Способы стопорения резьбовых деталей от самоотвинчивания

Детали машин

Предотвращение самоотвинчивания резьбы

Способы стопорения резьбовых деталей

Все крепежные резьбы удовлетворяют условию самоторможения ψ , так как в резьбах этого типа угол ψ подъема резьбы значительно меньше приведенного угла трения φ’ . Однако практика эксплуатации машин показывает, что при переменных нагрузках и вибрациях значение коэффициента трения (и, следовательно, угла трения) снижается, и происходит самоотвинчивание гаек и винтов вследствие микросмещений поверхностей трения. Условие самоторможения нарушается.

Стопорение резьбовых деталей осуществляют различными способами, при которых используют дополнительное трение в резьбе или фиксирующие детали и материалы. Иногда применяют комбинацию этих способов.

Дополнительное трение в резьбе

Дополнительное трение в резьбе, создают с помощью контргаек, пружинных шайб, фрикционных вставок в винты или гайки и т. п.

Контргайка (рис. 1, а) устанавливается на шпильку или болт после затяжки соединения основной гайкой. При этом между элементами крепежа создается натяг, способствующий увеличению силы трения в резьбе и между контактирующими плоскостями деталей. Этот способ практически не используется в машиностроении, а применяется, преимущественно, в быту, поскольку не является эффективным и существенно повышает стоимость соединения за счет дополнительной гайки. Нередко его применяют совместно с другими способами стопорения резьбовых деталей.

Пружинные шайбы (шайбы Гровера, гроверы) представляют собой один виток цилиндрической винтовой пружины с квадратным сечением и заостренными краями (рис. 1, б, изображение вверху) . Вследствие большой упругости они обеспечивают сохранение сил трения в резьбе, удерживая определенный натяг в соединении.
Острые края шайбы, врезаясь в торцевую плоскость гайки и детали, дополнительно препятствуют самоотвинчиванию гайки. Пружинные шайбы изготовляют разными для правой и левой резьбы.

Пружинные стопорные шайбы изобрел английский инженер Джон Гровер (1836-1892) , именем которого иногда и называют эти детали в обиходе.
Стопорение пружинными шайбами недостаточно надежно, и при высоких уровнях вибрации не исключает самоотвинчивание соединения.

Самоконтрящимися являются гайки с завальцованным пластмассовым стопорным кольцом. Резьба в кольце образуется при навинчивании на гайки винт.

Применение фиксирующих деталей

Широко распространены для предотвращения самоотвинчивания фиксирующие детали, т. е. шплинты, проволоку, стопорные шайбы с лапками, которые отгибают после завинчивания гаек или винтов. Подобные устройства обладают достаточно высокой надежностью, простотой конструкции, удобством сборки и разборки соединения.

Некоторые из этих способов приведены на рисунке 1 (в-л) : стопорение специальными винтами, вворачиваемыми в гайку, штифтами, шплинтами, различными шайбами.

Приварка и деформирование резьбы

Еще один способ предотвращения самоотвинчивания резьбы – приварка или пластическое деформирование деталей расклепыванием и кернением.
Подобные методы применяют в тех случаях, когда не требуется частый демонтаж соединения в процессе эксплуатации, поскольку соединительные элементы крепежа повреждаются в той или иной степени и, зачастую, требуют замены после разборки и последующей сборки.

Применение клеящих и фрикционных материалов

Для предотвращения самоотвинчивания резьбовых соединений нередко используют склеивающие материалы – пасты, лаки, краски и клеи, которые либо значительно увеличивают коэффициент трения в резьбе, либо склеивают между собой детали крепежа.
Склеивающие материалы наносятся на резьбу непосредственно перед завинчиванием.

Иногда на практике используют комбинацию перечисленных выше способов стопорения крепежных деталей, что позволяет повысить надежность резьбовых соединений от самоотвинчивания.

Источник

Предохранение резьбовых соединений от самоотвинчивания

Способы предохранения резьбовых соединений от самоотвинчивания:

• Стопорение контргайкой. Контргайка — это вторая гайка, которая навинчивается рядом с основной на тот же болт и препятствует её самоотвинчиванию за счёт увеличения сил трения в резьбе.
• Стопорение самоконтрящими гайками. Самоотвинчивание предотвращается нейлоновым вкладышем, скошенными краями или фланцем с зубчиками на гайке, которые увеличивают силы трения.
• Закрепление пружинной разрезной шайбой (гровер), сжатие отогнутых концов которой увеличивает силу трения.
• Пружинящая волнистая шайба, установленная под головку винта, создает необходимую силу, увеличивающую трение в витках резьбы.
• Контрящие шайбы со слегка отогнутыми зубчиками, которые увеличивают сцепление между соприкасающимися поверхностями.
• Стопорение специальными шайбами. Шайбы с усиками фиксируют гайку относительно детали или какой-либо выступающей части на поверхности детали. Для фиксации необходимо загнуть край шайбы или усик ее до упора в грань гайки или другую плоскость детали.
• Применение стопорных винтов, упирающихся в резьбовой стержень через тело гайки.
• Окраска головок винтов предусматривает не только предотвращение самоотвинчивания винтов, но и предохранение их от коррозии.
• Шплинтовка применяется для стопорения корончатых и прорезных гаек с помощью разводного шплинта.
• Стопорение проволочными замками применяют для винтов и гаек, имеющих отверстия для проволоки. Продетая в отверстие проволока закручивается с таким расчетом, чтобы создать момент, действующий в направлении затяжки резьбы.
• Штифтовка применяется для стопорения специальных винтов.
• Поджим пружиной для увеличения силы трения между витками резьбы.
• Зачеканку или кернение применяют для винтов с потайной головкой и гаек. Удар керном наносится в зоне шлица для винта или в зоне резьбы для гайки.
• Разгибка конца винта с прорезью после ввинчивания.
• Расклепывание применяют только в случае, когда отвинчивание винтов не потребуется.

192102, Санкт-Петербург, Волковский пр. 32

Крепеж оптом

Торговый Дом Нева продает оптом крепёж стандартов DIN, ГОСТ, оцинкованные метизы и высокопрочные крепёжные изделия. Поставки строительного крепежа осуществляются во все регионы России.

Источник

15 способов предохранения резьбовых соединений от самоотвинчивания

Способы предохранения резьбовых соединений от самоотвинчивания:

1. Стопорение контргайкой. Контргайка — это вторая гайка, которая навинчивается рядом с основной на тот же болт и препятствует её самоотвинчиванию за счёт увеличения сил трения в резьбе.
2. Стопорение самоконтрящими гайками. Самоотвинчивание предотвращается нейлоновым вкладышем, скошенными краями или фланцем с зубчиками на гайке, которые увеличивают силы трения.
3. Закрепление пружинной разрезной шайбой (гровер), сжатие отогнутых концов которой увеличивает силу трения.
4. Пружинящая волнистая шайба, установленная под головку винта, создает необходимую силу, увеличивающую трение в витках резьбы.
5. Контрящие шайбы со слегка отогнутыми зубчиками, которые увеличивают сцепление между соприкасающимися поверхностями.
6. Стопорение специальными шайбами. Шайбы с усиками фиксируют гайку относительно детали или какой-либо выступающей части на поверхности детали. Для фиксации необходимо загнуть край шайбы или усик ее до упора в грань гайки или другую плоскость детали.
7. Применение стопорных винтов, упирающихся в резьбовой стержень через тело гайки.
8. Окраска головок винтов предусматривает не только предотвращение самоотвинчивания винтов, но и предохранение их от коррозии.
9. Шплинтовка применяется для стопорения корончатых и прорезных гаек с помощью разводного шплинта.
10. Стопорение проволочными замками применяют для винтов и гаек, имеющих отверстия для проволоки. Продетая в отверстие проволока закручивается с таким расчетом, чтобы создать момент, действующий в направлении затяжки резьбы.
11. Штифтовка применяется для стопорения специальных винтов.
12. Поджим пружиной для увеличения силы трения между витками резьбы.
13. Зачеканка или кернение. Применяют для винтов с потайной головкой и гаек. Удар керном наносится в зоне шлица для винта или в зоне резьбы для гайки.
14. Разгибка конца винта с прорезью после ввинчивания.
15. Расклепывание применяют только в случае, когда отвинчивание винтов не потребуется.

Материал по теме — стопорно-клиновые шайбы Nord-Lock – вибрационный тест Юнкера (видео):

Вибрационный тест Юнкера, в соответствии с DIN 65151, является наиболее жестким вибрационным тестом для болтовых соединений. В этом видео мы сравниваем эффективность шайб Nord-Lock с другими методами фиксации.

Стопорно-клиновые шайбы Nord-Lock предотвращают самоотвинчивание благодаря фиксации болтового соединения с помощью натяжения, а не трения. Это высококачественный продукт с документированным успехом во многих отраслях промышленности по всему миру. Стопорные шайбы Nord-Lock были тщательно протестированы и одобрены независимыми институтами, а также сертификационными органами.

Источник

Стопорение резьбовых соединений и его виды

Работа механических соединений часто происходит при воздействии внешних нагрузок. Они приводят к снижению надёжности конструкций. Для предотвращения такого эффекта на этапе сборки предпринимают меры увеличивающие прочность крепления. Одним из способов, решающих такую задачу является стопорение.

Его используют с целью надёжной фиксации болтов, винтов, шпилек и гаек. Разработаны различные способы удержания скрепленных механических соединений. Их применяют при креплении штырей сцепных приборов. Все системы крепления (фиксации) стандартизованы. Для резьбовых соединений ГОСТ устанавливает порядок, правила, последовательность применения различных приспособлений.

На практике применяют два основных способа:

• позитивное или жёсткое;
• фрикционное.

Сущность первого основана на применении специального фиксирующего элемента. Разъединение двух деталей крепежа невозможно без удаления этого элемента. Чаще всего необходимо произвести деформацию или механическое разрушение детали.

Во втором создаётся повышенное сопротивление благодаря применению специальных шайб, контргаек, других изделий. Этот метод менее надёжен, чем первый. С его помощью возможна разборка резьбового соединения без разрушения отдельных частей. Одной из разновидностей этого способа является упругое стопорение. Контрующим устройством служит упругая деталь повышающая силу трения между составляющими крепления.

Повышения стойкости резьбового крепления добиваются применением комбинированного метода. Он объединяет отдельные способы, детали, конструктивные элементы обоих методов.

Стопорение стопорными винтами

Надёжной фиксацией механического узла считается применение специального винта. Его вкручивают в гайку, шплинт или другой крепёж. В боковой поверхности делают отверстие с соответствующей резьбой. Шаг резьбы выбирается значительно меньше основного шага. Его преимуществом является возможность контровки крепежа в произвольном положении. Недостатком специалисты отмечают нарушение части основной резьбы, снижение надёжности главного соединения.

Стопорение болтов зависит от назначения, формы головки, глубины вкручивания.

Выбор крепежа определяется государственными, отраслевыми стандартами, техническими условиями.

Стопорение шплинтами

Фиксация крепежных деталей может осуществляться с помощью специально подобранных шплинтов. Данное металлическое крепление, изготовленное из проволоки. Конструкция имеет форму стержня с полукруглой головкой. Крепление производится благодаря разжиманию концов шплинта. С помощью шплинта производят установку болта, винта, шпильки в требуемое положение. В них просверливают отверстие способное пропустить шплинт. Он должен достаточно свободно заполнять отверстие. Допускается небольшое применение усилия. Далее после его вставки края загибаются, обеспечивая надёжную фиксацию.

Стопорение деформацией металла

Данный метод предполагает изменение внешней геометрии закрепляемого узла. К нему относятся следующие способы стопорение:

• кернением;
• применением деформируемых шайб;
• изменение геометрии резьбового соединения (деформация одного из элементов).

Достоинством считается возможность получить надёжное соединение любой конструкции. Основным недостатком считается необходимость изменения начальной формы одного из элементов резьбового соединения без дальнейшего восстановления.

Большую популярность получил для закрепления потайных винтов, болтов, шпилек.

Стопорение проволокой

На основании утверждённого стандарта допускается стопорение проволокой. Такой принцип называется обвязкой. Он имеет два способа фиксации:

• стопорение между собой гайки и болта;
• фиксация гайки или болта к корпусу детали.

Для реализации этого метода в головках болтов или закреплённых гайках просверливают сквозные отверстия, через которые пропускают стальную проволоку. Их сверлят перпендикулярно поверхности фиксируемой детали. Проволокой обматывают (обвязывают) каждую деталь, зажимая их в требуемом положении. ГОСТ допускает стопорение одного конструктивного элемента или нескольких, создавая единую систему обвязки. Применение одновременной контровки группы гаек или болтов позволяет повысить надёжность всей конструкции. Повышения надёжности добиваются сверлением трёх отверстий. Крупногабаритные гайки обвязываются через шесть отверстий. Получатся бесступенчатая угловая фиксация.

Условием соблюдения надёжности фиксации является натяжение проволоки по направлению завёртывания гайки. Соблюдение этого направления способствует увеличению момента силы способствующей завёртыванию гайки (болта).

В противном случае происходит самопроизвольное раскручивание, что вызывает ослабление скрепляемой конструкции.

Государственные стандарты

Система выбора необходимого способа определяется принятыми государственными, отраслевыми стандартами и изложена в Единой Системе Конструкторской документации (ЕСКД). Она включает:

• ЕСКД Изображение резьбы (ГОСТ 2.311-68);
• отраслевой стандарт (ОСТ) 39502-77 (определяет способы, параметры и возможности различных видов крепления);
• все крепёжные изделия оговорены в ГОСТ 27017-86.

Для каждого вида фиксации резьбового соединения предусмотрен свой стандарт. Например, выбор пружинной шайбы производится на основании ГОСТ 6402-70.

Следовательно, все резьбовые соединения ГОСТ ЕСКД стопорятся на основании руководящих документов. Единая система конструкторской документации позволяет определить существующие способы предотвращения разъединений и выбрать необходимые детали для решения этих задач.

Источник