30 мм). Они изготавливаются их углеродистых сталей, латуни, нержавейки.

Шайбы NORD-LOCK

Шайбы NORD-LOCK — прогрессивный крепеж в резьбовых соединениях. Его применение предотвращает самораскручивание соединения. Особая конструкция такого крепежа не только предотвращает самопроизвольное отвинчивание, но также и сохраняет предварительное натяжение в соединении.

В крепежном изделии NORD-LOCK применен стопорно-клиновой эффект для сохранения прочности соединения. В основе фиксации соединения с помощью таких метизов лежит в первую очередь предварительное натяжение (в обычных трение). Конструктивно шайба NORD-LOCK состоит из 2 шайб нижняя и верхняя сторона которых имеет форму зубцов (клиньев), препятствующих спонтанному отвинчиванию.Благодаря конусообразной форме, в соединении долго сохраняется предварительное натяжение даже если болт и гайка из “релаксирующего”, мягкого материала.

Интернет-магазин Крепком предлагает купить шайбы, болты, гайки, шпильки и другой крепеж по привлекательным ценам. У нас большой выбор способов оплаты, отправка товара транспортными компаниями в любой город.

Шайбы

Шайба для комплекта фланцевых соединений (плоская) — крепежная деталь, сопрягаемая со шпилькой, болтом и гайкой, подкладываемая под гайку или головку болта для создания большей опорной площади соприкосновения с поверхностью свинчиваемых деталей, уменьшения повреждений поверхности детали, а также предотвращения самоотворачивания гайки. Плоская шайба применяется в случае малой опорной площади контакта прилагающей поверхности головки болта или гайки с поверхностью детали, либо при опасности повреждения поверхности основной детали. Применение шайб возможно также при возможности провала головки болта или гайки или элементов механической фиксации резьбового соединения (таких как шайба гровер или корончатая шайба) в отверстие в детали. В остальных случаях применение плоских шайб считается нецелесообразным. Материал изготовления шайб, как правило соответствует материалу изготовления крепежного комплекта (шайба, шпилька, гайка или шайба, болт, гайка)

Компания НПО Инженерные Технологии производит шайбы стальные для комплектации продукции по просьбам заказчиков. Шайбы для фланцевых соединений поставляются в комплекте со шпильками и гайками, в соответствии с нормативными документами на заказываемую продукцию (ГОСТ, ОСТ), в основном наши шайбы предназначены для использования в нефтехимических отраслях промышленности и трубопроводного транспорта (ГОСТ 9065-75), и других нормативных документов. Главное отличие шайбы применяемой для фланцевых соединений по ГОСТ 9065-75, что она как правило идет в комплекте со шпилькой ГОСТ 9066-75 и гайкой ГОСТ 9064-75, этот комплект предназначен и рекомендуется исключительно для соединений деталей трубопровода.

Изготовление шайб производится по следующим стандартам:

• ГОСТ 9065-75
  Шайбы для фланцевых соединений с температурой среды от 0 до 650°С. Типы и основные размеры
• ГОСТ 6958-78
  Шайбы увеличенные. Классы точности А и С. Технические условия
• ОСТ 26-2042-96
  Шайбы для фланцевых соединений. Конструкция и размеры
• ГОСТ 10450-78
  Шайбы уменьшенные. Классы точности А и С. Технические условия
• ГОСТ 11371-78
  Шайбы. Технические условия

Шайбы для фланцевых соединений с температурой среды от 0 до 650°С; стальные класса точности А для пальцев; увеличенные, классы точности А и С; пружинные; стопорные с лапкой; уменьшенные, классы точности А и С.

Фиксация резьбового соединения. Стопорение гайки, болта, шпильки, винта, резьбы. Вибростойкое крепление. Вибрация.

Приемы фиксации (стопорения) резьбового соединения. Защита от вибрации и самопроизвольного раскручивания гаек, болтов, шпилек, винтов, резьбы. Надежное вибростойкое крепление (10+)

Фиксация резьбового соединения

Резьбовое соединение обладает неоспоримыми преимуществами: простота монтажа, широкая применимость, возможность многократной сборки / разборки. Поэтому соединение на резьбе очень распространено. Но у него есть серьезный недостаток: оно не устойчиво к вибрациям. В вибрационной среде резьбовое соединение ослабевает и саморазбирается.

Рассмотрим приемы фиксации (стопорения) резьбового соединения.

Шайба пружинная стопорная (гровер, гроверная)

Принцип действия основан на том, что за счет упругости шайбы формируется усилие на резьбу, которое предотвращает самопроизвольное раскручивание при вибрациях.

Гроверные шайбы бывают нескольких конструкций. (1) Диск из упругого материала, имеющий один радиальный разрез. Края разреза разведены в плоскости разреза, перпендикулярной поверхности диска. При затягивании у такой шайбы края сводятся. (2) Две шайбы, соединенные между собой упругим элементом. В затянутом состоянии упругий элемент сжат. (3) Гофрированный упругий диск. Волнистая поверхность шайбы немного выпрямляется, создавая упругое усилие. (4) Упругий диск, у которого деформирована только внешняя или внутренняя поверхность. Она может быть волнистой, разрезной с развернутыми лопастями или другой формы.

Недостатки. (1) Основным недостатком гроверной шайбы является невозможность ее применения при соединении мягких материалов (дерево, алюминий, дюралюминий, бронза, латунь, медь и т. д.) Под действием вибрации такая шайба может деформировать или расколоть материал. Соединение получается ненадежным. (2) Нельзя применять на легкосплавных и пластиковых крепежных элементах (болтах, гайках)

Шплинт

Шплинт — гибкий стержень или гибкая конструкция более сложной формы, которая вставляется в отверстие в гайке и болте. Таким образом полностью исключается самопроизвольное проворачивание болта в гайке. После этого шплинт изгибается так, чтобы исключить его выпадение.

Недостатки. Применять шплинт можно только со специальными гайками и болтами (с отверстием). Зафиксировать болт, например, в отверстии с резьбой, выполненном в монолитном блоке, невозможно.

Расклепывание

После закручивания соединение повергается механической деформации. Может быть деформирована гайка или повреждена резьба вокруг гайки.

Недостатки. (1) Таким образом можно зафиксировать далеко не любое соединение. (2) Деформированные гайки или болт теряют прочность. (3) Этот вариант неразборный. (4) Довольно часто от вибрации он все же раскручивается, так как постепенно в деформированное место соединения возвращается подвижность. (5) Нельзя применять на легкосплавных и пластиковых крепежных элементах.

Контргайка

На резьбу шпильки или болта наворачивается дополнительная гайка. Эта гайка прижимается к основной — крепежной гайке или к поверхности предмета, в котором нарезана резьба и закручен болт. Контргайка может устанавливаться с любой стороны крепежной гайки, там, где удобно. Если Вы используете болт или шпильку с неполной резьбой, и хотите установить контргайку с той стороны, где шляпка или где резьба идет не до конца стержня, то сначала наверните контргайку, потом установите и закрутите полученную конструкцию, потом затяните контргайку.

Никому не верьте. Контргайка имеет такую же резьбу, как и гайка, а не обратную. Контргайку с левой резьбой накрутить на шпильку с правой (на которую только что накрутили гайку с правой) невозможно.

Недостатки. (1) Соединение с контргайкой не очень надежное. Я встречался со случаями, когда такое соединение в очень неблагоприятной среде разворачивалось. (2) Для установки контргайки нужно свободное место на резьбе. (3) Такое соединение не применяется, если хотя бы один из элементов соединения (шпилька / болт, гайка / нарезанная резьба) выполнены из мягких материалов (легких сплавов, пластика).

С помощью гайки и контргайки можно закрутить шпильку в отверстие, не повредив резьбу. Главной проблемой является то, что не за что цепляться, чтобы прикладывать вворачивающее усилие. Накручиваем две гайки, притягиваем одну к другой. Гайки фиксируются. Одеваем ключ на полученную конструкцию и вворачиваем шпильку. Теперь раскручиваем и снимаем гайки.

К сожалению в статьях периодически встречаются ошибки, они исправляются, статьи дополняются, развиваются, готовятся новые. Подпишитесь, на новости, чтобы быть в курсе.

Если что-то непонятно, обязательно спросите!
Задать вопрос. Обсуждение статьи.

Почему скрипит деревянный пол.
Мой практический опыт борьбы со скрипом пола. А также советы стариков. Как отрем.

Как сделать самому изголовье к такой кровати? Или своими руками устано.
Крепим изголовье к кровати. Какие изголовья можно использовать для кровати.

Строим теплицу сами, своими руками. Самостоятельная сборка, установка .
Теплица, парник своими руками. Чертеж, схема, описание сборки. Теплица имеет сер.

Сделать кровать самому, своими руками. Самодельная, схема, чертеж.
Кровать своими руками. Вы жалуетесь, что покупные кровати скрипят, не подходят п.

Монтаж вагонки своими руками.
Как обшить вагонкой, чтобы выглядело красиво и профессионально. Практический опы.

Печь своими руками. Положим, кладем, строим самостоятельно, сами. Печн.
Как самому положить печь? Послойная схема. Чертеж. Мой положительный опыт.

Встроенный стенной шкаф-купе своими руками. Инструкция. Схема. Чертеж.
Встроенный шкаф-купе — проектируем и ставим. Как сделать это самому, своими рука.

ОСТ 1 39502-77 Стопорение болтов, винтов, шпилек, штифтов и гаек

ОТРАСЛЕВОЙ СТАНДАРТ

СТОПОРЕНИЕ БОЛТОВ, ВИНТОВ ШПИЛЕК,

ОСТ 1 39502-77

ШТИФТОВ И ГАЕК

Распоряжением Министерства от 25 октября 1977 года № 087-16

срок введения установлен с 1 июля 1978 года

1. СТОПОРЕНИЕ СТОПОРНЫМИ ШАЙБАМИ

2. СТОПОРЕНИЕ ШПЛИНТАМИ

3. СТОПОРЕНИЕ ДЕФОРМАЦИЕЙ МЕТАЛЛА

4. СТОПОРЕНИЕ ПРОВОЛОКОЙ

Проверен в 1986 г. Подлежит проверке в 1996 г.

(Измененная редакция, Изм. № 1, 2).

Настоящий стандарт устанавливает следующие типы стопорения болтов, винтов, шпилек, и гаек в резьбовых соединениях и штифтов:

— 1- стопорение стопорными шайбами;

— 2 — стопорение шплинтами;

— 3 — стопорение деформацией металла;

— 4 — стопорение проволокой.

В резьбовых соединениях могут применяться и другие типы стопорения, например, стопорение самоконтрящимися гайками, пружинными и зубчатыми шайбами, контргайками.

(Измененная редакция, Изм. № 1, 2).

1. СТОПОРЕНИЕ СТОПОРНЫМИ ШАЙБАМИ

1.1. Стопорение по типу 1 должно соответствовать указанному на черт. 1, 2 и 3.

(Измененная редакция, Изм. № 1).

* Размер для справок

(Измененная редакция, Изм. № 1).

Изображение гайки и шайбы, расположенных справа заменяются ® ® ® ®

(Измененная редакция, Изм. № 1).

1.2. Загиб лепестков шайбы на грани шестигранника гайки (болта) производить в положении шайбы развернутой в сторону отвинчивания по ее упора носком в гнезде детали (черт. 4) или лапкой в торец детали (черт. 5).

1.3. Загнутая лапка шайбы должна плотно сопрягаться с деталью. Допускается зазор между шайбой и деталью в месте изгиба лапки и лепестка шайбы.

(Измененная редакция, Изм. № 2).

1.4. Установка шайб на фланце и загиб папок шайб или их упор в торец бурта должны исключать возможность разворота шайб в сторону отвинчивания (черт. 6). При стопорении без отгиба лапки шайбы выступание лапки относительно торца упорного бурта не допускается.

1.5. Подгонку совпадения лепестков шайбы с гранями гайки (болта)производить путем подтяжки гайки (болта)на угол не более 30 ° или замены гайки (болта).

Подгонка путем отворачивания гайки не допускается.

При подтяжке гайки (болта) превышение максимально допустимого крутящего момента затяжки не допускается.

(Измененная редакция, Изм. № 2).

1.6. Лепестки шайб должны быть поджаты к граням гаек.

1.7. Загиб лепестков шайбы может производиться как на одну, так и на две грани гайки (болта). Загиб на грань усиленных лепестков производить той частью отгибаемого лепестка, которая обеспечивает наибольшую площадь контакта с гранью болта (гайки).

1.8. Не допускаются:

— срез или сдвиг материала, трещины и надрывы в месте загиба лепестков шайбы;

— забоины и расплющивание лепестков шайбы при загибе;

— производить загиб лепестков более одного раза;

— выступание лепестков над гайкой (болтом) более чем на 2 мм;

— удары молотком по месту загиба лепестков шайбы;

— оставлять незагнутыми лепестки шайбы.

1.9. Загиб лепестков шайбы должен производиться специальными щипцами согласно технологии на сборку изделия. В труднодоступных местах разрешается производить загиб лепестков шайбы с помощью специальных оправок или выколоток из меди и алюминиевых сплавов.

(Измененная редакция, Изм. № 1).

2. СТОПОРЕНИЕ ШПЛИНТАМИ

2.1. Стопорение по типу 2 должно соответствовать указанному на черт. 7, 8 и 9.

d — диаметр болта, винта, шпильки

2.2. Совмещение отверстия под шплинт в болте, винте и шпильке с прорезью в гайке должно производиться путем подтяжки гайки на угол не более 30 °, путем замены гайки или болта, винта, шпильки или подбором толщины шайб.

Подгонка путем отворачивания гайки не допускается.

При подтяжке гайки превышение максимально допустимого крутящего момента затяжки не допускается.

* Применять в труднодоступных местах

(Измененная редакция, Изм. № 2).

2.3. Шплинт должен входить в отверстие свободно или под незначительной безударной нагрузкой.

2.4. Шплинт должен утопать в прорези гайки. Допускается выступание шплинта над прорезью гайки на величину не более 0,4 от номинального диаметра шплинта.

— неплотное прилегание концов шплинта к поверхности гайки в пределах 0,1 ¸ 0,3 мм;

— касание отогнутых концов шплинта резьбы болта, винта, шпильки;

— откусывание шплинтов с последующим снятием заусенцев.

При необходимости на нарушенные в результате откусывания места наносится лакокрасочное покрытие, назначаемое разработчиком изделия.

(Измененная редакция, Изм. № 1).

2.6. Не допускаются:

— смятие головки шплинта;

— надрывы и трещины на концах шплинта;

— расплющивание и перекручивание концов шплинта;

— раскачивание шплинта после установки;

— использование шплинта более одного раза.

2.7. Загиб концов шплинта на грани гайки должен производиться выколоткой из меди или алюминиевых сплавов, заправка концов шплинта в прорези гаек — тупой отверткой.

3. СТОПОРЕНИЕ ДЕФОРМАЦИЕЙ МЕТАЛЛА

3.1. Стопорение по типу 3 должно соответствовать указанным:

— на черт. 10, 11 и 12 — для болтов, винтов и шпилек;

— на черт. 13 и в табл. 1 — для установочных винтов;

— на черт. 14 и в табл. 2, на черт. 15 и в табл. 3 — для цилиндрических штифтов;

— на черт. 16 — для конических и цилиндрических штифтов.

(Измененная редакция, Изм. № 1).

Кернение с торца

с резьбой М4 ¸ М8

с резьбой свыше М8

h = h ₁ +0,5

(Измененная редакция, Изм. № 1).

Кернение в резьбу

с резьбой М4 ¸ М8

с резьбой свыше М8

Р- шаг резьбы

(Измененная редакция, Изм. № 1).

* Размеры обеспеч. инстр.

Кернение в шлиц

Кернение установочных винтов

Для неразъемных соединений

с резьбой М6 и менее

с резьбой свыше М8

* Размер обеспеч. инстр.

(Измененная редакция, Изм. № 2 ).

Кернение цилиндрических штифтов

* Размер обеспеч. инстр.

Диаметр штифта d

(Измененная редакция, Изм. № 2).

Зачеканка цилиндрических штифтов

* Размер для справок

** Размер обеспеч. инстр.

Диаметр штифта d

Зачеканка конических и цилиндрических штифтов

* Размер обеспеч. инстр.

(Измененная редакция, Изм. № 1).

3.2. При кернении в резьбу кернер ставить в месте выхода болта, винта, шпильки из гайки.

3.3. Размеры и расположение точек кернения не контролировать.

4. СТОПОРЕНИЕ ПРОВОЛОКОЙ

4.1. Стопорение по типу 4 должно соответствовать указанному на черт. 17-22.

(Измененная редакция, Изм. № 1).

(Измененная редакция, Изм. № 1, 2).

Гайки изображены условно. Данное исполнение может применяться и на шестигранных головках болтов

(Измененная редакция, Изм. № 1).

При стопорении трех и более деталей (исполнения 4.1 и 4.4) количество болтов или гаек, стопорящихся одной проволокой, устанавливается конструкторской документацией или технологией изготовления изделия.

(Измененная редакция, Изм. № 2).

4.2. Проволока должна располагаться таким образом, чтобы при приложении к ней произвольно ориентированной нагрузки происходила затяжка резьбового соединения.

4.3. Проволока должна быть перевита без зазоров между витками. Под витком понимается один полный оборот одного конца проволоки относительно другого. Количество витков должно быть не менее трех на длине 10 мм для проволоки диаметром до 0,8 мм включительно и не менее двух на длине 10 мм для проволоки диаметром более 0,8 мм. По согласованию с заказчиком допускается уменьшать количество витков в перевивке до 1,5 .

(Измененная редакция, Изм. № 2).

4.4. В труднодоступных местах при малых расстояниях между стопорящимися деталями допускается проволоку не перевивать.

Примечание . Труднодоступные места устанавливаются по эталонным образцам изделий, согласованным с заказчиком.

(Измененная редакция, Изм. № 1).

4.5. Концы проволоки должны быть перевиты (3-4 витка) и поджаты.

4.6. При выполнении стопорения надрывы и перекручивание проволоки не допускаются.

4.7. Проволока должна быть туго натянута, прогибы, и слабина не допускаются.

Пример записи в конструкторской документации стопорения исполнения 2,1: