Для чего шайба под гайку
Для чего нужна шайба в строительстве и ремонте
Деталь в форме диска или кольца с отверстием посередине подкладывают под головку болта, винта, гайку. Разные виды шайб нужны, чтобы распределить нагрузку более равномерно, противодействовать раскручиванию крепежного элемента. Существует несколько типов, каждый предназначен для конкретного случая крепежа.
Что такое шайба и для чего она нужна
Прокладки повышают прочность резьбового стыкования, поэтому стали обязательными элементами крепления при сборке механизмов. По статистике шайбы используют в 30% случаев крепежа.
Действие элементов в соединении:
Производится множество моделей. Помимо привычных, которые описаны в нормативах ГОСТ, пользователи заказывают индивидуальные изделия под нестандартные способы крепления.
Десятки видов производят по стандарту, их выбор зависит от факторов:
В промышленности детали нашли применение в отраслях:
Недорогие изделия производят способом холодной штамповки, вырубки. Используют метод пластичного холодного формирования, высадки из прута, навивки (гроверы).
Классификация шайб
Конструкционно изделия различаются, т. к. предназначены для разных условий работы. Цели применения также отличаются. В итоге разработаны определенные формы для удобного использования.
По конструкции различают типы:
Различают также быстросъемные виды (ГОСТ 11.649 – 1975). Их применяют для прочной посадки подшипников или иных элементов на осях, валах. Сфера использования — авто, сельхозтехника, производство станков.
Квадратные шайбы (ГОСТ24.197 – 1980) используют для установки без прокручивания винтового стержня. Широкие и узкие, высокие и уменьшенные используют только в сельскохозяйственных комбайнах, сеялках, других машинах.
Конструктивные элементы по типу своей работы должны быть прочными и надежными. Поверхность может иметь оцинкованное покрытие, нанесенное гальваническим методом, диффузионно-термическим и холодным способом (последний применяют редко).
В легированных сплавах есть углерод (до 25%), вводят много улучшающих добавок в виде никеля, хрома, ванадия, кремния, других разновидностей. Из такого металла получают износостойкие прочные пластичные товары с повышенной стойкостью к высоким температурам.
По размеру различают детали увеличенные, уменьшенные, плоские, косые — габариты шайб зависят от цели применения.
Шайбы имеют характеристики, которые нашли отражение в маркировке изделий:
Более широкие пластины работают результативнее, но не всегда есть возможность их установить.
Что нужно учитывать при выборе
Качественное крепление зависит от тщательного подбора параметров продукции. Лучше всего работают соединения, в которых болт, гайка и шайба выполнены из одного материала, например, металлическими.
Алюминиевые, пластмассовые элементы или модели из цветного металла покажут высокую стойкость к коррозии. Если не учитывать химические свойства материалов, они при взаимодействии будут окислять и разрушать друг друга.
При выборе обращают внимание на факторы:
Элементы, применяемые в бытовых механизмах, должны относиться к группе экологически чистых материалов.
Шайба-гровер: разновидности пружинной гроверной шайбы. Область использования и преимущества конструкции перед аналогами
Самой массовой деталью абсолютного большинства сборно-разборных конструкций — машин, станков, приборов, механизмов, космических аппаратов и сооружений, дорожно-строительной и сельскохозяйственной техники, являются крепежные детали.
Самая массовая среди них — шайба, потому что она применяется почти с каждым винтом, болтом и шпилькой, входящими в состав конструкции.
Согласно ГОСТ 27017-86 (Термины и определения крепежных изделий) шайбой (нем. Scheibe, англ. Washer и фр. Rondelle) называется крепежная деталь с центральным отверстием, помещаемая под головку болта (винта) или под гайку. Среди большого разнообразия конструктивных решений шайб есть и специфические, предотвращающие самопроизвольное отвинчивание болтов и винтов — шайба-гровер.
Содержание
Шайба пружинная (шайба гровера). Описание и назначение
В соответствии с ГОСТ 27017-86 (Определения крепежа) шайбой пружинной (нем. Federring, англ. Spring washer, фр. Rondelle elastigue) называется разрезное плоское кольцо с расположенными в разных плоскостях концами — выглядит как один виток пружины.
Отсюда и название. Согласно этому стандарту аббревиатура «Шайба Гровера» считается недопустимой в конструкторской документации (КД) и других официальных документах.
Шайба-гровер была изобретена во второй половине Х1Х века английским инженером Дж. Гровером.
Это изделие самостоятельно не используется, оно относится к категории вспомогательных деталей. Ее назначение — предотвращение самостоятельного отвинчивания крепежа за счет использования таких конструктивных элементов шайбы, как лапки, зубья и носки.
Конструкция и технические требования
Шайба пружинная изготавливается в соответствии с требованиями ГОСТ 6402-70.
Конструктивно деталь выглядит как кольцо из проволоки квадратного сечения (s), разрезанное в одном месте под углом 70 градусов к плоскости шайбы. Ширина разреза равна 0,75 s. Концы разреза разведены в разные стороны до размера h, зависящего от вида исполнения.
Предусматривается 2 исполнения, отличающихся размером h. В первом исполнении размер h равен 2s, во втором — 2s+2k, где k есть высота заострения кромки. Исполнение 2 — более сложное в изготовлении, но выдерживает более высокие нагрузки.
Выпускается 4 типа:
В модификациях Н, Т, ОТ для каждого номинального диаметра шайбы поперечное сечение увеличивается, соответственно увеличивается и жесткость пружиной шайбы.
Таблицу размеров шайбы-гровера из ГОСТ 6402 можно посмотреть (https://docs.cntd.ru/document/1200004378).
Зарубежные аналоги шайб-гровера ГОСТ 6402
Из признанных во всем мире стандартов на шайбы гровера можно отметить:
Сравнительную таблицу соответствия ГОСТ, DIN, ISO можно посмотреть (https://getpocket.com/read/3347360666).
Как работает шайба гровер
Устанавливается гровер под гайку или под головку болта (винта). Принцип работы гровера основан на том, что при вращении гайки (по часовой стрелке) острые кромки разреза не препятствуют полному сжатию шайбы.
В результате в витках резьбы создается упругий натяг, который создает дополнительное гарантированное трение между витками, препятствующее самопроизвольному отвинчиванию крепежа.
Кроме того, самопроизвольному отвинчиванию (вращению против часовой стрелке) препятствуют врезающиеся в основной материал острые кромки разреза шайбы пружинной.
Рекомендации по выбору шайб-гровера
При выборе следует учесть, что:
Перспектива использования шайб-гровера
Лет 20 назад немецкие, а за ними американские и британские исследователи пришли к выводу, что во многих современных механизмах и строениях с повышенными вибрационными и динамическими воздействиями традиционные шайбы гровера не обеспечивают достаточной защиты крепежа от самопроизвольного отвинчивания.
Объясняется это тем, что:
В результате применение шайб гровера в ответственных механизмах и сооружениях запрещено.
Убедиться в выполнении этих рекомендаций можно, посмотрев современные образцы европейской техники — там гровера нет.
Вместо них рекомендовано использовать другие пружинные шайбы, специальные гайки, другие способы контровки.
Возможные замены шайбы-гровера
Их много. Но большинство из них требует механической доработки самих крепежных деталей с использованием дополнительных элементов (штифтов, шплинтов, проволоки и т. д.) или принудительной деформации элементов специальных шайб.
Из средств, использующих пружинящие свойства самих деталей, применяются:
Остальные требуют доработки болтов, гибки лепестков, установки на краску или клей, др.
Зачем нужна шайба под болт
Этот тип крепежа используется в качестве уплотнителя соединения. Любая шайба служит прослойкой между гайкой и болтом, шпилькой, саморезом, шурупом и т.д. Она увеличивает опорную поверхность, не давая деталям проваливаться внутрь материала, деформировать его или перекоситься.
Почему важно использовать шайбы
Игнорируя установку такой подкладки, вы рискуете уменьшить срок службы всей конструкции. Шайбы используются для того, чтобы крепеж не раскрутился при нагрузках. При правильном подборе размера и затягивании они существенно улучшат контакт поверхностей. Если крепеж постоянно подвергается тряске, колебаниям и ударам, то шайбы не дадут болтам расшататься и раскрутиться. Подобные решения можно встретить в крыльях самолетов, деталях фрезеровочных станков.
Перекос гайки опасен не только возможным разрывом контакта между деталями, но и повреждениями основной поверхности. В этом случае прокладки защищают лакокрасочный слой на конструкциях от царапин и вмятин, а само отверстие — от влаги. Без них ускоряется износ, увеличивается риск необратимых повреждений. Это главный ответ на вопрос, для чего нужна шайба в болтовом соединении.
Формы и разновидности шайб
Чаще всего на рынке можно встретить следующие типы изделий:
Материалы шайб
Часто они штампуются из алюминия, меди, стали, титана, латуни. Материал подбирается в зависимости от риска коррозии, типа основы для крепежа. В большинстве случаев они имеют гальваническое цинковое покрытие, защищающее от ржавчины и разрушения, либо хроматирование. Также для смягчения давления крепежных элементов используют шайбы из резины, пластмассы.
Размер прокладки подбирается по размеру завинчивающихся деталей. На экземплярах допустимо наличие заусенцев или микроскопических дефектов, которые никак не влияют на их функцию.
Где используют
Шайбы нужно для надежного сочленения листов мягких материалов (панели, фанера, гипсокартон, дерево). При этом их желательно монтировать с двух сторон метизов. Бытовым применением их функции не ограничиваются. При высоких требованиях к соединениям шайбы используют в промышленных отраслях:
Список того, зачем нужны шайбы, этим не ограничивается. Практически в любой строительной и производственной задаче можно найти им применение. Иногда для этого приходится создавать метизы по чертежу, а не закупать готовые. Под заказ возможно изготовление любой партии — шайбы.
Зачем нужны шайбы
Вопрос, зачем нужны шайбы, задают довольно часто. Попробуем ответить кратко, но более или менее подробно о применения шайб общего назначения. Специальные виды шайб рассматривать не будем. Так вот, шайбы нужны для того, чтобы:
1) Шайба существенно увеличивает площадь контакта головки болта (имеется в виду та прилегающая поверхность головки, которая прижимается к материалу, соединяемому болтовым соединением) и материала детали. При применении шайбы мы как бы распределяем нагрузку воздействующую на материал детали, по большей площади, оберегая материал от разрушения, продавливания, а само соединение гарантируем от «прорыва» болта от резко усилившейся временной скачкообразной нагрузки. Именно для этого нужна шайба и с другой стороны, подложенная под гайку.
2) При опасности провала гайки или головки винта в отверстие, сделанное заведомо большим, чем нужно, или в отверстие в не прочном материале, нам тоже нужно применять шайбы.
3) При опасности провала в отверстие или опасности утопления в мягком материале детали элементов механической фиксации винтового соединения ( шайба гровер, корончатая шайба), нужно использовать шайбы.
4) Шайбы нужны для предохранения материала детали от повреждения его гайкой или головкой винта при закручивании. Бывают случаи, когда это крайне важно. Например при стягивании винтами деталей из металла имеющих защитное антикоррозионное покрытие, красочный слой, декоративную покраску мягкими красками и так далее. Или другой пример использования шайб, соединение деталей из дерева, выполняется обычно тогда, когда на эти деревянные детали нанесён лакокрасочный слой и выполнена покраска краской нужно цвета. Чтобы не повредить это покрытие при скручивании винтового соединения нужны шайбы.
5) Шайбы нужны и для тех случаев, когда существует угроза раскручивания (самопроизвольного) винтового соединения. Однако как серьёзный стопорный механизм, шайба рассматриваться не может. Либо применяются специальные виды шайб. Более того, если деталь подвергается вибрации и угроза раскручивания велика, а деталь ответственная, применяют проволочную фиксацию винтовых соединений и другие способы (может быть даже не механические) прямо не связанные с шайбами, но включающие наличие шайбы, как одного из элементов механизма фиксации соединения.
6) Практические специалисты, работающие с механическими и винтовыми соединениями, часто указывают такую сторону применения шайб, что скольжение гайки по шайбе при закручивании её, гораздо лучше, чем оно может быть по материалу детали, даже если деталь металлическая. То есть в некоторых случаях шайбы нужны для облегчения производственного процесса и более удобной работы.
7) Шайбы нужны, даже необходимы и если поверхность соединяемых деталей не ровная. Например — слабо шероховатая, но тут чаще подразумеваются скощенные поверхности соединить которые без косых шайб качественно невозможно. Если мы хотим пример использования шайб из области изготовления металлоконструкций, то часто возникает необходимость стянуть болтами боковые стенки швеллера с уклоном внутренних граней. Тогда под гайку или под головку болта подкладывается косая шайба и гайка прижимается к получившейся плоской ровной площадке на стенке швеллера с уклоном внутренней грани. Это классический пример применения косых шайб, однако подобные примеры можно привести и из машиностроения, столярного производства и многих других областей.
8) Шайбы нужны и тогда, когда винтовое соединение предусматривает использование прокладок (резиновых, паронитовых и т.д.). Чтобы плотно и правильно прижать прокладку нужна шайба. Иначе, без применения шайб было бы невозможно хорошее уплотнение при помощи прокладок. Площадь поверхности головки винта, а тем более гайки тут явно недостаточна, а возникающая нагрузка, без использования шайбы приводит к разрушению материала прокладки.
Среди большого количества метизов есть один, назначение которого недооценивают, — шайба. Именно она создает более прочное соединение в совокупности с болтами, винтами и гайками. Для обеспечения наилучшего эффекта требуется подобрать крепежное изделие нужного размера и изготовленное из «правильного» материала.
Производители выпускают обычные, плоские шайбы, и увеличенные.
Это крепежное изделие круглой формы, плоское. В ГОСТ указаны следующие основные размеры:
— диаметр шайбы (от 4 до 145 мм);
— диаметр резьбы (от 1 до 48 мм).
— толщина шайбы (0,3 – 10 мм).
Шайбы изготавливаются из стали, бронзы, алюминиевого сплава, латуни. Каждый из видов материалов дает метизу свойства:
— стойкость к коррозии;
Отличие увеличенной шайбы ГОСТ 6958-78 ГОСТ от обычных – большая толщина и площадь поверхности.
Предназначение этого метиза – усиление крепежного соединения. Обычно шайба устанавливается между винтом или болтом и гайкой. В первую очередь гайка принимает на себя нагрузку резьбового соединения Увеличенная шайба распределяет силы воздействия на большую площадь, что защищает границы отверстия и скрепляемые детали от разрушения и деформации.
Во вторую очередь шайба противодействует западанию болтового соединения в подготовленное отверстие. Бывает так, что его размер выполнен в большем диаметре, чем размер головки болта или гайки. Шайба сделает невозможным западание крепежа.
В-третьих, между скрепляемыми деталями устанавливают прокладки из резины или других материалов. Гайка лучше прижимает эти уплотнительные элементы, что продлевает срок службы как самого резьбового соединения, так и всех дополнительных деталей соединения.
Также обычно шайбы применяют при выполнении резьбового соединения в поверхностях, имеющих дефекты (шероховатости, сколы, неровности). В этом случае использование шайбы улучшит качество соединения, сгладит неровности.
Нельзя не сказать о таком важном предназначении шайбы, как защита от самооткручивания. Резьбовое соединение со временем разбалтывается и развинчивается. Надежность соединения без шайбы уменьшается. Правильно и вовремя установленная шайба – фактор надежности.
Для обеспечения прочности и надежности соединения важно правильно подобрать шайбу по размеру.
Шайба плоская
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)
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
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..
Шайбы NORD-LOCK
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.