Бригада технического обслуживания на упаковочном заводе среднего размера повторно затягивала один и тот же кронштейн привода конвейера каждые шесть недель в течение двух лет. Затем новый провод заменил простую плоскую шайбу под гайкой на закаленную зубчатую стопорную шайбу, и кронштейн сохранял крутящий момент в течение следующих тринадцати месяцев ежедневной эксплуатации. Те же болты, тот же ключ, та же вибрация.
Этот результат является практическим примером того, как научиться дисциплинированно пользоваться стопорными шайбами. Болтовые соединения редко ослабляются из-за слабости болта; они ослабляются, потому что вращение уменьшает нагрузку на зажим на несколько градусов за раз. В этом руководстве описывается порядок сборки, выбор типа, поведение крутящего момента и соединения, для которых стопорная шайба не подходит.
Стопорная шайба работает за счет увеличения напряжения пружины или трения между крепежом и поверхностью соединения, поэтому головка гайки или болта сопротивляется обратному вращению, вызываемому вибрацией. Сопротивление вращению, а не грубая прочность, — вот вся ценность детали.
В этой категории доминируют два механизма. Шайбы пружинного типа, например разрезные винтовые шайбы, действуют как сжатые пружины, отталкиваясь от вращающегося крепежа. Зубчатые шайбы, внутренние или внешние, впиваются закаленными зубьями в обе сопрягаемые поверхности, поэтому при вращении приходится подниматься вверх или срезать металл. Оба подхода имеют значение только в том случае, если соединение уже имеет правильную предварительную нагрузку.
Установите стопорную шайбу на вращающуюся сторону соединения, непосредственно под гайку или головку болта, которая поворачивается во время затяжки, чтобы ее пружина или зубья противодействовали элементу, который, скорее всего, отступит. В метрических сборках закаленная разрезная шайба, изготовленная по стандарту ДИН 127, является «рабочей лошадкой» этой конструкции:
Метрическая пружинная шайба Обзор продукта Метрическая пружинная шайба — это прецизионный разъемный крепежный элемент, предназначенный для болтовых соединений метрического размера. Он обеспечивает весенний десять... Просмотреть продукт → Подберите шайбу к движению и поверхности. Разъемные шайбы добавляют осевую пружину для легких соединений, внешние зубья обеспечивают максимально сильный прикус внешней поверхности, а внутренние зубья подходят для небольших головок и работ по электрическому соединению.
| Тип | Используйте его для | Следите за |
| Разъемная винтовая пружинная шайба | Легкие метрические и дюймовые сборки, в которых осевая пружина помогает удерживать гайку. | Сглаживается при чрезмерном затягивании; слабая устойчивость к поперечной вибрации |
| Стопорная шайба с внешним зубом | Сильнейшая хватка зубьев; вибрирующие кронштейны, корпуса и жесткие поверхности под большие головки | Зубы портят поверхность; плохой выбор, где отделка должна выжить |
| Стопорная шайба с внутренним зубом | Винты с потайной и малой головкой; широко используется под головками для электрического заземления | Меньший круг прикуса, чем у внешних типов; нужна поверхность, достаточно твердая, чтобы ее можно было укусить |
Наружные зубные шайбы несут зубы по внешнему диаметру, что расширяет круг прикуса и обеспечивает самое высокое сопротивление вращению в семействе зубов. Они используются по умолчанию в вибрирующих кронштейнах и корпусах из листового металла, где большая головка опирается на жесткую поверхность:
Стопорная шайба с внешним зубом Обзор продукта Стопорная шайба с внешними зубьями представляет собой зубчатый крепежный элемент с выступающими наружу зубцами, предназначенный для захвата как головки крепежного элемента, так и сопрягаемой поверхности... Просмотреть продукт → Внутренние зубные шайбы поворачивают зубья внутрь, заправляя их под маленькие или потайные головки; они часто появляются в заземлении и электронных узлах, где зубцы также прорезают легкие оксидные пленки для улучшения электрического контакта:
Стопорная шайба с внутренним зубом Обзор продукта Стопорная шайба с внутренним зубом имеет зубцы, ориентированные внутрь, что делает ее идеальной для использования с крепежными деталями малого диаметра и для применений, требующих низкой... Просмотреть продукт → Более подробную информацию можно найти в нашей статье о Что отличает стопорные шайбы с внешними зубьями от конструкций с внутренними зубьями .
Соответствие твердости, чистые поверхности и честный контроль крутящего момента определяют, выживет ли стопорная шайба в эксплуатации, поскольку каждая из этих деталей меняет либо прикуску, либо сам предварительный натяг.
Откажитесь от стопорной шайбы в конструктивных соединениях, мягких опорных поверхностях и эксплуатации при высоких температурах, а вместо этого потратьте усилия на контроль предварительного натяга и правильное стопорное устройство.
Рейтинг одинаков во всех опубликованных тестах: пружинные устройства располагаются внизу, как только начинается движение из стороны в сторону, поэтому инженеры переходят на формы зубьев или пары клиньев для серьезной вибрации.
Наружные и морские сборки усугубляют ту же проблему, связанную с коррозией, поэтому используйте шайбу в сочетании с подходящим базовым оборудованием, например болты и шайбы из нержавеющей стали , имеет такое же значение, как и сам запирающий элемент.
Под элементом, который вращается при затяжке, обычно находится гайка. Если узел затянут со стороны головки, вместо этого поместите стопорную шайбу под головку. Правило простое: сражайтесь с той стороной, которая поворачивается.
Сложите их по порядку: плоская шайба напротив шарнира, стопорная шайба сверху, затем гайка. Никогда не кладите плоскую шайбу между гайкой и стопорной шайбой; гайка будет вращаться на гладкой поверхности, и запорный элемент потеряет сцепление.
Затягивайте в соответствии со спецификацией крепежа для соединения, а не на ощупь. Остановитесь, когда зазор разрезной шайбы сузится, но останется видимым; намеренно сплющенная шайба не дает пружины, и нагрузка на зажим в этой точке полностью исходит от болта.
Относитесь к ним как к одноразовым деталям. Разрезная шайба, которая была полностью сжата, может не восстановить свой характер, а зубчатая шайба с закругленными зубьями не сможет снова прикусить. Стиральная машина стоит копейки; ослабленное соединение случается редко.
