Стопорные шайбы

Что такое стопорная шайба?

 

Резьбовые соединения при помощи болтов, гаек, шпилек, шурупов позволяют надежно скреплять конструкции и многократно их разъединять. Но у них есть один недостаток. Под действием вибрации, ударных нагрузок, термического расширения и сужения материалов соединение ослабляется. Чтобы это предотвратить, разработали стопорные шайбы. Как они работают и какие существуют виды стопорных шайб рассмотрим в этой статье. 

 

 

Стопорная шайба представляет собой металлический диск, измеряемый в трех параметрах: наружный диаметр, внутренний диаметр, сечение стенки. Все шайбы подбираются под крепеж по внутреннему диаметру, который должен соответствовать диаметру резьбовой части болта или шпильки. Подкладывается элемент под головку болта, шурупа или гайки. Применяется в: автомобилях, мотоциклах, бытовой технике, станках, электроустановках, металлоконструкциях, подвергающихся вибрационным или ударным нагрузкам.

 

В зависимости от формы стопорная шайба предотвращает раскручивание соединения за счет одного или сразу нескольких эффектов воздействия:

 

      трения, создающего дополнительное сопротивление;

 

      давления, требующего повышенного крутящего момента для откручивания;

 

     буквального зацепления одной из частей за технологические пазы и выступы, блокирующего дальнейшее раскручивание соединения.

 

 

В каких случаях нужно использовать стопорную шайбу определяется проектировщиками и указывается в чертежах. Существуют различные виды стопорных шайб, обозначаемых на схемах, что зависит от типа соединения и оказываемого на него воздействия.

 

Материалы изготовления

 

Для производства стопорных шайб используют:

 

     бронзу и латунь;

 

      углеродистую сталь без покрытия;

 

     нержавеющую сталь марок А2, А4;

 

     сталь с покрытием цинком.

 

Между собой стопорные элементы различаются на одноразовые (нельзя использовать повторно после разборки узла) и многоразовые (не утрачивают свои свойства при многократном откручивании и закручивании крепежа).

 

Виды стопорных шайб

 

 

Рассмотрим существующие виды стопорных шайб, что поможет разобраться в их формах и особенностях:

 

      пружинные (гровер) - представляют собой разрезанное кольцо, концы которого разведены в стороны. Это создает дополнительное давление на головку болта или гайку. Выступающие края служат упором – они врезаются в материал и блокируют дальнейшее откручивание.

 

      зубчатые - имеют ровную форму диска, на поверхность которого нанесены зубцы. У них направленный угол упоров, установленный против стороны откручивания. Зубцы врезаются в головку болта или гайки, блокируя движение. Упоры могут быть как с одной, так и с обеих сторон диска.

 

      волнистые - диск подвергается штамповке для придания изогнутой формы. В результате образуется волна. Когда она поджимается крепежом, создается обратное давление. Оно удерживает гайку или болт на месте, требуя увеличенного крутящего момента для откручивания. Сила для отворачивания и количество совершенных оборотов с целью преодоления давления определяется высотой волны.

 

      вогнутые (тарельчатые) - тоже подвергаются штамповке для придания диску конусной формы. Плоскость внутреннего края получается с перепадом относительно плоскости наружного края. При стягивании крепежа плоскости этих краев выравниваются, что создает давление и повышенное трение, блокируя самопроизвольное раскручивание.

 

                      

 

 

Дополнительные виды (более сложные)

 

Шайбы Nord-Lock и Heico-Lock (клиновые) применяются в соединениях, подверженных экстремальной вибрации. Конструктивно представляют собой два диска, соединенных вместе (ставятся всегда парами). По наружным сторонам предусмотрены радиальные насечки, создающие дополнительное трение между поверхностью материала и крепежом. Внутри есть ступенчатые упоры (клинья), зацепляющиеся между собой. Их шаг выше, чем шаг резьбы, что не позволяет болту или гайке самопроизвольно раскрутиться. Но цена таких элементов дороже, поскольку требуется больше материала для изготовления.

 

Стопорная шайба с одной лапкой предназначена для соединений, расположенных близко к краю конструкции. Выступающая лапка располагается так, чтобы после затягивания крепежа она оказалась свисающей. Это позволяет загнуть ее, блокировав возможное движение шурупа под действием вибрации. Благодаря фиксации шайбы удается заблокировать и сам болт.

 

Существуют многолапчатые шайбы, предназначенные для стопорения крепежа на осях. Их часто используют со шлицевыми гайками. Внутри диска есть одна лапка для заведения в технологический паз стержня с резьбой. Снаружи предусмотрено много лапок. В зависимости от места установки их можно загибать в шлицы или за грани гайки, а также за края основного материала, блокируя любые попытки самопроизвольного откручивания.