Шайба зубчатая для чего нужна
Шайба это.
Шайба – элемент крепежного соединения, используемый совместно с болтом, винтом, гайкой, шпилькой. Шайба увеличивает опорную площадь, предупреждая повреждение и деформацию поверхностей и исключая продавливание внутрь материала основания.
Разновидности шайб
Плоская
Обеспечивает равномерность распределения нагрузки на крепеж, снижает трение в процессе затягивания. Применяются плоские шайбы в любых отраслях производства, при проведении ремонтных и монтажных работ.
Стопорная
Используется в крепежных соединениях деталей конструкций, которые в процессе эксплуатации подвергаются динамической или вибрационной нагрузке. Стопорные гайки снижают риск самопроизвольного раскручивания. Сфера применения – автомобилестроение, аэрокосмическая промышленность, производство бытовой техники.
Плечевая
Служит в качестве втулки при изоляции валов или крепежного соединения в процессе сборки электронного оборудования. Изготавливается шайба из материалов, которые не проводят ток, например, нейлона. Не используются во влажных средах.
Пружинная
Применяется в автомобильной, аэрокосмической промышленности и других сферах, где на крепежное соединение оказываются вибрационные и тепловые нагрузки. Создает осевую нагрузку на винты, гайки, пр. элементы крепежа, предупреждая самоотвинчивание резьбового соединения.
Пружинная двухвитковая шайба используется в процессе строительства и ремонта железнодорожных путей.
Упорная быстросъемная
Применяется шайба при креплении подшипников и других деталей на осях и валах оборудования.
Косая
Для выравнивания уклона металлического швеллера.
Коническая
Устанавливается в подвижных люфтовых резьбовых соединениях, которые в процессе эксплуатации подвергаются вибрационным нагрузкам.
Тарельчатая
Обеспечивает упрочнение крепежного соединения, увеличивает опорную площадь. Путем наложения тарельчатых шайб друг на друга можно собрать демпферное устройство.
Кровельная EPDM
Шайба оснащена специальной каучуковой прокладкой, устойчивой к агрессивным средам. Служит для обеспечения герметичности установочного отверстия в процессе крепления профлиста или металлочерепицы к обрешетке при устройстве кровли.
Материалы изготовления шайб
Шайбы и кольца – общий обзор и особенности применения
Шайбы
Шайба – крепёжное изделие, подкладываемое под другое крепёжное изделие для:
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.
| Наименование круглой плоской шайбы | D/d | s |
| Основная DIN 125 | 1,71 – 2,35 | 0,3 – 12 |
| Узкая подкладная DIN 433 | 1,62 – 2,06 | 0,3 – 3 |
| Для деревянных конструкций DIN 440 | 3,21 – 3, 27 | 2 – 10 |
| Опорная подгоночная DIN 988 | 1,25 – 2 | 0,1 – 2 |
| Для пальцев, нормальная DIN 1440 | 1,36 – 2 | 0,8 – 8 |
| Для пальцев, грубое исполнение DIN 1441 | 1,26 – 1,81 | 0,8 – 14 |
| Для высоконагруженных соединений DIN 6916 | 1,78 – 1,85 | 3 – 6 |
| Для пружинных штифтов DIN 7349 | 2,19 – 2,81 | 1 – 10 |
| Кузовная (WIDE) | 3,75 – 5 | 1,2 – 1,4 |
| Увеличенная DIN 9021 | 2,77 – 2,96 | 0,8 – 5 |
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.
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.
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.
Разновидности фиксирующих шайб
Шайба стопорная применяется для повышения надежности резьбовых соединений. Изделия различаются по конфигурации в зависимости от того, в каких узлах они используются.
Описание и назначение стопорных шайб
Детали называют еще контровочными шайбами. Их часто применяют для предотвращения самоотвинчивания. Бывает шайба стопорная с внутренними зубьями и с наружными. При затягивании происходит деформация контровочной части, выступающей клиновым фиксатором.
Иногда к этой категории относят любую шайбу неплоской формы. Детали выглядят, как металлические кольца, имеющие прорези и выступы в разных плоскостях. Форма их может быть различной – лепестковой, корончатой, звездчатой, с выпуклыми и вогнутыми элементами. Замковые вариации используют для предупреждения осевого смещения. Деталь с лапкой или носком не дает болту раскручиваться: выступающая часть при установке отгибается по направлению к граням гайки. Существуют и стопорные корончатые шайбы с несколькими лапками. Они бывают стальными и из более мягких металлов.
По сравнению с плоскими деталями стоп-крепления имеют увеличенную площадь касания с резьбой, что помогает предотвратить самоотвинчивание. Чаще всего их изготавливают из пружинной стали. Встречаются и бронзовые шайбы, но цена у них заметно выше.
Применять такие детали можно почти в любых соединениях. Их используют при большом риске воздействия внешних нагрузок (в частности, вибрации). Также их применяют, чтобы сделать соединение надежнее. Иногда их задействуют в каждом резьбовом узле, если конструктивные особенности устройства к этому предрасполагают.
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.
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.





























































