Самостопорные гайки. Основные виды

Самоконтрящиеся гайки

 

Под действием вибраций, ударных нагрузок и трения резьбовое соединение может самопроизвольно раскручиваться. Это создает опасные ситуации, возможность разрушения оборудования или транспорта во время эксплуатации. Чтобы это предотвратить, использовали гроверы, самоконтрящиеся шайбы, сквозное сверление гайки и болта для фиксации шплинтом или проволокой. Затем изобрели самоконтрящиеся гайки. Это позволило ускорить сборку различных механизмов, снизило объем затрачиваемых материалов, облегчило вес конструкций. Как устроены самоконтрящиеся гайки, каков их принцип работы и существующие разновидности, описано ниже.

 

Устройство и принцип работы

 

Обычная гайка, даже после сильного затягивания, может отпуститься, если ее стронуть с места. Самоконтрящиеся крепежные элементы отличаются тем, что поддерживают натяжение. Даже если их немного провернет на месте, они продолжат сохранять натяг, поэтому детали останутся вместе. Общий принцип работы самоконтрящейся гайки ― фиксация на резьбе или опорочной плоскости изделия, в которое она упирается. Здесь все зависит от разновидностей шестигранной гайки.

 

Виды самоконтрящихся гаек

 

Существует несколько видов самоконтрящихся гаек, выпускаемых по DIN 980, DIN 982, DIN 6927, DIN 6926, DIN 986, DIN 6924, DIN 985. Кроме немецкого стандарта, еще существует международный по ISO 7040, 7719-7720 и пр. У типов разный принцип работы и конструкция:

 

   с неметаллическим вкладышем. Внутри перед резьбой установлено пластиковое несъемное кольцо из нейлона. В нем нет резьбы ― она нарезается во время накручивания гайки на шпильку или болт. За счет обжимающей силы нейлона сохраняется постоянная фиксаций. При необходимости соединение легко разобрать и собрать повторно.

 

   с эллипсоидной деформацией. Обычная гайка подвергается сжатию по граням, поэтому отверстие внутри теряет форму круга, становясь овальным. Когда гайка накручивается на штифт с резьбой, овальная форма распирается круглой осью болта, возникает фиксирующий момент. Из-за такого напряжения исключается самопроизвольное раскручивание под действием вибрации.

 

   цельнометаллические с фланцем. Гайка имеет выступающий фланец с зубчатыми насечками. Такая форма увеличивает площадь соприкосновения с материалом. Засечки наделены зубцами, направленными против стороны раскручивания. Поэтому даже под нагрузкой они тормозят поворот крепежа.

 

   самоконтрящиеся с шайбой. В конструкции предусмотрена вставка из пружинной стали. По сути, внутри гайки находится как бы шайба. Когда ее накручивают на болт, шайба деформируется, чем обеспечивает надежную фиксацию.

 

   с искаженным участком резьбы. Здесь принцип работы схож с вышеописанным, только вместо вставки из пружинной стали, блокирующую функцию играет несколько внутренних витков. Их линия намеренно искажается, поэтому между ними и витками резьбы болта возникает повышенное трение, что удерживает крепеж от раскручивания.

 

   с торцевым сжатием. На торцах гайки выполняется сдавливание, оставляющее след от трапецеидальной матрицы пресса. За счет воздействия передние витки смещаются, что обеспечивает фрикционное соединение.

 

   конусообразные. Имеют сужающуюся часть на торце и следы обжатия в трех местах. За счет узкого воротника они глубже проникают в отверстие, из которого выходит болт. Буртик с выступами стопорит раскручивание, гася крутящий момент в осевом направлении.

 

   ще одна разновидность самоконтрящейся гайки ― с колпачком. Она закрывает торец шпильки, защищает резьбу от загрязнения. Такой тип придает соединению законченный, привлекательный вид.

 

 

Сфера применения самоконтрящихся гаек

 

Зачастую использование самоконтрящихся гаек связано с увеличенным крутящим моментом. Поэтому при заворачивании приходится прилагать больше усилий. Некоторые типы, например, с деформированным участком резьбы, считаются одноразовыми. Если их несколько раз накрутить и скрутить со шпильки, то витки выровняются, и такая гайка станет обычной. Другие подходят для многоразового использования.

 

 

Применяются самоконтрящиеся гайки в:

 

   самолетах и вертолетах;

   мотоциклах и велосипедах;

   сельскохозяйственной технике;

   легковых и грузовых автомобилях;

   строительной технике;

   станках и производственном оборудовании.

 

В зависимости от диаметра отверстия с резьбой определяется минимальный и максимальный момент затяжки. Например, у гайки М5 он составляет 0,15-1,3 нМ. А у гайки М16 ― 2-15,7 нМ.