Стопорение шайбой
1. Отгибные шайбы
Распространенным способом позитивного стопорения является стопорение отгибными шайбами . Шайбы изготовляют из мягкой листовой стали и снабжают лапками. При установке шайбы под гайку одну из лапок фиксируют на стягиваемой детали (чаще всего отгибом на близлежащий уступ), другую отгибают на грань гайки. Получается жесткая связь между гайкой и стягиваемой деталью (стопорение на корпус).
Распространенные виды отгибных шайб:
- DIN 93, 432, 462, 463
- ГОСТ 13463-77, 13464-77
2. Упругие шайбы
Стопорение упругими шайбами основано на создании постоянных сил трения в резьбе и на торце гайки. Таким образом, в данном случае сочетается принцип стопорения гайки «на болт» и «на корпус».
Силы трения препятствуют отвертыванию гайки при вибрациях, пульсации сил, действующих на соединение, а также при появлении остаточных деформаций в системе (например, при смятии опорных поверхностей).
Чем больше упругость шайбы, тем надежнее стопорение. За исключением особых случаев, упругие шайбы устанавливают так, чтобы при окончательной затяжке обеспечивался жесткий упор гайки в опорную поверхность стягиваемой детали.
Простейшая и наиболее часто применяемая (хотя далеко не самая совершенная) форма упругого стопорения — разрезная пружинная шайба (иногда называемая просто «гровером»). Шайба представляет собой изготовленное из закаленной стали кольцо с косым разрезом под углом ~ 15° к оси кольца. Наклон разреза делается левым для правой резьбы и правым для левой резьбы.
Концы шайбы слегка разведены и снабжены острыми кромками. При затяжке кольцо сжимается, кромки врезаются в тело гайки и в опорную поверхность, обеспечивая стопорение гайки «на корпус». Врезание заметно выражено в том случае, когда опорные поверхности имеют не слишком высокую твердость Недопустима установка пружинных шайб на поверхностях мягких металлов.
Применение стальных подкладных шайб сводит на нет стопорящий эффект врезания зубчиков в тело корпуса. Нижняя граница применения шайб Гровера — металлы с твердостью НВ > 150.
Для работы соединения как упругой системы безразлично, где установлена шайба: под гайкой или под головкой болта, или одновременно под гайкой и болтом в последнем случае упругость системы увеличивается вдвое. Основной недостаток шайбы Гровера заключается в том, что от увеличения сечения кольца в ширину и в высоту возрастает развиваемая кольцом упругая сила, но не повышается упругая деформация. Другой существенный недостаток — неизбежность внецентренного приложения силы затяжки, вызванная тем, что сила затяжки передается гайке (и опорной поверхности) в большей степени на участке расположения храповых зубчиков, чем на остальной части окружности. Лучше в этом отношении пружинные шайбы прямоугольные, выгнутые по цилиндру. Шайбы затягивают до расплющивания, что обеспечивает жесткий упор гайки в опорную поверхность и возможность затяжки болта большой силой.
Распространенные виды упругих шайб:
- DIN 127, 128, 137, 6796
- ГОСТ 6402-70, 13439-68
3. Храповые шайбы
При этом способе под гайку подкладывают шайбы , выполненные из закаленной стали и снабженные зубчиками. Форма зубчиков такова, что они, не мешая завертыванию гайки, препятствуют ее отвертыванию, впиваясь своими острыми гранями в торец гайки и в опорную поверхность корпуса и действуя наподобие храповых собачек (откуда и возникло название шайб).
Вместе с тем зубчикам, а иногда и шайбе в целом придают известную упругость, благодаря которой описанный эффект сохраняется и при небольшом ослаблении затяжки, а также при вибрациях и пульсации сил, действующих на соединение. Таким образом, стопорение осуществляется отчасти по принципу упругого стопорения, отчасти по принципу жесткой связи между гайкой и корпусом; гайка стопорится и «на болт» и «на корпус».
Храповые шайбы не применяют, если притягиваемая деталь изготовлена из мягкого (алюминиевые и магниевые сплавы) или из очень твердого металла (закаленная сталь). В первом случае шайбы портят поверхность детали, во втором — эффективность стопорения значительно снижается: остается только пружинный эффект, а храповой исчезает. Целесообразная область применения храповых шайб — детали с твердостью в пределах НВ 250—300.
Распространенные виды храповых шайб:
- DIN 6797, 6798, 5406
- ГОСТ 10462-81, 10463-81, 10464-81