Болтовое соединение с пружинной шайбой

Содержание

Пружинная шайба-гровер: особенности и области применения

Шайба является крепежным изделием, которое подкладывается между гайкой и корпусом изделия или же другим крепежным изделием – болтом, шурупом, саморезом, винтом. При этом площадь поверхности, на которую опирается крепеж, увеличивается, что препятствует его самоотвинчиванию. Пружинная разрезная шайба (гровер) наиболее широко применяется в машиностроении. Она обладает некоторыми конструктивными особенностями, благодаря которым в определенных ситуациях обойтись без нее не получится.

Предыстория пружинной шайбы

Гровер появился относительно недавно – во второй половине девятнадцатого века машиностроению потребовались новые, более качественные резьбовые соединения, поскольку стандартные на то время гайки и болты уже не справлялись со все возрастающими нагрузками, колебаниями и вибрациями на подвижных соединениях между узлами и механизмами. Вследствие этого соединения ослаблялись, крепежные элементы развинчивались, что приводило к повреждениям элементов.

Использование клепаных соединений тоже не стало выходом из ложившейся ситуации, поскольку их зачастую неудобно применять, из-за чего замедлялась разработка новых продуктов. В случае же применения заклепок обслуживание соединенных таким образом механизмов становилось затруднительным.

Шайба-гровер: новый вид соединения

Машиностроение требовало нового резьбового соединения, которое смогло бы выдержать повышенную ударную нагрузку и служить своеобразным фиксатором. С этой функцией наилучшим образом справляется гровер.

Все гениальное просто – это выражение с точностью описывает данное изделие. Гровер представляет собой один пружинный виток с зазором, расходящимся в противоположную вращению болта сторону. Благодаря такой конструкции гайка не отвинчивается. При закручивании ходу гайки ничего не мешает, однако откручиванию как раз и препятствует особое расположение кромок шайбы – края впиваются в металл, благодаря чему фиксируется гайка. Шайба-гровер здесь выступает в роли стопора.

Производство гровера

Пружинную шайбу изготавливают чаще всего из стали, но в определенных случаях также из бронзы и других цветных металлов. Стальные изделия характеризуются твердостью по шкале Роквелла в пределах 40-48 HRC, а бронзовые – от 90 HRC.

Заусенцы, окалины, различные трещины, а также очаги коррозии считаются браком при производстве гроверов. Остальные же незначительные дефекты, не влияющие на размер и прочность шайб, допускаются. Испытывают изделия сжатием до образования плоской поверхности с суточной выдержкой, после чего развод должен вернуться в изначальное состояние.

Существует легкая (Л), нормальная (Н), тяжелая (Т) и особо тяжелая (ОТ) шайба-гровер. ГОСТ 6402-70 описывает все требования, выдвигаемые данному соединению. Здесь указываются размер, степень прочности, материалы и виды покрытия.

Гроверы изготавливают из пружинной стали, подвергнутой термообработке, в процессе которой происходит снятие внутреннего напряжения сплава, увеличение его прочностных характеристик и стойкости к внешнему воздействию. Важным также является снижение хрупкости готового изделия. Также на пружинные шайбы может наноситься специальное цинковое или хромовое покрытие, что обеспечивает повышение антикоррозийных свойств. При хромировании также повышается твердость шайбы и ее устойчивость к износу.

Применение гроверов

Автомобилестроение, строительство, машиностроение, тяжелая промышленность – области, в которых повсеместно используется шайба Гровера. Цена данного изделия совсем невысока (стоимость килограмма шайб варьируется от 67 до 163 рублей, в зависимости от размера и типа), но польза очень ощутима. Пружинная шайба незаменима во многих случаях при соединении частей механизмов, особенно если они подвержены вибрациям или ударным нагрузкам, из-за которых происходит раскручивание подвижного соединения. А последствия этого могут быть очень опасными.

Однако, несмотря на широкую область применения гроверов, есть ситуации, в которых нежелательно их использование. Поскольку стопорение гайки происходит благодаря острым кромкам, врезающимся в поверхность материала и он ощутимо повреждается в случае невысокой своей твердости. Поэтому пружинные шайбы не применяют при соединении изделий, изготовленных из мягких металлов и сплавов.

Расположение гровера в соединении особой роли не играет, его можно установить как под гайкой, так и под шляпкой болта, а при использовании двух шайб можно добиться наилучшего эффекта.

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.

Наименование круглой плоской шайбыD/ds
Основная DIN 1251,71 – 2,350,3 – 12
Узкая подкладная DIN 4331,62 – 2,060,3 – 3
Для деревянных конструкций DIN 4403,21 – 3, 272 – 10
Опорная подгоночная DIN 9881,25 – 20,1 – 2
Для пальцев, нормальная DIN 14401,36 – 20,8 – 8
Для пальцев, грубое исполнение DIN 14411,26 – 1,810,8 – 14
Для высоконагруженных соединений DIN 69161,78 – 1,853 – 6
Для пружинных штифтов DIN 73492,19 – 2,811 – 10
Кузовная (WIDE)3,75 – 51,2 – 1,4
Увеличенная DIN 90212,77 – 2,960,8 – 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.

  • 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.

Читайте также:  Симисторный регулятор мощности (напряжения)

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.

Изображение упрощенные и условные крепежных деталей
(ЕСКД ГОСТ 2.315-79)

На сборочных чертежах и чертежах общих видов изображение крепёжных деталей (упрощённое или условное) выбирают в зависимости от назначения и масштаба чертежа. Крепёжные детали, у которых на чертеже диаметры стержней равны 2 мм и менее, изображают условно. Размер изображения должен давать полное представление о характере соединения.

Если предмет, изображенный на сборочном чертеже, имеет ряд однотипных соединений, то крепежные детали, входящие в эти соединения, следует показывать условно или упрощенно в одном – двух местах каждого соединения, а в остальных – центровыми или осевыми линиями (рис.1) .

Рисунок 1. Изображение на сборочном чертеже ряда однотипных соединений

Если на чертеже имеется несколько групп крепежных деталей, различных по типам и размерам, то вместо нанесения повторяющихся номеров позиций рекомендуется одинаковые крепежные детали обозначать условными знаками, а номер позиции наносить только один раз (рис.2) .

Рисунок 2. Изображение на сборочном чертеже групп крепежных деталей

В строительных чертежах допускается одинаковые группы крепежных деталей обводить сплошной тонкой линией с поясняющей надписью на полке линии-выноски; при этом преобладающие крепежные детали не обводят и не оговаривают в общих указаниях к чертежу.

Шлицы на головках крепежных деталей следует изображать одной сплошной линией, как показано на рис.3: на одном виде – по оси крепежной детали, на другом – под углом 45° к рамке чертежа.

Рисунок 3. Изображение шлицов на головках крепежных деталей под углом 45 0 к рамке чертежа

Если линия шлица, проведенная под углом 45° к рамке чертежа, совпадает с центровой линией или близка по направлению к ней, то линия шлица проводится под углом 45° к центровой линии (рис.4) .

Рисунок 4. Изображение шлицов на головках крепежных деталей под углом 45 0 к центровой линии

Таблица 1. Упрощенные и условные изображения крепежных деталей

Наименование

Изображение

Упрощенное

Условное 1. Болты и винты– с шестигранной головкой – с квадратной головкой – с молоткообразной головкой 2. Болты– с полукруглой головкой и усом – откидные с круглой головкой – откидные с вилкой – фундаментные 3. Винты– с полукруглой головкой – с цилиндрической головкой – с цилиндрической головкой и сферой – с полукруглой головкой и крестообразным шлицем – с цилиндрической головкой, сферой и крестообразным шлицем – с цилиндрической головкой и шестигранным углублением под ключ – с полупотайной головкой – с потайной головкой – с потайной головкой и крестообразным шлицем – с цилиндрической головкой саморежущие – с потайной головкой и крестообразным шлицем саморежущие 4. Гайки– круглые – шестигранные – шестигранные прорезные и корончатые – гайки-барашки 5. Шурупы– с полукруглой головкой – с потайной головкой – с полупотайной головкой 6. Шпильки 7. Шайбы– простые, стопорные и т.д. – стопорные с язычком – пружинные 8. Штифты– цилиндрические – конические 9. Гвозди 10. Шплинты

Таблица 2 Примеры упрощенных и условных изображений крепежных деталей в соединениях

Ослабление болтов и резьбовых крепежных деталей от вибрации

Конечно мы не откроем Америку заявив что значительным преимуществом болтовых соединений над другими типами, например, такими как сварные и заклепочные соединения, является их способность к демонтажу.

Однако данное свойство – это не только преимущество. Оно может приводить к проблемам, таким, например, как случайное самоослабление в ходе эксплуатации. Такое случайное самоотвинчивание, которое в литературе называется вибрационное ослабление, является важным явлением. Но самое неприятное в том, что оно часто недооценивается инженерами.

А между тем, проектировщику крайне важно быть осведомленным о причинах возможного ослабления болтов, и он просто обязан принимать такие причины во внимание при разработке надежных соединений.

Информация, которую мы приводим ниже, как раз рассказывает про ослабление болтов и резьбовых крепежных деталей от вибрации. И это ключевые факты для проектировщиков по теории ослабления резьбовых крепежных соединений, а также о методах предотвращения самоотвинчивания.

Во многих конструкторских изданиях описываются многочисленные специальные фиксаторы, подходящие для резьбовых крепежных деталей. Однако такая информация о самоослаблении резьбовых крепежных деталей приведет в замешательство проектировщика, не владеющего теоретическими знаниями.

Ниже изложены основные данные о причинах самоотвинчивания резьбовых крепежных деталей и методах предотвращения данного явления.

О причинах самоотвинчивания болтов, гаек и других крепежных деталей

Разумеется, основной причиной ослабления болтов является вибрация.

Однако, в значительной степени более частой причиной ослабления, является боковой сдвиг гайки или головки болта относительно соединения, что приводит к появлению относительного движения в резьбе.

При отсутствии такого явления болты не ослабляются, даже если соединение подвергается очень сильной вибрации. В процессе детального изучения можно также определить усилие зажима, необходимое для болтов во избежание скольжения в соединении.

Зачастую результатом самоотвинчивания болта является усталостное разрушение, которое уменьшает силу зажима, действующую на соединение. В результате возникает скольжение в соединении, которое приводит к воздействию изгибающей нагрузки на болт и впоследствии – к разрушению болта от усталости.

Затянутые болты (или гайки) вращаются свободно, поскольку возникает относительное движение между внешней и внутренней резьбой. Это движение нейтрализует фрикционный зажим и создает момент затяжки, который пропорционален шагу резьбы и предварительной нагрузке.

Существует три общеизвестные причины возникновения относительного движения в резьбе:

  1. Изгиб деталей, который приводит к возникновению усилий на поверхности трения. При возникновении скольжения, головка и резьба проскальзывают, что приводит к ослаблению.
  2. Дифференциальные тепловые эффекты, возникающие при разнице температур или разнице в материалах стягиваемых деталей.
  3. Приложенные усилия на соединение, которые могут привести к смещению поверхностей соединения, что вызовет ослабление болта.

Борьба с самоотвинчиванием

В 60-ых гг. в Германии было изучено, что знакопеременное усилие, примененное перпендикулярно, предотвращает самоотвинчивание.

Изучение данного вопроса привело к созданию установки для испытаний, которая позволила получить обширную информацию о затягивающем действии самозатягивающихся крепежных деталей.

Такие установки, как машины Джанкерса (Junkers machines) (о данных установках можно просмотреть видео – см. внизу статьи) названные в литературе в честь изобретателя, используются последние двадцать лет большинством производителей аэрокосмической продукции и автомобилей для оценки рабочих характеристик специальных самофиксирующихся крепежных деталей.

В результате длительных испытаний и тщательного изучения, учеными были усовершенствованы разнообразные фиксаторы, используемые большинством крупных компаний.

Например, обычная пружинная шайба больше не используется, поскольку было доказано, что она фактически способствует ослаблению, а не предотвращает его.

Существует множество фиксаторов резьбовых соединений. Несмотря на работу Подкомитета Американских Национальных Стандартов B18:20 по фиксирующим крепежным деталям, выделяют три основные категории.

  • категория свободного вращения
  • категория фрикционного сцепления
  • категория химического фиксирования.

К категории свободного вращения относят простые болты с круговым рядом зубчиков под головкой с буртиком. Зубчики наклонного типа, что позволяет болту вращаться в направлении зажима, но стопориться в опорной поверхности при вращении в сторону отвинчивания. К данной категории относится «Визлок» («Whizlock»).

Категорию фрикционного сцепления можно разделить на две подкатегории: металлические и неметаллические. Металлические крепежные детали фрикционного сцепления обычно имеют искривленную резьбу, которая обеспечивает создание крутящего момента; примером данной категории является гайка «Филидаз» («Philidas»).Неметаллические крепежные детали фрикционного сцепления имеют пластиковые вставки, выполняющие функцию зажима резьбы; пример – гайка «Нилок» («Nyloc»).

Читайте также:  Карманное зу на основе адаптера сотового телефона

К категории химического зажима относятся связующие вещества, которые заполняют пространство между внутренней и внешней резьбой, тем самым связывая их; примером служит «Локтайт» («Loctite»). Такие связующие вещества доступны в микроинкапсулированной форме и могут быть предварительно нанесены на резьбу.

Для того чтобы определить, что является наиболее подходящим для применения в каждом конкретном случае, необходимо тщательно изучить сферу и условия будущего использования крепежного изделия.

Если обобщить в двух словах, то, к примеру, категория химического зажима обеспечивает наилучшую защиту от вибрационного ослабления, благодаря фиксатору свободного свинчивания.

Однако каждая категория имеет свои преимущества и недостатки. И наиболее подходящий метод в каждом конкретном случае зависит от условий эксплуатации крепежного содинения.

В общих чертах, для того, чтобы предотвратить ослабление крепежных деталей, необходимо:

1. Убедиться, что на промежуточной поверхности соединения достаточная сила зажима для предотвращения относительного движения между головкой болта или гайки и соединением.

2. Проверить, чтобы соединение было сконструировано с возможностью сопротивления воздействиям от вдавливания и релаксации напряжений.

3. Проконтролировать, чтобы были указаны только проверенные фиксаторы резьбовых соединений. Особенно, это касается резьбового герметика – такого как «Локтайт» («Loctite»), фланцевых крепежных деталей таких как «Визлок» («Whizlock»). Или крепежные детали, преобладающие крутящий момент, например, «Нилок» («Nyloc»).

Абсолютно не рекомендуется использовать свободные шайбы Гровера простого или пружинного типа.

Самоотвинчивание крепежных деталей – только один из аспектов конструирования болтовых соединений, о которых должен помнить каждый конструктор в процессе проектирования.

Как видно на боковом фото, даже если резьба полностью зафиксирована герметиком, то это не устранит проблемы при недостаточной предварительной нагрузке болта для предотвращения сдвига соединения. На фото показан частично изношенный от сдвига болт М12.

Применение положения чертежного аналитического анализа для предотвращения вибрационного ослабления резьбовых крепежных деталей составляет сложную задачу.

Поэтому многие серьезные компании, такие, например, как Болт Саенс (Bolt Science) разработали компьютерные программы в помощь инженерам для преодоления проблем, связанных с использованием соединений с резьбовыми крепежными деталями и болтами.

Эти программы просты в использовании, и даже инженер с поверхностными знаниями в данной области сможет решить проблемы связанные с вышеуказанной задачей.

Как правильно затягивать болты

Затягивание большей части болтов , гаек и других соединений следует производить с усилиями, определяемыми требованиями конкретных спецификаций и инструкций (под усилием затягивания крепежа следует понимать прикладываемый к нему крутящий момент). Если переборщить с затягиванием, то это может привести к нарушению целостности крепежного соединения, а недотягивание приведет к ненадежности крепежного соединения. Болты , винты и шпильки , в зависимости от материала, марки стали и класса прочности, из которого они изготовлены, и диаметра резьбовой части, обычно имеют строго определенные допустимые усилия затягивания.

Маркировка класса прочности болтов (вверху – дюймовые /SAE/USS, внизу – метрические)

Строго придерживайтесь приведенных рекомендаций по усилиям затягивания применяемого на автомобиле крепежа. Для тех случаев, когда нет под рукой нет никаких спецификаций и руководств, можете пользоваться приведенной ниже таблицей допустимых крутящих моментов. Приведенные в таблице значения ориентированы на крепеж высоких классов прочности (крепеж более высокого класса допускает затягивание с большим усилием), кроме того, подразумевается, что производится затягивание сухого (с несмазанной резьбой) крепежа, ввернутого в стальную или литую (не алюминиевую) деталь.

Резьбы американского стандарта

Расположенный по периметру какого-либо агрегата крепеж (такой как болты головки цилиндров, поддона картера и различных крышек) во избежание деформации детали должен откручиваться и затягиваться в строго определенном порядке. Если специальный порядок не оговорен, то во избежание искривления компонента, следует придерживаться приведенной ниже инструкции.

[list type=”bolt”]
[list_item]На первой стадии все болты или гайки должны быть затянуты от руки.[/list_item]
[list_item]Каждый из элементов крепежа по очереди дотягивается еще на один полный оборот, причем переход от одного болта или гайки к другому должен осуществляться в диагональном порядке (крест-накрест).[/list_item]
[list_item]Вернувшись к первому элементу, следует повторить процедуру в том же порядке, затягивая крепеж еще на пол-оборота.[/list_item]
[list_item]Продолжайте выполнение процедуры, дотягивая каждый элемент теперь уже на четверть оборота за один подход до тех пор, пока все они не окажутся затянутыми с требуемым усилием.[/list_item]
[list_item]При откручивании крепежа следует действовать в аналогичной манере, но в обратном порядке.[/list_item]
[/list]

До какой степени можно затягивать резьбовые соединения?

Почему важно выдерживать правильный момент затяжки? Только грамотное затягивание обеспечит надёжную фиксацию детали, с одной стороны, и предотвратит повреждение резьбы и/или самой детали — с другой стороны. Если же, напротив, недотянуть гайку с соответствующим моментом, через некоторое время она просто открутиться, что также может привести к нежелательным последствиям. Поэтому настоятельно рекомендуется затягивать резьбовые соединения не «со всей силы», не от руки, а с умом, используя специальное оборудование.

Как правильно затягивать болты ГБЦ – видео

Затяжка динамометрическим ключом

Самый главный инструмент для контроля момента затяжки крепежных элементов – это динамометрический ключ. Он представляет собой гаечный ключ, в который встроен динамометр (прибор для измерения момента силы).

Существуют несколько видов динамометрического ключа:

Индикаторный – при затягивании он показывает прилагаемую силу в цифровом виде на дисплее или с помощью стрелки на шкале. Но стоит учитывать, что у индикаторных динамометрических ключей погрешность поставляет от 6 до 8%.

Цифровой – он представляет собой дочерний вид индикаторного ключа, но отличительной особенностью его является то, что он показывает момент затяжки на жк-экране. Также они могут быть оснащены звуковым оповещением, экспорт данных на компьютер и другие примочки и фишки. Погрешность такого вида динамоментрического ключа составляет до 1%.

Предельный – отличительной чертой такого ключа является то, что после установки необходимого предела момента затяжки и ее достижении – используется щелчковый механизм и прекращается затяжка. Погрешность такого вида ключа составляет 4%.

Как правильно пользоваться динамометрическим ключом?

1. Перед тем, как начать затягивать, необходимо подобрать нужное усилие при закручивании. Единица усилия необходимо выставить на основной шкале динамометрического ключа. К примеру, если нужно выставить 50 Нн, то на шкале нужно выставить 48 Нм.

2. На второй второстепенной шкале нужно выставить усилие в 2 Нм и в сумме у нас получится требуемые 50 Нм.

3. Далее затягивает болт или гайку с использование головки нужного размера. Когда вы достигнете усилия в 50 Нм, то услышите щелчок и затягивание прекратится.

Дорогие друзья, теперь вам известны самые главные правила при работе с резьбовыми соединениями. Если так получилось, что под рукой нет динамометрического ключа, но есть необходимость затянуть что-либо в автомобиле, то лучше приобрести ключ или одолжить у кого-нибудь. В самом крайнем случае можно воспользоваться самодельным динамометрическим ключом, но не стоит затягивать гайки / болты “на глаз”.

Итак, теперь вам известны основные правила при работе с резьбовыми соединениями. Если нет динамометрического ключа, но необходимо затянуть что-либо в двигателе, лучше приобретите или одолжите такой ключ у кого-нибудь. В крайнем случае, воспользуйтесь самодельным, но не затягивайте гайки «на глазок», этим вы скорее навредите и двигателю и своему кошельку, ремонт ДВС у автомобилей с пробегом — недешёвое удовольствие.

Стандартные резьбовые крепежные изделия и их условные обозначения

Вы здесь

Каталог

Стандартные резьбовые крепежные изделия и их условные обозначения

Чтобы процесс изготовления, сборки и ремонта изделий сделать более легким и дешевым, в промышленности большинство крепежных изделий выпускают стандартизованными. Чертежи и характеристики таких изделий можно найти в соответствующих справочниках, а сами крепежные изделия можно, например, купить в магазине, а не изготавливать на заводе конкретно для этого изделия.

Изображение и обозначение крепежных изделий даны на примере ГОСТ 1759- 87.

Чертежи ряда деталей, форма и размеры которых стандартизованы, выполняют по особым правилам.

Если изделие имеет несколько конструктивных исполнений, то над их изображениями делают надписи: Исполнение I, Исполнение 2 и т. д.

ГОСТ 1759- 87 устанавливает технические требования на болты, винты, шпильки и гайки, в частности на их механические свойства, на виды и условные обозначения покрытий для них, предельные отклонения формы и расположения поверхностей и др.

Для характеристики механических свойств болтов, винтов, шпилек из углеродистых и легированных сталей установлено 12 классов прочности.

Класс прочности обозначен двумя числами: 3.6; 4.6; 4.8; 5.6; 5.8; 6.6; 6.8; 6.9; 8.8; 10.9; 12.9; 14.9*.

Первое число, умноженное на 100, определяет величину минимального временного сопротивления разрыву (в МПа), второе число, умноженное на 100, определяет отношение предела текучести к временному сопротивлению на разрыв (в %); произведение чисел определяет величину предела текучести (в МПа). Если умножать не на 100, а на 10, то результат получается в кгс/мм².

Для гаек из тех же сталей установлено семь классов прочности, каждый из которых обозначается одним числом: 4; 5; 6; 8; 10; 12 и 14.

Для предохранения крепежных деталей от коррозии применяются соответствующие защитные покрытия. Предусмотрено 14 видов покрытий и 12 видов их условных обозначений.

Читайте также:  Чем заменить сгоревший светодиод в последовательной цепи?

Покрытия стандартных крепежных изделий обозначают цифрами:

01 — цинковое с хроматированием;

02—кадмиевое с хроматированием;

03 — многослойное — медь — никель;

04 — многослойное — медь — никель — хром;

06 — фосфатное с промасливанием;

10 — окисное анодизационное с хроматированием;

Индекс 00 характеризует детали, выполняемые без покрытия (это не указывается в условном обозначении).

Согласно ГОСТ 1759—87 обозначения стандартных крепежных изделий с метрической резьбой записывают в такой пос- ледовательности:

первое место занимает название изделия;

рядом с названием помещают цифру, указывающую порядковый номер исполнения;

на третьем месте — обозначение резьбы и ее диаметр;

на четвертом — размер шага (если резьба мелкая);

на пятом — поле допуска;

на шестом — длина (болта, винта), в обозначении гаек это место не заполняют;

на седьмом — класс (или группа) прочности;

на восьмом — марка материала или указание о применении спокойной стали;

на девятом — вид и толщина слоя покрытия

и на последнем месте — ссылка на номер размерного стандарта.

Не включают в обозначение наиболее распространенные данные: Исполнение 1, крупный шаг резьбы, поле допуска 8g и 7Н.

1. Гайки

Форму гайки определяют два изображения. Гайки выпускаются в двух исполнениях: исполнение 1 с фаской, снятой с двух сторон, и исполнение 2- с фаской с одной стороны.

Гайка 2M20 х I.5 – 6H .8. 029 ГОСТ 5915—70.

Номер размерного стандарта дает возможность выяснить конструкцию изделия — в данном случае идет речь о шестигранной гайке нормальной точности.

По Исполнению 2 определяем, что гайка должна быть с одной фаской.

Часть М20 х 1,5 – 6Н обозначения читаем так: резьба метрическая, наружный диаметр 20 мм, шаг мелкий 1,5 мм, поле допуска 6Н.

Цифра 8 указывает класс прочности, характеризующий механические качества материала, из которого должна быть изготовлена гайка.

2. Болты

Форму болта передают двумя видами.

Болты с шестигранной головкой выпускаются в трех исполнениях:

исполнение 1- без отверстий в головке и на стержне; исполнение 2- с отверстием для шплинта на нарезанной части стержня болта;

исполнение 3- с двумя отверстиями в головке болта (в них заводится проволока для соединения группы нескольких однородных болтов).

Болты исполнения 2 и 3 употребляются для соединения деталей машин, испытывающих вибрации, толчки и удары, ведущие к самоотвинчиванию гаек и болтов. Шплинт или проволока будут этому препятствовать.

Рис 3. Внешний вид болта и изображения болтов в трех исполнениях.

Болт 2 М20 х 1,5. 6g х 60. 56. 0l9 ГОСТ 7798— 70

Болт с шестигранной головкой нормальной точности (это мы узнаем из номера стандарта), исполнение 2, т. е. с отверстием под шплинт в стержне болта, диаметр резьбы 20 мм, шаг резьбы мелкий 1,5 мм, поле допуска резьбы 6g, длина стержня болта 60 мм, класс прочности 5.6, покрытие цинковое с хроматированием (01), толщина покрытия 9 мкм, ГОСТ 7798—70.

3. Шпильки

Шпилька применяется в тех случаях, когда у деталей нет места для размещения головки болта, или если одна из деталей имеет значительно большую толщину, тогда применять слишком длинный болт неэкономич- но.

Шпилька представляет собой цилиндрический стержень, имеющий с обоих концов резьбу. Одним нарезанным концом шпилька ввинчивается в резьбовое отверстие, выполненное в одной из деталей. На второй конец с резьбой навинчивается гайка, соединяя детали.

Рис. 4. Внешний вид шпильки и ее чертеж.

Длина l1 ввинчиваемого резьбового конца определяется материалом детали, в которую он должен ввинчиваться, и может выполняться разной величины: l1=d для стальных, бронзовых и латунных деталей; l1= 1,25d — для чугунных деталей; l1= l,6d и 2d — для деталей из легких сплавов; l1=2,5d — для деталей из полимерных материалов (d — наружный диаметр резьбы). Резьбовой конец шпильки l предназначен для навинчивания на него гайки при соединении скрепляемых деталей.

Шпилька М 16- 6g х I20.58.029 ГОСТ 22032—76

Из номера стандарта узнаем, что шпилька с ввинчиваемым концом l1 равным d, нормальной точности, диаметр резьбы d = = 16 мм, l =120 мм, 6 с крупным шагом резьбы (не указывается), с полем допуска 6g, покрытие кадмиевое с хроматированием (02), толщиной 9 мкм. Шпилька изготовлена из материала класса прочности 5.8 (точка в обозначении не указывается).

4. Винты

Винтом называется резьбовой стержень, на одном конце которого имеется головка.

Винты изготавливаются с головками разных форм: цилиндрическими ГОСТ 1491—80 (СТ СЭВ 2653—80), с полукруглой головкой ГОСТ 17473— 80, с потайной головкой ГОСТ 17475—80 (СТ СЭВ 2652—80) и др. Винты бывают двух видов: крепежные и установочные. Некоторые типы установочных винтов не имеют головок.

Установочные винты применяются для регулировки зазоров и фиксации деталей при сборке.

В условное обозначение винта входят все элементы обозначения крепежной детали (рассмотренные выше); на учебных чертежах можно обозначать так: Винт М24 х 80.36 ГОСТ 1491—80

5. Шурупы

Шурупы ввертываются в дерево и в некоторые полимерные материалы (пластмассы).

Рис. 6. Внешний вид шурупа, изображение шурупов с потайной головкой по ГОСТ 1145—80 (СТ СЭВ 2327—80) и с полукруглой головкой по ГОСТ 1144—80 (СТ СЭВ 2329—80).

(«утапливается») в специальном углублении (зенковке), выполняемом в закрепляемой детали, благодаря чему головка не выступает над поверхностью этой детали.

Следует иметь в виду, что под длиной большинства винтов и шурупов понимается длина их стержня (без головки), а под длиной винтов и шурупов с потайной головкой понимается общая длина, включая головку.

Формы и размеры концов болтов, винтов и шпилек могут быть различны (рис. 316), их устанавливает ГОСТ 12414—66 (СТ СЭВ 215—«2).

6. Шайбы

Шайбы применяются в следующих условиях:

а) если отверстия под болты или шпильки некруглые (овальные, прямоугольные), когда мала опорная поверхность гаек;

б) если необходимо предохранить опорную поверхность детали от задиров при затяжке гайки ключом;

в) если детали изготовлены из мягкого материала (алюминия, латуни, бронзы, дерева и др.); в этом случае нужна большая опорная поверхность под гайкой для предупреждения смятия детали.

Размеры шайб для болтов и гаек берут по ГОСТ 11371—78 (СТ СЭВ 280—76, СТ СЭВ 281—76).

Наиболее часто применяемые шайбы имеют два исполнения:

исполнение 1 — без фаски;

исполнение 2 — с фасками.

Условное обозначение шайбы:

Шайба 12.01.019 ГОСТ 11371—78

В целях предупреждения самоотвинчивания болтов, винтов и гаек от вибрации и толчков применяют пружинные шайбы, которые представляют собой как бы виток пружины квадратного профиля с левым направлением навивки. Пружинная шайба разрезана поперек, под углом 70—85° к плоскости опоры. Острые края ее при сжатии гайкой стремятся внедриться в торец гайки и опорную поверхность детали, тем самым задерживая обратное вращение гайки или болта. Кроме того, пружинная шайба обеспечивает постоянное натяжение между витками резьбы болта и гайки и этим самым способствует задержке обратного поворота гайки.

Шайба 12.65Г.029 ГОСТ 6402—70.

Шайба пружинная, выполненная по ГОСТ 6402—70 диаметром 12 мм из стали марки 65Г с кадмиевым покрытием толщиной 9 мкм, хроматированным.

7. Шплинты

Самоотвинчивание гайки можно предотвратить и при помощи шплинта. Шплинты изготавливаются из проволоки мягкой стали специального (полукруглого) сечения. Шплинт имеет кольцевую петлю и два конца (большей частью разной длины).

Длина шплинта выбирается так, чтобы его концы можно было развести (отогнуть в разные стороны) для фиксации его в прорези детали. Например, шплинт предотвращает возможность поворота гайки относительно стержня болта.

Размеры, параметры и обозначения шплинтов определяет ГОСТ 397—79 (СТ СЭВ 220—75). Под диаметром шплинта понимается его условный диаметр d, который равен диаметру отверстия в стержне болта, предназначенного для данного шплинта. Действительный размер диаметра шплинта несколько меньше его условного диаметра d. Под длиной шплинта понимается величина l .

В условном обозначении шплинта указывают: наименование детали, условный диаметр шплинта d, длину шплитна l, обозначение марки материала, обозначение вида покрытия, толщину покрытия и ГОСТ, например:

Шплинт 5 x 28.2.019 ГОСТ 397—79

8. Штифты

Рис. 10. Изображение цилиндрического штифта (а),

конического штифта (б) и штифтового соединения (в).

Штифты применяются для установки деталей (установочные штифты), а также в качестве соединительных и предохранительных деталей. При соединении деталей штифтами отверстие под штифт сверлится после запрессовки втулки в отверстие крышки. При вычерчивании такого соединения ось отверстия для штифта должна совпадать с линией контакта соединяемых деталей.

Цилиндрические штифты выполняются по ГОСТ 3128—70 (СТ СЭВ 238—75, СТ СЭВ 239—75), конические штифты по ГОСТ 3129—70 (СТ СЭВ 238—75, СТ СЭВ 240—75).

Пример условного обозначения цилиндрического штифта:

Штифт 12h 8 x 60 ГОСТ 3128—70

Чертежи и обозначения других стандартных изделий (шайб, шпонок, штифтов, шплинтов, заклепок и пр.) можно найти в справочниках.

Крепежные изделия по ISO 5845-1:1995

На рисунке 11 (а) изображены стандартные болтовое 1 и шпилечное 2 соединения.

На рисунке 11 (б)- условное обозначение этих соединений, которое нужно использовать в том случае, если масштаб изображений чертежа не позволяет вычертить это соединение полностью. Для условного обозначения используют толстую сплошную линию.

Рейтинг
( Пока оценок нет )
Загрузка ...
Adblock
detector