Способы фиксации болта от раскручивания

7 способов защиты болтовых соединений от самооткручивания

Большой популярностью в современном мире пользуется так называемый резьбовой крепеж и болтовые соединения, которые активно используются как во время сборки узлов транспортных средств, так и любой другой техники либо конструкций. Главное достоинство таких креплений заключается в том, что их можно несколько раз устанавливать или демонтировать, при возникновении такой необходимости.

Однако при воздействиях сильных вибраций, он может сильно ослабнуть и в дальнейшем не справляться с сильными нагрузками и вибрационными колебаниями. Поэтому для обустройства креплений такого типа используются разнообразные стопорящие гайки или болты, которые предохраняют при возникновении сильных нагрузок либо вибраций болтовые соединения от самопроизвольного самооткручивания.

Контргайка

Самопроизвольное откручивание болтовых креплений, в которых применяются гайки, а также болты, является распространенной проблемой, с которой очень часто сталкиваются люди, обслуживающие разнообразные механизмы либо конструкции, оснащенные множеством подвижных узлов.

Чтобы устранить эту проблему и избежать самопроизвольного отвинчивания резьбовых креплений, применяются специально разработанные приспособления. Они позволяют частично либо полностью заблокировать болтовое соединение.

Часто для того чтобы заблокировать резьбовое соединение и предотвратить его самостоятельное отвинчивание из-за воздействия больших нагрузок и сильных вибраций, используется специальное приспособление – контргайка. Ее размещают непосредственно за первой, закрученной гайкой.

Некоторые специалисты для надежной фиксации резьбы пользуются специальной конструкцией, состоящей из двух обыкновенных, затянутых друг после друга гаек. Однако как показывает практика, специальные контргайки более эффективно предотвращают проблемы, связанные с самооткручиванием креплений.

Пружинная шайба

Могут применяться комплексно (одновременно), вместе с обыкновенными шайбами при обустройстве, монтаже так называемого резьбового крепежа. Их нужно устанавливать непосредственно под саму закручиваемую гайку. Является одним из наиболее распространенных и используемых способов защиты конструкций от самооткручивания.

Однако следует учитывать тот факт, что при воздействии больших нагрузок либо сильных вибраций, такая шайба может разрушиться на несколько фрагментов. В результате разрушения пружинной шайбы, болтовой крепеж будет нарушен и ослаблен.

Зубчатая шайба

Являются одним из наиболее дешевых фиксирующих, стопорящих приспособлений, позволяющих предотвратить самооткручивание конструкций. Однако при воздействии большого количества закручиваний, зубцы, расположенные на поверхности такой шайбы, начнут сильно сглаживаться. В результате этого она не сможет блокировать соединения и предотвратить их дальнейшее самопроизвольное откручивание.

Клиновые шайбы

Эти приспособления используются парно. Одна сторона клиновой шайбы оснащена специальными радиальными ребрами, а другая – клиновой поверхностью. Такое приспособление для фиксации конструкций обладает высокой надежностью и способно успешно выдерживать даже повышенные нагрузки, а также вибрации.

Самоконтрящиеся гайки

Внутренняя поверхность таких элементов для фиксации резьбы оснащена специальным нейлоновым кольцом, которое способно гасить поступающие на конструкцию вибрации, а также предотвращать самопроизвольное завинчивание. Применяется при сборке большинства узлов транспортных средств и других механизмов. Является надежным приспособлением, позволяющим зафиксировать соединение. Однако со временем, при сильных, интенсивных нагрузках, крепления, состоящие из самоконтрящихся гаек, начнет ослабевать.

Корончатая гайка

Активно применяется в механизмах, которые постоянно подвержены воздействию вибрационных колебаний. Надежно фиксируется на всей конструкции и не позволяет креплению расшатываться. По своей форме это приспособление сильно похоже на корону. На его поверхности расположены небольшие прорези под установку шплинта.

Анаэробная жидкость

Представляет собой специальный состав, который необходимо наносить непосредственно на поверхность резьбы в том месте, где будет расположена гайка. Является одним из наиболее надежных способов фиксации, без использования разнообразных герметиков, а также специальных элементов. После использования анаэробной жидкости, для того чтобы разобрать крепеж, его придется разогревать либо воспользоваться специальным ударным гайковертом.

Перечисленные методы фиксации болтового крепежа являются самыми распространенными и наиболее используемыми в современном мире. Однако существует множество других способов, позволяющих надежно зафиксировать и предотвратить самостоятельное откручивание резьбовых соединений. Например, помимо корончатых и контргаек, активно используется метод штифтовки либо стопорение при помощи проволочных винтов (подходит только для крепежных элементов, оснащенных небольшими отверстиями для протягивания проволоки).

Источник

Как зафиксировать болт от раскручивания

Наверняка многих любителей сделать или починить что-нибудь в автомобиле своими руками ни раз интересовал вопрос касательно того, как зафиксировать болт в том или ином механизме, чтобы он либо не раскручивался вовсе, либо раскручивался, но сделать это было бы в разы сложнее. В этой статье будут рассмотрены наиболее эффективные способы зафиксировать болт и как можно дольше не позволять ему раскручиваться.

Использование фиксаторов болтов

Процесс фиксации болта в определенных случаях крайне важен, про него ни в коем случае нельзя забывать. Поэтому давайте рассмотрим несколько способов их фиксации и научимся правильно их закреплять не только с помощью гайки, но и в отверстиях с уже готовой резьбой. Мы рассмотрим, конечно же, не полное руководство по фиксации болтов, возможно, не все существующие способы, однако каждый из них крайне эффективен и по-своему хорош.

Шплинт

Шплинт – это металлический стержень, имеющий специальное ушко на месте сгиба. Такие шплинты устанавливаются в специальных отверстиях, сделанных в стержне болта. Когда болт закручен до упора, шплинт продевается через отверстие и его свободные концы разводятся в стороны, надежно фиксируя крепление.

Такой тип фиксации в автомобиле применяется, например, для крепления соединений в конструкции ступицы. Принцип, схожий с фиксацией болта шплинтом, используется в стопорных шайбах, которые оснащаются лепестком, который загнут под углом 90°, и прижимает одну из граней болта.

Использование контргайки

Закрепление производится с применением обычного гаечного ключа либо головкой соответствующего размера. Главным предназначением такой контргайки является фиксация еще одной стандартной гайки и препятствование ее самопроизвольному раскручиванию. После затягивания основной гайки, контргайка размещается за ней. Она также благополучно затягивается с помощью того же ключа, что и первая. В более сложных случаях, когда наблюдается постоянный высокий уровень вибрации, не исключается вариант, что даже такая конструкция может расшататься. Это, надо отметить, происходит нередко, особенно, если применяются две стандартные гайки. Однако, не стоит забывать о том, что в любое время можно приобрести в нашем интернет-магазине специальные контргайки, которые предназначаются как раз для механизмов, работающих в условиях повышенной вибрации.

Резьбовой фиксатор

Стоит отметить, что для дополнительного закрепления болта в отверстии или теле гайки можно воспользоваться фиксатором резьбы. Это средство может иметь разную степень густоты и наносится на резьбу как самого болта, так и отверстия, в котором он будет зафиксирован. Принцип ее действия крайне прост: состав заполняет бороздки на металле, выполняя функцию клея. Всё, что вам нужно сделать – смазать резьбу в месте, где будет производиться фиксация. После этого нужно всего лишь закрутить болт, затянуть его и немного подождать, дав конструкции подсохнуть. Впоследствии клеевой состав затвердеет, и это, в свою очередь, надежно застрахует болт от выкручивания. Использование резьбового фиксатора, между прочим, – один из наиболее распространенных методов закрепления болтов. Многие производители уже на заводах покрывают болты фиксатором резьбы. К примеру болты FORD часто покрываются синим фиксатором резьбы, болты подвески, стоек амортизатора и так далее. Там, где нагрузки выше обычного, применяются фиксаторы резьбы красного цвета – например на суппортах и других узлах тормозной системы. Это не удивительно, ведь метод зарекомендовал себя как действительно эффективный. Существует множество разновидностей фиксаторов резьбы, поэтому необходимо заранее удостовериться в том, что выбранная марка вам подойдет. Некоторые варианты отличаются крайне высокой прочностью, и открутить их без использования дополнительного инструментария просто не получится. Самый распространенный вариант – «Loctite». При помощи него можно без труда и лишних временных затрат зафиксировать гайку.

Пружинные шайбы

Еще один, но уже менее распространенный способ – использование пружинных шайб. Делаются они из пружинной стали, а главным их предназначением является создание дополнительного давления нагрузки на закрученный болт. Эта самая нагрузка способствует предотвращению самопроизвольного выкручивания болта из отверстия. Пружинная шайба, как правило, используется в паре с обычной, однако это случается не всегда, все зависит от деталей. Этот метод крайне надежен, однако в условиях повышенной вибрации, опять же, есть вероятность, что механизм разболтается. Поэтому важно понимать, что это – не самый лучший вариант, применяемый в механизмах и узлах, которые постоянно подвержены действию вибрации.

Гроверы (стопорные шайбы пружинного типа)

Такие приспособления, как правило, используются, чтобы предотвратить регулярное самопроизвольное откручивание болтов, однако они также не могут считаться идеальными. Их главным недостатком является то, что при слишком сильной затяжке выступы сминаются, и в итоге гровер превращается в обычную шайбу. После той деформации гроверы становятся практически бесполезными.

Однако они не так плохи, как вы успели подумать: в некоторых случаях они довольно эффективны и отличаются своей низкой стоимостью. Для примера, такие шайбы часто применяют для крепления большинства механизмов стиральных машин. Всё, что вам нужно сделать – накинуть гровер на болт, если болт фиксируется не в самой детали, то наживить гайку и закрутить до упора.

Шайбы Nord-Lock

Главной уникальностью таких приспособлений является их оснащение специальными «зубчиками» на лицевой стороне. Такие шайбы, по задумке, устанавливаются попарно. Вы накидываете такую комбинированную шайбу на болт и просто его затягиваете. После окончательной затяжки шляпка болта надежно фиксируется на корпусе детали. Болты, зафиксированные с помощью такого простого механизма хорошо выдерживают вибрацию. Вероятность того, что механизм разболтается – крайне невелика. Это самый лучший вариант из всех представленных.

Радикальное решение

Во избежание самопроизвольного выкручивания болта за неимением более цивилизованных решений, описанных выше, в некоторых отдельных случаях применяется его закрепление с помощью прихватывания шляпки сваркой. Либо намеренным расплющиванием края ножки после фиксации. Но такой болт во время демонтажа детали в будущем придется пилить ножовкой или болгаркой.

Источник

Как зафиксировать болт. От традиций к инновациям.

ИмхоДом › Форумы › руки из плечей › Как зафиксировать болт. От традиций к инновациям.

• В этой теме 7 ответов, 7 участников, последнее обновление 9 месяцев сделано Wasilij .

От простого — к сложному.

Гроверная шайба знакома всем. Она применяется повсеместно и является, пожалуй, самым известным средством против самопроизвольного откручивания резьбовых соединений.

Гровер хорош тем, что , сочетает в себе свойства пружинной шайбы и зубчатой, к тому же он дешев в производстве.

Но давайте посмотрим на другие варианты. Ведь, кроме гроверной шайбы, есть еще множество средств для предотвращения раскручивания болтов или гаек. Про химические средства типа Locktite говорить не будем — нас интересуют пока только простейшие механические решения в виде шайб и гаек.

Итак, есть еще пружинная шайба, создающая преднатяг (как, собственно и гровер) и не дающая ослабнуть гайке:

На несколько другом принципе основана шайба с зубчиками. Зубчики работают и как пружинки и как шипы, вгрызающиеся в материал гайки и корпуса и не дающие гайке провернуться:

Эти три шайбы, рассмотренные выше, всем более-менее знакомы. Думаю, никого не удивлю и гайкой с пластиковым кольцом- тоже вполне эффективным средством от самораскручивания:

НОВЫЕ РЕШЕНИЯ

Теперь рассмотрим относительно новые решения в фиксации резьбовых соединений. Начнем с аналога традиционной шайбы с зубчиками.

Тип 1. Шайба с мелким зубом

Новый тип шайбы имеет на обоих поверхностях мелкую насечку, которая, при затягивании, вгрызается в материал гайки и детали и не дает им прокручиваться относительно друг друга:

Есть и гайки со встроенной площадкой с аналогичными зубчиками. Они, кстати, достаточно широко распространены, в отличие от шайб.

Тип 2. Шайбы с расклинивающим эффектом

Следующий вариант представляет собой продвинутую модификацию предыдущей шайбы. Система состоит из двух шайб, с наружной поверхности которых — обычная мелкая насечка для вгрызания в материал. Но на соприкасающихся поверхностях эти шайбы имеют несколько другой зуб — как у храповика. Конфигурация этого зуба позволяет прокручиваться шайбам только в одном направлении — направлении раскручивания резьбы. Причем при попытке раскручивания в шайбах возникает эффект расклинивания — обе шайбы расходятся и наружные зубчики шайб еще сильнее вгрызаются в материал.

Тип 3. Гайка со встроенными расклинивающими шайбами

Следующее решение против прокручивания представляет собой гайку, оснащенную рассмотренными выше расклинивающими шайбами:

Принцип — тот же самый, только шайбы завальцованы на гайке, что удобно, например, при креплении колес автомобилей. Гайка так и называется — «Колесная гайка».

Тип 4. Пружинные шайбы с расклинивающим эффектом

Следующая модификация тех же двух шайб с храповым зубом — пружинные шайбы. Это, кроме рассмотренных выше преимуществ, также обеспечивает дополнительный преднатяг, что дает еще большую гарантию надежности фиксации резьбового соединения:

Тип 5. Самодеформирующаяся гайка

Следующая модификация — гайка специальной формы, которая при затягивании несколько деформируется, сжимая резьбу в своей верхней части и немного прослабляясь в нижней.

Деформация данной гайки дает сразу два позитивных эффекта. Первый — в виде снятия напряжения на болте в области нижней части гайки и второй — фиксация резьбы в верхней части:

Лайфхаки

ПРОСТЫЕ СПОСОБЫ

Пожалуй, самое простое решение, используемое испокон веков — соединить головки болтов или гайки проволочной стяжкой:

Также всем известный способ, часто встречающийся в автомобильных узлах подвески и шасси — фиксация корончатой гайки с помощью шплинта:

Если гайка обычная, ее можно превратить в корончатую, надев на нее штампованную накладку. Фиксация происходит, как и в предыдущем случае — шплинтом:

Следующая гайка — ступичная. Если присмотреться, то видно, что верхнее кольцо этой гайки сплюснуто и представляет из себя овал. За счет этого происходит зажим резьбы на нескольких верхних витках, что и требуется для фиксации:

Еще одно решение с применением сжатия. На этот раз будет сжиматься внешнее кольцо, кольцевая зубчатая насечка которого при сжатии зайдет в ответные пазы зубчатой короны на гайке. Таким образом гайка зафиксируется. Естественно, что внешнее кольцо имеет фиксацию еще и к валу с помощью внутреннего шипа, аналогичного шипу у лапчатой шайбы.

Крепление с помощью лапчатой шайбы — очень распространенный способ, при котором лапчатая шайба удерживается внутренним шипом в пазу вала и одной или несколькими лапками крепится за гайку с пазами, расположенными на боковой поверхности:

СЛОЖНЫЕ СПОСОБЫ

Тип 1. Гайка «SAPER LOCK»

Интересный способ фиксации резьбы с помощью некоего подобия пружины, играющей роль стопорной муфты.

В гайку встроена пружинка, один из концов которой в виде рычажка выступает из специального паза на боковой поверхности гайки.

Этот выступающий рычажок нужен при откручивании. Дело в том, что при закручивании гайки пружинка вместе с гайкой свободно вращается по резьбе, не препятствуя закручиванию.

А при попытке откручивания, т.е. вращения гайки в обратную сторону, пружина сжимает витки резьбы и блокирует винт. Открутить гайку можно, только сдвинув рычажок пружины в крайнее левое положение. Для этого надо будет иметь специальный набор головок.

Тип 2. Гайка «SEAL LOCK»

В нижней внутренней части гайки встроено пластиковое кольцо:

При затягивании это кольцо деформируется и принимает форму полости, образованной корпусом и гайкой, тем самым плотно обжимая резьбу и надежно фиксируя ее.

Тип 3. Гайка «SUPERBOLT»

Этот тип применяется при больших габаритах гаек. Например, есть резьба диаметром в полметра. Как закрутить гайку на такую резьбу с достаточным усилием? Нереально масштабировать обычную шестигранную гайку под такой размер, т.к. для ее затягивания понадобится и соответствующий чудовищных размеров гаечный ключ.

Вместо этого применяют тоже гайки, но не шестигранной, а круглой формы. Их закручивают на резьбу почти вручную, а уже силовую затяжку выполняют болтами, расположенными в этой гайке. Болты упираются в шайбу, установленную под гайкой, и создают необходимое усилие стягивания.

На рисунке ниже видно, как болты 1, находясь в теле гайки 2, упираются в шайбу 3 и тянут гайку 2 вместе с центральным болтом 5, создавая необходимое усилие стягивания. Так удалось уйти от громоздких гаек с огромными усилиями закручивания к малым усилиям на большем количестве болтов при незначительном усложнении конструкции.

ИННОВАТОРЫ НА МАРШЕ!

Сначала немного теории:

Существуют два проблемных фактора, вызывающих нарушение правильного функционирования резьбового соединения: самооткручивание и ослабление усилия затяжки.

Ослабление усилия затяжки. Длина болта может увеличится из-за температурного расширения, из-за деформации в результате действия осевой нагрузки на болт. Может произойти деформация прокладочных материалов. В данном случае фиксатор резьбы не играет никакой роли, разве что не позволит резьбе дальше раскрутится. Если резьбовое соединение не оснащено пружинной шайбой или другим средством борьбы с ослаблением затяжки, то остается лишь периодически контролировать эти соединения вручную.

Самораскручивание: Если болт или гайка затянуты с необходимым моментом, то это означает, что в резьбовом соединении присутствует напряжение сжатия, не позволяющее ему раскручиваться. Как только напряжение исчезает, появляется тенденция к самораскручиванию. Переменные нагрузки и вибрация вызывают кратковременные ослабления напряжения, что легко провоцирует самораскручивание.

Соответственно, все рассмотренные в этой и в предыдущих частях этой статьи способы фиксации резьбовых соединений служат для решения одной или обоих сформулированных выше проблем. В описании я постараюсь указывать, для чего служит способ: для противодействия ослабления или только для фиксации.

Начнем, традиционно, как это было в части 1 и в части 2, с простых и всем знакомых способов и закончим сложными и малоизвестными.

Шайба стопорная с лапками

При монтаже лепестки шайбы отгибаются, плотно охватывая грани гайки и выступы детали, тем самым фиксируя соединение.

В данном случае происходит только фиксация, без противодействия ослаблению.

На самом деле фиксаторы резьбы выпускаются не только под брендом Loctite, но традиционно химический фиксатор резьбы ассоциируется именно с этим производителем. Можно подобрать для различных задач состав с разной степенью фиксации.

В данном случае происходит только фиксация, без противодействия ослаблению.

Гайка с ребристым фланцем

Эти гайки могут применяться без специальных шайб с аналогичной антифрикционной поверхностью. Это упрощает монтаж, демонтаж и способствует удешевлению производства.

Если на торцы крупногабаритных гаек есть возможность нанести антифрикционную насечку, то на малогабаритных гайках приходится делать встроенные шайбы:

В данном случае происходит только фиксация, без противодействия ослаблению.

Гайка со встроенной лепестковой шайбой

Эта шайба, в отличие от предыдущей, хоть и встроена в гайку, но может свободно на ней вращаться. Это позволяет ей при затягивании гайки оставаться неподвижной и вгрызаться в материал, тем самым создавая дополнительное усилие на гайку. Это эффективно противодействует ослаблению резьбы и отлично ее фиксирует:

Гайка со стопорным кольцом

Это разновидность фиксации с помощью многолапчатой шайбы и стопорной гайки с пазами на боковой поверхности, рассмотренной в части 2.

В данном случае стопорное кольцо фиксируется на гайке не с помощью подгибания лепестка, как это принято традиционно, а с помощью двух винтов.

В данном случае происходит только фиксация, без противодействия ослаблению.

И напоследок, самое сложное решение из рассмотренных выше, и предназначенное не столько для фиксации резьбы, сколько для ее восстановления. Фиксация резьбы здесь — как дополнительная опция.

Выпускаются специальные наборы Helicoil, состоящие из резьбовых вставок (как бы футорок) различных размеров и приспособлений для их монтажа. Не будем подробно рассматривать всю технологию, остановимся только на ключевых моментах.

Итак, вставки Helicoil представляют из себя подобие пружинок. Эти пружинки с помощью специальных приспособлений закручиваются в резьбу. Далее, в получившуюся новую резьбу меньшего диаметра просто заворачивается болт. Производитель утверждает, что эта технология не только помогает восстановить сорванную резьбу, но и лучше распределяет напряжение по виткам резьбы, способствуя увеличению надежности резьбового соединения.

Есть «футорки» с фиксацией резьбы, есть — без. На рисунке ниже показана вставка Helicoil, на которой видно, что в середине резьбы есть один виток несколько измененной формы. Он и предназначен для фиксации:

Если такая вставка установлена в резьбу, то центральный виток будет создавать усилие на закручиваемый болт и не давать ему самораскручиваться:

В данном случае происходит только фиксация резьбы, без противодействия ослаблению.

Все способы для вас собрал Русский техник

Источник