Полное руководство по типам шайб — плоские, пружинные, стопорные и квадратные шайбы

Блокировка - предотвращает ослабление вращения

Стопорные шайбы спроектированы таким образом, чтобы противостоять ротационному ослаблению, вызванному вибрацией, термоциклированием или динамической нагрузкой. Они достигают этого с помощью различных механизмов: - пружинные шайбы создают осевую силу, которая поддерживает трение резьбы, зубчатые стопорные шайбы врезаются в поверхность подшипника, создавая механическое взаимодействие, а клиновые стопорные шайбы используют наклонные поверхности для создания положительного стопорного действия. Каждый тип имеет определенные эксплуатационные характеристики, которые определяют его эффективность в различных вибрационных средах и условиях нагрузки.

Регулировка зазора и герметизация

Шайбы компенсируют производственные допуски, прорези или несоосность собранных компонентов. Квадратные конические шайбы обеспечивают плоскую опорную поверхность на наклонных фланцах из конструкционной стали. Уплотнительные шайбы содержат эластомерные элементы, такие как уплотнительные кольца или резиновые покрытия, для предотвращения утечки жидкости через отверстие для болта, что важно в гидравлических, пневматических и защитных устройствах.

Плоская шайба - Самая распространенная шайба

Функция - Распределение давления, защита поверхности, снижение трения

Плоские шайбы являются наиболее широко используемым типом шайб, служащим для равномерного распределения зажимного усилия, защиты поверхности зажимаемой детали от задиров во время затяжки, а иногда и уменьшения трения между вращающимся крепежным элементом и неподвижной поверхностью. Они доступны в трех основных сериях: SAE (малый внешний диаметр), USS (большой внешний диаметр) и метрическая серия (ISO). Выбор между SAE и USS зависит от требуемой площади подшипника и доступного пространства под головкой крепежа.

Стандарты материалов и размеров

Плоские шайбы изготавливаются из углеродистой стали (обычно с цинковым покрытием), нержавеющей стали 304/316, меди, нейлона, ПТФЭ и других конструкционных пластмасс. Шайбы из углеродистой стали с цинковым покрытием являются стандартными для общего применения. Шайбы из нержавеющей стали необходимы для работы в агрессивных средах. Шайбы из нейлона и ПТФЭ обеспечивают электрическую изоляцию и химическую стойкость. Стандарты размеров включают ASME B18.22.1 для дюймовых серий и ISO 7089/7090 для метрических серий, определяющие внутренний диаметр, внешний диаметр и толщину для каждого размера болта.

Пружинная шайба и эластичные шайбы

Разъемная стопорная шайба, волнистая шайба, тарельчатая шайба

Разъемные стопорные шайбы (винтовые пружинные шайбы) имеют зазор, который создает силу пружины при сжатии, обеспечивая осевое натяжение, препятствующее ослаблению. Они эффективны при низкой и умеренной вибрации, но имеют ограниченную эффективность при высокочастотной вибрации. Волнистые шайбы имеют волнистый профиль для использования с более легкими пружинами и обеспечивают осевую компенсацию допусков-сборки. Тарельчатые шайбы (конические пружинные шайбы) обеспечивают максимальную силу пружины при минимальном пространстве, что делает их идеальными для точного контроля предварительной нагрузки в высоко-болтовых соединениях, где происходит циклическое термическое расширение.

Принцип фиксации пружинной шайбы и ограничения

Запирающее действие пружинной шайбы происходит за счет упругой силы пружины, которая отталкивает гайку от поверхности соединения, поддерживая натяжение резьбы болта. Однако исследования, в том числе испытания на вибрацию компании Junker, показали, что пружинные шайбы имеют ограниченную эффективность при сильной вибрации - шайба может потерять натяжение пружины из-за расслабления или запрессовки. Для условий с высокой-вибрацией более надежными решениями являются зубчатые стопорные шайбы, клиновые стопорные шайбы или химическая блокировка резьбы.

Зубчатые стопорные шайбы

Наружный зуб, внутренний зуб и стопорные шайбы стопорного клина Nord-Nord

Стопорные шайбы с внешними зубьями имеют зубцы по внешней окружности, которые при затягивании врезаются в опорную поверхность головки гайки или болта, создавая механическое сопротивление вращению. Стопорные шайбы с внутренними зубьями размещают зубья по внутреннему диаметру и входят в зацепление под головкой крепежного элемента. Комбинированные внутренние и внешние шайбы обеспечивают фиксацию обеих поверхностей. В клиновых стопорных шайбах Nord-Lock используется пара шайб с сопрягаемыми кулачковыми поверхностями -. Когда соединение затянуто, кулачки фиксируются вместе и допускают перемещение только через радиальные зубья, обеспечивая надежную фиксацию, выдерживающую самые высокие уровни вибрации.

Шайбы специального назначения

Квадратные конические шайбы компенсируют наклон полок двутавровой балки и секций швеллера, обеспечивая ровную опорную поверхность для головки гайки или болта. Куполообразные и сферические шайбы компенсируют угловое смещение между крепежом и опорной поверхностью. Уплотнительные шайбы включают резиновые уплотнительные кольца -или полностью резиновое соединение для обеспечения герметичности-непроницаемых узлов в гидравлических и пневматических системах. Изолирующие шайбы из армированного пластика обеспечивают электрическую изоляцию между разнородными металлами и предотвращают гальваническую коррозию. Стопорные шайбы имеют выступающие выступы, которые можно пригибать к плоской поверхности гайки или сопрягаемой детали для надежной блокировки-вращения.

Выбор материала шайбы и обработки поверхности

При выборе материала шайб необходимо учитывать твердость основного материала, коррозионную среду и гальваническую совместимость как с крепежом, так и с зажимаемым материалом. Шайбы из углеродистой стали с цинкованием или горячим-оцинкованием являются стандартными для крепежа из углеродистой стали. Шайбы из нержавеющей стали марок 304 или 316 необходимо использовать с крепежными деталями из нержавеющей стали во избежание гальванической коррозии. Медные шайбы используются для уплотнения при высоких-температурах. Шайбы из нейлона и ПТФЭ обеспечивают электрическую изоляцию и химическую стойкость. Общее правило подбора твердости заключается в том, что шайба должна быть мягче зажимаемой детали, чтобы предотвратить повреждение поверхности, но достаточно твердой, чтобы эффективно распределять нагрузку.

Плоская шайба, пружинная шайба и зубчатая стопорная шайба - Руководство по выбору

Для статических, не-критических соединений достаточно одной плоской шайбы. В условиях низкой и средней вибрации пружинные или зубчатые стопорные шайбы обеспечивают достаточную фиксацию. Для применения в условиях высокой-частоты или сильной вибрации рекомендуется использовать клиновые стопорные шайбы Nord-Lock или химические резьбовые фиксаторы. Для эксплуатации при высоких-циклических температурах, когда разница температурного расширения приводит к изменению предварительного натяга, тарельчатые шайбы обеспечивают необходимую осевую компенсацию пружины. При выборе необходимо учитывать конкретную частоту вибрации, величину нагрузки, диапазон температур и доступность для обслуживания.

Сравнение стандартов шайб ASME / ISO / DIN / GB

Стандарты стиральных машин различаются в зависимости от основных промышленных регионов. ASME B18.21.1 охватывает плоские и стопорные шайбы американского стандарта. ASME B18.22.1 определяет размеры плоской шайбы для дюймовых серий. В стандарте ISO 7089/7090 определены метрические плоские шайбы двух серий (обычные и с большим наружным диаметром). Стандарты DIN включают DIN 125 (плоские шайбы), DIN 127 (пружинные стопорные шайбы) и DIN 6798 (зубчатые стопорные шайбы). Стандарты GB/T охватывают китайские эквиваленты. Понимание применимого стандарта обеспечивает совместимость размеров болта и гайки в сборе.

Установка шайбы и влияние крутящего момента

Тип и количество шайб, используемых в болтовом соединении, влияют на соотношение крутящего-преднатяга. Пружинные шайбы повышают осевую податливость, поэтому для достижения того же предварительного натяга, что и в соединении с плоскими шайбами, может потребоваться немного увеличенный крутящий момент. Смазанные шайбы уменьшают коэффициент К гайки, что требует корректировки значений крутящего момента. При использовании шайб с обеих сторон соединения - одна под головкой болта и одна под гайкой - длина зажима немного увеличивается, что может повлиять на предварительную нагрузку в соединениях с коротким-захватом. Для критически важных узлов рекомендуется проводить испытания на растяжение с моментом-с фактической конфигурацией шайбы.

Возможности подачи промывочных машин производителяPipe

Компания ManufacturingPipe поставляет шайбы всех категорий, включая плоские, пружинные, зубчатые, квадратные конические, тарельчатые и уплотнительные шайбы. Материалы включают углеродистую сталь, нержавеющую сталь 304/316 и легированную сталь, подходящие для любого крепежа. Мы производим продукцию в соответствии со стандартами ASME, ISO, DIN и GB и принимаем индивидуальные чертежи для не-стандартных конфигураций шайб. Являясь универсальным поставщиком крепежных изделий-, мы предлагаем полные комплекты болтов, гайок и шайб, которые упрощают закупки и обеспечивают совместимость компонентов.

Нужны шайбы для сборки крепежа?

Свяжитесь с производителемPipe для получения полного выбора шайб и подходящих комплектов крепежа.