Как быстро сделать самоконтрящуюся гайку

Закрутить и забыть

Зачем фиксировать резьбовые соединения

Резьбовые соединения используются и в конструкции пластиковых детских игрушек и при возведении мостов. Единственное сходство такого крепежа заключается в том, что его можно монтировать и демонтировать при необходимости. Для удержания резьбового крепежа бывает достаточно силы приложенной в момент затяжки, но гораздо правильнее, с точки зрения безопасности, заблокировать резьбовое соединение в ответственных частях конструкции. Например, клапанная крышка двигателя автомобиля должна быть надежно закреплена во время движения, в то же время обязана быть съемной, так как компоненты двигателя необходимо обслуживать. При постоянной вибрации, или механическом воздействии резьбовому соединению нужна защита от самораскручивания. Рассмотрим методы надежной фиксации резьбовых соединений.

Виды резьбовых соединений

Болты с гайками — самый распространенный вид резьбового крепежа. Используется практические везде, от автомобилей, до радио антенн на крышах высоток. Встречаются так часто, что сложно найти конструкции без них.

Винты и отверстия с резьбой. В этом соединении винт устанавливается в предварительно высверленное отверстие с нарезанной резьбой.

Винты по конструкции похожи на болты, но различие кроется в применении: болты используют чтобы соединить детали насквозь, для фиксации на болт накручивается гайка, а винты вкручивают в соединяемые детали, в заранее подготовленную резьбу.

На фото винты с головкой под внутренний шестигранник, которые соединяют алюминиевые компоненты. Такие винты используются вместо болтов для облегчения веса конструкции и для упрощенного монтажа — чтобы зафиксировать детали достаточно доступа с одной стороны.

Бывают и отдельные детали с резьбой для соединения между собой — например, валы или корпуса, как правило, цилиндрической формы. Самый простой пример, встречающийся в быту — лампочка с резьбой, которая вкручивается в патрон. На приведенном ниже рисунке схема двух цилиндрических корпусов, соединенных вместе.

Как надежно зафиксировать резьбовое соединение

Методы делятся на: механические приспособления и специальные составы, предотвращающие ослабление соединения. Ниже приведены самые распространенные механические приспособления, которые используют для предотвращения ослабления резьбового крепежа.

Стопорная пружинная шайба или гровер — представляет собой один виток пружины, который подкладывается под гайку при закручивании. Создает распорное усилие на гайку, благодаря этому противостоит её ослаблению и раскручиванию в условиях вибрации.

Стопорная шайба с внутренними зубцами. Зубцы придают стопорной шайбе эффект пружины и предотвращают ослабление крепежа если конструкция подвергается деформации или вибрации. Используется при болтовом соединении, так же сочетается с винтами, шпильками и штифтами. Задействуют соединения с подобным стопорным механизмом при сборке мебели и постройке деревянных сооружений, домов.

Стопорная шайба с наружными зубцами — применяются для фиксации электрических проводов. При использовании болтов или винтов в электрических цепях используется контактная шайба с наружными зубцами. Благодаря своей форме, шайба с наружными зубцами увеличивает площадь контакта в месте соединения, а эффект пружины добавляет надежности фиксации. Такие шайбы изготавливают из нержавеющей стали или подвергают дополнительной оцинковке.

Стопорная шайба Nord-Lock — состоит из двух одинаковых стопорных шайб, с радиальными ребрами на одной стороне и клиновыми поверхностями на другой. Радиальные ребра оказывают силовое воздействие на поверхность соединения прикрепляемой детали. Клиновые поверхности увеличивают усилие затяжки. Применяются в условиях сильной вибрации и при значительных динамических нагрузках.

Гайка с зубчатым фланцем, по сути это гайка со встроенной зубчатой шайбой, имеет такие же свойства, что и зубчатая гайка — создает пружинящий эффект и увеличивает площадь контакта, предотвращая самораскручивание, но сокращает количество элементов конструкции.

Гайка самоконтрящаяся с нейлоновым кольцом. За счет нейлоновой вставки происходит торможение хода завинчивания и гасятся механические колебания, защищая резьбовое соединение от ослабления.

Стопорение проволокой — используется в аэрокосмической отрасли, оборонной промышленности и автоспорте, там, где открутившийся элемент попав в другие движимые части конструкции, нанесет непоправимый вред. Метод фиксации трудоемкий и весьма сложный в освоении — установка стальной проволоки в отверстие в винте или гайке и жесткая фиксация этой проволоки к другой детали. Используется и для совместной фиксации двух деталей, как на фото. Самое сложное при установке стопорящей проволоки правильно сориентироваться в направлении движения резьбы, и выбрать верное направление вязки, иначе установка подобного фиксатора бесполезна.

Корончатая гайка выглядит как обыкновенная шестигранная гайка с одной стороны, но с другой стороны у нее по контуру расположен ряд зубьев в форме короны, отсюда и название. Количество прорезей от 6 до 8, в зависимости от диаметра. Металлический шплинт продевается через резьбу и фиксируется между зубьями корончатой гайки, тем самым надежно блокирует резьбовое соединение от самопроизвольного раскручивания.

Такой метод используется для фиксации ступицы колеса автомобиля.

Адгезив — вещество, способное соединять материалы путём поверхностного сцепления.

Часто для фиксации резьбы используется специальный состав или клей. Сам фиксирующий состав не в состоянии удерживать детали, но запросто может предотвратить раскручивание гайки либо болта.
К примеру, в нефтедобывающей промышленности, где на механизмы и конструкции действует постоянная вибрация используют сочетания пружинных шайб и фиксирующих составов.

Чтобы фиксирующий состав выполнял свое прямое назначение, он должен полимеризоваться — перейти из жидкого состояния в твердое. Компоненты состава вступают в реакцию с кислородом и отвердевают, но сложность в том, что рабочая поверхность внутри витков резьбы герметична, к ней нет доступа кислорода. Чтобы обойти эту проблему в химических фиксаторах резьбы состав вступает в реакцию с металлом и отвердевает при отсутствии кислорода. В итоге, между внутренней и внешней резьбой образуется пластиковый полимер, который обладает высокой адгезией. Для демонтажа крепежных элементов, зафиксированных подобным образом, придется приложить существенное усилие.

Составы бывают жидкие и пастообразные. Выбор зависит от типа соединения: для крепежа малого диаметра применяется жидкий фиксатор, он равномерно распределяется по поверхности; для крепежа больших диаметров используют пастообразные средства, так как они хорошо удерживаются на большой площади нанесения.

Что выбрать

Пружинные и зубчатые шайбы — используют в условиях небольшой вибрации и не интенсивных динамических нагрузках на конструкцию, имеют минимальную стоимость.

Шайбы типа Nord-Lock — применяются там где к резьбовому соединению предъявляются повышенные требования по безопасности: в тяжелой промышленности и машиностроении. Они противостоят высокой вибрации и способны удерживать крепеж при высоких нагрузках. Значительно технологичнее остальных видов шайб, и как следствие, дороже.

Гайки с фланцами и контрящим кольцом — способны выдержать воздействие вибрации чуть выше чем пружинные и зубчатые шайбы, но сокращают количество деталей конструкции. Стоимость их, также не велика.

Стопорение проволокой — дорогостоящий и очень трудоемкий способ фиксации резьбы. Если вы не строите гоночный болид или летательный аппарат, использование такого способа будет неоправданным.

Корончатая гайка — применяется там, где ослабление и самораскручивание крепежа может вызвать критическую ситуацию, отлично противостоит высоким нагрузками и вибрации, стоит дороже пружинных гаек или шайб, так как конструкция сложнее и в ней взаимодействуют несколько элементов.

Фиксирующие составы — в зависимости от типа могут противостоять низким и высоким вибрационным нагрузкам, стоимость их так же может существенно варьироваться.

Как быстро сделать самоконтрящуюся гайку

Самостопорящаяся гайка – это очень полезная штука, особенно в тех ситуациях, когда есть необходимость фиксации агрегата или узла, подвергающихся воздействию динамических нагрузок. Простое соединение в такой ситуации не годится, так как оно очень быстро ослабеет, а вся конструкция начнет раскручиваться. В итоге все может обернуться аварийной ситуацией.

Основы предотвращения раскручивания резьбового соединения

В первую очередь можно просто взять и накрутить контргайку, в качестве которой может использоваться как специальная зажимная гайка, так и вполне обычная, разработанная для данной цели. Эффективно и использование прижимной шайбы. Наконец, можно нанести компаунд или использовать самоспорную гайку с полиамидным или нейлоновым контрящим кольцом.

Что понадобится для создания самоконтрящейся гайки

В первую очередь нужна сама гайка и болт, которые надо застопорить. А ещё – источник тепла, подойдет даже зажигалка, гаечные ключи и электромонтажная термоусадочная труба. Вот собственно и все приготовления.

Процесс создания

Надеваем нашу трубку на болт так, чтобы получился небольшой хвостик. После этого берем зажигалку и нагреваем трубку, чтобы она как следует, прижала болт и сжала свой «хвост», который станет направляющим для гайки. Теперь надеваем гайку на трубку, опускаем ее и начинаем закручивать.

На этом этапе придется подключить к делу ключи, так как идти гайка будет очень туго. Очень скоро резьба отрежет хвост и он отпадет. Поздравляем, самокотрящаяся гайка готова!

Дек 6, 2018 Геннадий

Самостопорящаяся гайка – очень полезная вещь, особенно когда нужно зафиксировать узел или агрегат, который подвергается динамическим нагрузкам. Простое соединение под воздействием вибрации быстро ослабнет и начнет откручиваться, что чревато различными аварийными ситуациями.

Стандартные способы предотвратить раскручивание резьбового соединения

Существует несколько проверенных практикой способов, как защитить резьбу от раскручивания:

  • Накручивание контргайки, в качестве которой можно использовать как обычную гайку, так и специальную зажимную гайку, разработанную для этой цели.
  • Использование пружинной шайбы.
  • Нанесение компаунда – специального клея на резьбовое соединение.
  • Использование самостопорной гайки с нейлоновым или полиамидным контрящим кольцом.

Но случаются ситуации, когда нужно сделать нераскручивающееся соединение, а подходящего изделия нет, или на болте нет места для контргайки. Поступить можно следующим образом.

Лайфхак

Чтобы сделать самостопорящуюся гайку понадобятся следующие материалы:

  1. Собственно, болт и гайка, которую нужно застопорить.
  2. Электромонтажная термоусадочная трубка.
  3. Источник тепла (подойдет обычная зажигалка).
  4. Гаечные ключи.

Технология

Суть лайфхака заключается в следующем:

  1. Надеваем термоусадочную трубку на болт с небольшим «хвостиком».
  2. Нагреваем ее, чтобы она сжалась и плотно обхватила резьбу, «хвост» должен остаться: он будет направляющей для гайки.
  3. Надеваем гайку на трубку и начинаем закручивать. Должно идти очень туго, поэтому нужно пользоваться ключами с первого оборота.
  4. Резьба обрежет «хвост» трубки и он отпадет.

Когда гайка идет по болту, материал трубки заполняет резьбу, поэтому получается такой же эффект, как и при использовании гайки с запрессованным нейлоновым кольцом.Испытания показали, что гайка сидит надежно и при вибрации не откручивается. Если необходимо раскрутить соединение, делается это в обычном порядке с использованием гаечного ключа и необходимого усилия.

Обратите внимание! Этот способ действует для болтов с диаметром не менее М8, так как при меньшем диаметре термоусадочной трубки она не обеспечивает достаточного усилия для обеспечения надежной фиксации. Надеемся, этот простой, быстрый и удобный способ зафиксировать резьбовое соединение по достоинству оценят домашние мастера.

Читайте также:  Самодельные стельки с подогревом

Самостопорящаяся гайка – очень полезная вещь, особенно когда нужно зафиксировать узел или агрегат, который подвергается динамическим нагрузкам. Простое соединение под воздействием вибрации быстро ослабнет и начнет откручиваться, что чревато различными аварийными ситуациями.

Существует несколько проверенных практикой способов, как защитить резьбу от раскручивания:

  • Накручивание контргайки, в качестве которой можно использовать как обычную гайку, так и специальную зажимную гайку, разработанную для этой цели.
  • Использование пружинной шайбы.
  • Нанесение компаунда – специального клея на резьбовое соединение.
  • Использование самостопорной гайки с нейлоновым или полиамидным контрящим кольцом.

Но случаются ситуации, когда нужно сделать нераскручивающееся соединение, а подходящего изделия нет, или на болте нет места для контргайки. Поступить можно следующим образом. Чтобы сделать самостопорящуюся гайку понадобятся следующие материалы:

  • Собственно, болт и гайка, которую нужно застопорить.
  • Электромонтажная термоусадочная трубка.
  • Источник тепла (подойдет обычная зажигалка).
  • Гаечные ключи.

Это интересно: Видео самоделки в гараже своими рукамиСуть лайфхака заключается в следующем:

Надеваем термоусадочную трубку на болт с небольшим «хвостиком». Нагреваем ее, чтобы она сжалась и плотно обхватила резьбу, «хвост» должен остаться: он будет направляющей для гайки. Надеваем гайку на трубку и начинаем закручивать.

Должно идти очень туго, поэтому нужно пользоваться ключами с первого оборота. Резьба обрежет «хвост» трубки и он отпадет.

Когда гайка идет по болту, материал трубки заполняет резьбу, поэтому получается такой же эффект, как и при использовании гайки с запрессованным нейлоновым кольцом.

Испытания показали, что гайка сидит надежно и при вибрации не откручивается. Если необходимо раскрутить соединение, делается это в обычном порядке с использованием гаечного ключа и необходимого усилия.

Обратите внимание! Этот способ действует для болтов с диаметром не менее М8, так как при меньшем диаметре термоусадочной трубки она не обеспечивает достаточного усилия для обеспечения надежной фиксации.

Это интересно: Компрессор для аэрографа из доступных деталей.

Гайки самоконтрящиеся относятся к классу прогрессивных крепежных конструкций и используются в наши дни очень широко. Такие метизы используют два основных принципа фиксации. Первый заключается в создании дополнительного трения между резьбовой частью гайки, специальной вставкой и резьбой стержневого элемента – болта, шпильки или анкера. Усиление трения достигается за счет деформации металлических или полимерных элементов гайки, при этом вероятность непроизвольного ослабления соединения при динамических или статических нагрузках значительно снижается. Гайки второго типа стопорятся за счет специальной насечки на торцевой части, которая при зажимании элемента крепления врезается в материал фиксируемой детали. Так как самоконтрящиеся гайки достаточно популярны как в профессиональной, так и бытовой среде, у людей часто возникают вопросы, связанные с их использованием. И наиболее распространенной темой обсуждения всегда является возможность повторного использования таких гаек и снижение их надежности при каждом повторном применении. Можно ли использовать самоконтрящуюся гайку несколько раз? Возможность повторного использования самозажимных гаек зависит от нескольких факторов, наиболее важными из которых является ответственность соединения и конструкция самого крепежа. В случае с особенно важными узлами, расположенными в ходовой части автомобиля, деталях станков и механизмах работающих под большими нагрузками, лучше не рисковать и каждый раз применять новый метиз. В тех местах, где нет больших нагрузок, повторное применение такого крепежа допустимо. Гайки, имеющие неметаллические вставки, стопорятся за счет выдавливания на полимерном элементе резьбы. Так как вставка обладает высокой эластичностью, то при откручивании она снова принимает исходную форму. Такие гайки можно использовать несколько раз, но при этом важно обращать внимание на степень износа пластиковой вставки. При первых признаках потери эластичности или разрушения, лучше отказаться от применения крепежа и подобрать новый. Также допустимо использование самоконтрящихся гаек с металлическими вставками из пружинной стали – эти элементы при разборке соединения, принимают изначальную форму и их эксплуатационные свойства снижаются настолько незначительно, что этим фактом можно пренебречь. Достаточно сомнительно повторное использование гаек с зубчатым торцом. Подбор такой гайки имеет определенные особенности, так как твердость ее материала должна быть выше, чем твердость опорной части детали, контакт с которой обеспечивает стопорение. При этом, такие гайки не стандартизированы и определить точно их свойства практически невозможно. Ни один специалист без инструментального обследования не скажет с полной уверенностью, сохранит ли такое изделие свои свойства при повторном применении. Полезные советы06.09.2017 12:00:48

Лайфхак: как сделать, чтобы гайка не откручивалась

Гайки могут отвинчиваться в самый неподходящий момент. Из-за ослабленного соединения расшатывается мебель, откручиваются детали велосипедов и тренажёров, на ходу отваливаются колёса автомобиля. Особенно часто эта проблема возникает при вибрации. Есть несколько простых способов стопорения резьбы: с помощью специальных гаек, шайб и анаэробного фиксатора. Рассмотрим их.

1. Самоконтрящаяся гайка с нейлоновой вставкой DIN 985

Вместо обычной можно использовать гайку с нейлоновым кольцом, которое «захватывает» болт при закручивании и гасит механические колебания. Чтобы затянуть такую гайку, понадобится ключ или гайковёрт, для откручивания также нужно дополнительное усилие. Гайки DIN 985 часто используются при сборке автомобилей. Они могут разболтаться от вибрации, однако пластик не позволит гайке слететь полностью. Надо учитывать, что это одноразовое изделие.

2. Гайка с фланцем DIN 6923

У гайки с фланцем широкая опорная поверхность и специальные насечки, которые создают плотное сцепление. Неплохой вариант для бытового использования, но не подходит для ответственных соединений.

3. Корончатая гайка DIN 935

Часто корончатые гайки применяют в критически важных механизмах, в том числе в авиастроении. После закручивания гайки её стопорят при помощи проволоки. Также можно аккуратно просверлить болт и вставить в отверстие шплинт. Стороны шплинта устанавливаются в пазы корончатой гайки, а свободные концы разводятся. Это не позволит гайке открутиться до тех пор, пока вы не вытащите шплинт.

4. Пружинная шайба гровера DIN 127

Шайба гровера сделана из пружинной стали и берёт на себя часть нагрузки, которая действует на гайку. Пружинные шайбы используют один раз и часто ставят вместе с обычными. Это распространённый тип фиксации из-за низкой цены изделия, однако при высокой нагрузке соединение может ослабнуть.

5. Зубчатая шайба DIN 6798

Одно из самых недорогих и популярных решений – зубчатая шайба DIN 6798, у которой надежное соприкосновение с опорной поверхностью и невысокая цена. Зубчатые шайбы часто используют в стиральных машинах. При установке важно соблюдать крутящий момент, чтобы не перетянуть и не сгладить шайбу, иначе она станет бесполезна.

6. Клиновая шайба Infix

Клиновые шайбы применяются попарно, затягиваются до нужного предела. Секрет в том, что угол подъёма внутренних клиньев выше угла подъёма резьбы, и самопроизвольное отвинчивание невозможно. Чтобы разобрать соединение, надо приложить большее усилие, чем при затяжке. Такие шайбы не раскрутятся от вибрационных нагрузок, поэтому их применяют в военном и гражданском машиностроении для ответственных соединений.

7. Анаэробные фиксаторы резьбы

Ещё один беспроигрышный вариант при вибрации – анаэробные герметики. Фиксатор наносят на место, где будет гайка, а затем накручивают её. Текучий гель вытесняет воздух вокруг и не позволяет гайке перемещаться по резьбе. После застывания соединение получается неразборным. Есть разные типы фиксаторов. При использовании особо прочных снять гайку можно только ударным гайковёртом или под нагревом.

Соединения должны быть надёжными, фиксируйте их правильно!

Самоконтрящаяся гайка

Мы живем в то время, когда ничто не стоит на месте и неважно, будь то развитие новых видов промышленности, совершенствование строительных технологий или постоянное внедрение неизвестных ранее научных разработок, мы постоянно находимся на стадии развития и появлении чего-то нового.

Но, вместе с тем, несмотря на динамику и постоянное движение современной жизни, остается много вещей и различных процессов, которые остаются без изменения. Разумеется, они совершенствуются и развиваются, но их суть остается прежней.

Хотелось бы остановить внимание на теме строительства, а именно на тех процессах, без которых, априори, не может обойтись ни одна стройка (что бы мы ни строили, завод или загородный коттедж),- а именно, на крепежных механизмах. Ну и если уж быть совсем точными, то на гайках.

Перед тем как рассказать, непосредственно о гайках, хотелось бы остановить ваше внимание на небольшом историческом моменте…

…В далекие времена (но уже значительно позже неолита и палеолита), люди стали нуждаться в жилье, — месте, в котором они смогли бы укрыться от опасности и почувствовать себя несколько спокойнее, чем на открытой местности. И люди начали возводить себе дома, точнее сказать, строения, которые в то время, считались полноценным домом.

Используя в качестве основного строительного материала, глину, смешанную с соломой или дерево, уже тогда, люди начали понимать, что их необходимо чем-то скреплять. О чем это говорит? Разумеется, что, несмотря на отсутствие каких-либо навыков создания крепежных механизмов, люди всеми силами пытались соединить друг с другом основные строительные элементы, которые использовались при строительстве.

Соединяли срубы друг с другом при помощи веревок, перевязанных крест- накрест (или говоря современным языком, шпагатом того времени), болтовые механизмы стали использоваться значительно позже, и, что удивительно, что болты очень долгое время изготавливались из дерева и не имели никакой резьбы.

Первые же гайки появились в конце 16-начале 17 вв. и к тому времени имели резьбу. Инженеры того времени поняли, что для более надежной фиксации болта и гайки, нужно было сделать резьбу и на самом болте, и путем вычисления и расчета глубины пазов (а также их количества), они создали первую полноценную «пару» или, еще можно сказать, систему, под названием «болт-гайка».

С тех самых пор, гайки стали активно использоваться, преимущественно, в производстве оружия, но, с течением времени, прочно поселились в умах конструкторов, промышленников и архитекторов…

Эта была небольшая историческая вставка, а теперь речь пойдет о различных видах гаек и остановить внимание мы бы хотели на гайке особой конструкции, которая называется «самоконтрящаяся» гайка.

Читайте также:  Режем обычное стекло, обычными ножницами

Как известно, любая гайка — это разновидность стопорного элемента, которое при помощи резьбы, а также различного количества пазов и различной их глубины призваны обеспечить одну, общую для всех них задачу — прочно и надежно зафиксировать часть строительной конструкции в одном проектном положении. Гайка обязательно накручивается на болт, то есть служит «ответной» частью данного типа соединения.

Итак, что же такое самоконтрящаяся гайка?

Несмотря на большое количество преимуществ, многие гайки имеют один общий недостаток, — если они слабо закреплены, есть достаточно большая вероятность того, что гайка, просто- напросто слетит с болта, тем самым приведет к ослаблению конструкции.

Самоконтрящаяся гайка — это один из видов гаек, который представляет собой стопорное кольцо, внутри которого имеется дополнительное дискообразное кольцо, значительно усиливающее надежность данного резьбового соединения. Внешнее кольцо гайки в большинстве случае выполняется из легированной или нелегированной стали, а вот дополнительное внутреннее — из нейлона или пластика.

Внутреннее стопорное кольцо может иметь один диск или же несколько дисков (в этом случае оно будет являться составным), которые имеют отличный друг от друга состав упругости, что еще больше укрепляет данный модуль, за счет достижения дополнительных показателей силы трения, возникающей при навинчивании и отвинчивании гайки от болта.

В момент, когда гайка накручивается на болт, болтовая резьба начинает нарезать внутреннюю поверхность дополнительного стопорного кольца, благодаря чему, в системе «болт-гайка» возникает эффект деформации, который обладает слегка подпружинивающим действием, что в свою очередь, практически исключает возможность самопроизвольного отвинчивания гайки.

В этом случае начинает работать так называемый, заклинивающий эффект, благодаря которому понадобится в несколько раз больше внешних усилий, необходимых для того, чтобы снять гайку с болта.

Наибольшее распространение самоконтрящиеся гайки получили в тех конструкциях, которые подвержены наибольшему воздействию внешней вибрации.

Само собой, самоконтрящиеся гайки имеют собственный ГОСТ и должны в обязательном порядке отвечать следующим требованиям, которые к ним предъявляются:

  • Стопор, который возникает при взаимодействии гайка и болта, должен обязательно обеспечивать прочное, надежное и крепкое соединение элементов конструкции.
  • Если конструкция не является одноразовой, в этом случае, гайка должна быть использована многократно.
  • Внешняя форма самоконтрящейся гайки обязательно должна соответствовать форме производимых гаечных ключей.
  • Внешняя форма самоконтрящейся гайки должна в полной мере соответствовать возможности механизированного процесса соединения.

Шаг резьбы самоконтрящейся гайки, согласно ГОСТу, может составлять 0,5; 0,7; 0,8; 1; 1,25; 1,5; 1,75; 2; 3.

Самоконтрящаяся гайка как закрутить

Стопорение самоконтрящейся гайкой

Правильно сконструированные самоконтрящиеся гайки должны отвечать следующим условиям:

  • стопорение гайки должно быть надежным;
  • конструкция должна обеспечивать легкое завертывание гайки вплоть до последней стадии затяжки;
  • конструкция не должна мешать полной затяжке соединения;
  • конструкция должна допускать многократное применение гайки;
  • конструкция должна допускать применение стандартных ключей;
  • конструкция должна допускать применение механизированных способов завертывания (при помощи гайковертов и т. д. ).

Как правило, действие самоконтрящихся гаек основано на принципе фрикционного стопорения, т. е. создания повышенного трения в витках резьбы.

На рисунке представлен пример использования самоконтрящейся гайки с нейлоновой вставкой DIN 985. Наличие напряженного контакта резьбовой части болта и нейлоновой ставки является фактором, определяющим высокие значения сил трения покоя, которые гарантируют надежность соединения. Пластиковая вставка DIN 985 играет роль контргайки, удерживающей момент затяжки соединения силами трения.

Наиболее совершенны гайки, у которых повышенное трение создается только в конце затяжки. В конструкциях подобного рода в большей или меньшей степени используют упругие свойства материала гайки, поэтому почти все самоконтрящиеся гайки нуждаются в термообработке.

Распространенные виды самоконтрящихся гаек:

  • DIN 980, 982, 985, 986, 6924, 6925, 6926, 6927
  • ISO 7040, 7042—7044, 10511—10513
  • EN 1663, 1664, 1666, 1667

ИНН: 7826682663, КПП: 784001001, ОГРН: 1027810323386

Зачем фиксировать резьбовые соединения

Резьбовые соединения используются и в конструкции пластиковых детских игрушек и при возведении мостов. Единственное сходство такого крепежа заключается в том, что его можно монтировать и демонтировать при необходимости. Для удержания резьбового крепежа бывает достаточно силы приложенной в момент затяжки, но гораздо правильнее, с точки зрения безопасности, заблокировать резьбовое соединение в ответственных частях конструкции. Например, клапанная крышка двигателя автомобиля должна быть надежно закреплена во время движения, в то же время обязана быть съемной, так как компоненты двигателя необходимо обслуживать. При постоянной вибрации, или механическом воздействии резьбовому соединению нужна защита от самораскручивания. Рассмотрим методы надежной фиксации резьбовых соединений.

Виды резьбовых соединений

Болты с гайками — самый распространенный вид резьбового крепежа. Используется практические везде, от автомобилей, до радио антенн на крышах высоток. Встречаются так часто, что сложно найти конструкции без них.

Винты и отверстия с резьбой. В этом соединении винт устанавливается в предварительно высверленное отверстие с нарезанной резьбой.

Винты по конструкции похожи на болты, но различие кроется в применении: болты используют чтобы соединить детали насквозь, для фиксации на болт накручивается гайка, а винты вкручивают в соединяемые детали, в заранее подготовленную резьбу.

На фото винты с головкой под внутренний шестигранник, которые соединяют алюминиевые компоненты. Такие винты используются вместо болтов для облегчения веса конструкции и для упрощенного монтажа — чтобы зафиксировать детали достаточно доступа с одной стороны.

Бывают и отдельные детали с резьбой для соединения между собой — например, валы или корпуса, как правило, цилиндрической формы. Самый простой пример, встречающийся в быту — лампочка с резьбой, которая вкручивается в патрон. На приведенном ниже рисунке схема двух цилиндрических корпусов, соединенных вместе.

Как надежно зафиксировать резьбовое соединение

Методы делятся на: механические приспособления и специальные составы, предотвращающие ослабление соединения. Ниже приведены самые распространенные механические приспособления, которые используют для предотвращения ослабления резьбового крепежа.

Стопорная пружинная шайба или гровер — представляет собой один виток пружины, который подкладывается под гайку при закручивании. Создает распорное усилие на гайку, благодаря этому противостоит её ослаблению и раскручиванию в условиях вибрации.

Стопорная шайба с внутренними зубцами. Зубцы придают стопорной шайбе эффект пружины и предотвращают ослабление крепежа если конструкция подвергается деформации или вибрации. Используется при болтовом соединении, так же сочетается с винтами, шпильками и штифтами. Задействуют соединения с подобным стопорным механизмом при сборке мебели и постройке деревянных сооружений, домов.

Стопорная шайба с наружными зубцами — применяются для фиксации электрических проводов. При использовании болтов или винтов в электрических цепях используется контактная шайба с наружными зубцами. Благодаря своей форме, шайба с наружными зубцами увеличивает площадь контакта в месте соединения, а эффект пружины добавляет надежности фиксации. Такие шайбы изготавливают из нержавеющей стали или подвергают дополнительной оцинковке.

Стопорная шайба Nord-Lock — состоит из двух одинаковых стопорных шайб, с радиальными ребрами на одной стороне и клиновыми поверхностями на другой. Радиальные ребра оказывают силовое воздействие на поверхность соединения прикрепляемой детали. Клиновые поверхности увеличивают усилие затяжки. Применяются в условиях сильной вибрации и при значительных динамических нагрузках.

Гайка с зубчатым фланцем, по сути это гайка со встроенной зубчатой шайбой, имеет такие же свойства, что и зубчатая гайка — создает пружинящий эффект и увеличивает площадь контакта, предотвращая самораскручивание, но сокращает количество элементов конструкции.

Гайка самоконтрящаяся с нейлоновым кольцом. За счет нейлоновой вставки происходит торможение хода завинчивания и гасятся механические колебания, защищая резьбовое соединение от ослабления.

Стопорение проволокой — используется в аэрокосмической отрасли, оборонной промышленности и автоспорте, там, где открутившийся элемент попав в другие движимые части конструкции, нанесет непоправимый вред. Метод фиксации трудоемкий и весьма сложный в освоении — установка стальной проволоки в отверстие в винте или гайке и жесткая фиксация этой проволоки к другой детали. Используется и для совместной фиксации двух деталей, как на фото. Самое сложное при установке стопорящей проволоки правильно сориентироваться в направлении движения резьбы, и выбрать верное направление вязки, иначе установка подобного фиксатора бесполезна.

Корончатая гайка выглядит как обыкновенная шестигранная гайка с одной стороны, но с другой стороны у нее по контуру расположен ряд зубьев в форме короны, отсюда и название. Количество прорезей от 6 до 8, в зависимости от диаметра. Металлический шплинт продевается через резьбу и фиксируется между зубьями корончатой гайки, тем самым надежно блокирует резьбовое соединение от самопроизвольного раскручивания.

Такой метод используется для фиксации ступицы колеса автомобиля.

Адгезив — вещество, способное соединять материалы путём поверхностного сцепления.

Часто для фиксации резьбы используется специальный состав или клей. Сам фиксирующий состав не в состоянии удерживать детали, но запросто может предотвратить раскручивание гайки либо болта.
К примеру, в нефтедобывающей промышленности, где на механизмы и конструкции действует постоянная вибрация используют сочетания пружинных шайб и фиксирующих составов.

Чтобы фиксирующий состав выполнял свое прямое назначение, он должен полимеризоваться — перейти из жидкого состояния в твердое. Компоненты состава вступают в реакцию с кислородом и отвердевают, но сложность в том, что рабочая поверхность внутри витков резьбы герметична, к ней нет доступа кислорода. Чтобы обойти эту проблему в химических фиксаторах резьбы состав вступает в реакцию с металлом и отвердевает при отсутствии кислорода. В итоге, между внутренней и внешней резьбой образуется пластиковый полимер, который обладает высокой адгезией. Для демонтажа крепежных элементов, зафиксированных подобным образом, придется приложить существенное усилие.

Составы бывают жидкие и пастообразные. Выбор зависит от типа соединения: для крепежа малого диаметра применяется жидкий фиксатор, он равномерно распределяется по поверхности; для крепежа больших диаметров используют пастообразные средства, так как они хорошо удерживаются на большой площади нанесения.

Что выбрать

Пружинные и зубчатые шайбы — используют в условиях небольшой вибрации и не интенсивных динамических нагрузках на конструкцию, имеют минимальную стоимость.

Шайбы типа Nord-Lock — применяются там где к резьбовому соединению предъявляются повышенные требования по безопасности: в тяжелой промышленности и машиностроении. Они противостоят высокой вибрации и способны удерживать крепеж при высоких нагрузках. Значительно технологичнее остальных видов шайб, и как следствие, дороже.

Гайки с фланцами и контрящим кольцом — способны выдержать воздействие вибрации чуть выше чем пружинные и зубчатые шайбы, но сокращают количество деталей конструкции. Стоимость их, также не велика.

Читайте также:  Как высушить обувь без сушилки

Стопорение проволокой — дорогостоящий и очень трудоемкий способ фиксации резьбы. Если вы не строите гоночный болид или летательный аппарат, использование такого способа будет неоправданным.

Корончатая гайка — применяется там, где ослабление и самораскручивание крепежа может вызвать критическую ситуацию, отлично противостоит высоким нагрузками и вибрации, стоит дороже пружинных гаек или шайб, так как конструкция сложнее и в ней взаимодействуют несколько элементов.

Фиксирующие составы — в зависимости от типа могут противостоять низким и высоким вибрационным нагрузкам, стоимость их так же может существенно варьироваться.

В различных машинах и механизмах гайки используются практически повсеместно.

В паре с болтами они обеспечивают надежное соединение различных деталей, однако только до тех пор, пока не подвергаются постоянным и значительным вибрациям.

Через некоторое время после их возникновения гайки начинают ослабевать, откручиваться, что не только нежелательно, но и в определенных случаях может иметь весьма печальные последствия.

Как обеспечить максимальное затяжение гайки?

Самый простой способ — это установка контргаек: точно таких же, как и основные, наворачиваемых вслед за ними и поддерживающих их. Используются также и гроверные шайбы, имеющие волнистую поверхность и подпружиненные.

Они плотно прижимают поверхности витков резьбы болтов к соответствующим поверхностям гаек и не дают последним откручиваться.

Однако по различным причинам контргайки и гроверные шайбы могут применяться далеко не везде. Там, где такой возможности нет, используется гайка самоконтрящаяся. Существует несколько их основных разновидностей.

Одна из них использует принцип «натяга», который заключается в том, что резьба на таких гайках нарезается с небольшим положительным допуском. При ее завинчивании (которое, кстат, требует определенных усилий) возникает повышенное трение между витками, которое и удерживает крепежный элемент на стержне болта даже при значительных вибрациях.

В последнее время стремительно набирает популярность гайка DIN985 со стопорным кольцом, снабженная нейлоновыми кольцами. Когда происходит завинчивание, в этих пластиковых вкладышах нарезается резьба, плотно облегающая стержень болта.

Благодаря высокой эластичности колец они не только прочно удерживают гайку при возникновении вибраций, но еще и способствуют их гашению, то есть играют роль своеобразного амортизатора.

Сфера применения самоконтрящихся гаек

В принципе, их используют практически везде, где требуется обеспечить надежное резьбовое соединение в условиях сильной вибрации.

Таковая наличествует, к примеру, в авиационной технике, и поэтому если внимательно присмотреться к различным узлам и агрегатам самолетов и вертолетов, то окажется, что в них установлено множество самоконтрящихся гаек.

Они в летательных аппаратах активно используются еще и потому, что любой дополнительный крепежный элемент — это и дополнительная масса, которая в небе, прямо скажем, совершенно ни к чему.

Бывалые автомобилисты, которым отлично известна продукция ВАЗа, знают, что в технике этой отечественной марки также наличествуют самоконтрящиеся гайки, причем именно там, где они насущно необходимы: в передней и задней подвесках, испытывающих нешуточные вибрационные нагрузки при передвижении по «прославленным» российским дорогам.

А при их строительстве используется такое специализированное оборудование, как вибротрамбовки.

С их помощью перед укладкой асфальта утрамбовывается «подушка», состоящая из песка и гравия.

В конструкции этих устройств самоконтрящиеся гайки применяются, что называется, по определению, поскольку без данных крепежных элементов они просто не смогли бы функционировать, а развалились в первые же минуты эксплуатации.

Еще одним примером оборудования, в котором без самоконтрящихся гаек просто не обойтись, являются отбойные молотки.

Как защитить резьбовые соединения от откручивания

* фиксаторы гаек /болтов *
Фиксация гайки в некоторых случаях очень важна. Так что я перечислю вам несколько способов фиксации и покажу вам, как именно они используются. Это не полное руководство, методов может быть больше, но это большинство методов, о которых я в курсе.
*Контргайка*
Основной способ фиксации стандартной гайки, это наживить гайку на болт, а затем затянуть до указанного крутящего момента с помощью динамометрического ключа, но для этой демонстрации мы просто затянем ее от руки, и вы могли бы использовать контра гайку.
То есть контргайка предназначена для фиксации гайки и остановки ее от перемещения. После того, как вы затянете первую гайку, вторая гайка, или контргайка будет размещена за первой, а потом мы затянем ее. Это остановит гайку от откручивания. В крайних случаях, при высокой вибрации, этот тип гаек может реально разболтаться. Это бывает довольно часто при использовании двух обычных гаек, хотя вы можете купить специально разработанную контргайку вроде этой, созданную специально для этой цели.
* компаунд для фиксации резьбы *
Вы можете использовать компаунд для фиксации резьбы. Это очень текучая анаэробная жидкость. Так как она вытесняет воздух вокруг, то на самом деле она применяется в качестве клея. Вы просто намазываете ее на резьбу там, где вы хотите ее зафиксировать. Затем вы закручиваете гайку . Затягиваем, а потом ждем высыхания, это сожмет гайку и остановит ее от перемещения. Компаунд для фиксации резьбы это один из наиболее распространенных способов закрепления гайки или болта. Это очень эффективный способ. Есть довольно много различных марок компаундов, так что вы должны убедиться, что он вам подходит. Некоторые из них настолько сильны, что возможно потребуется ударный гайковерт чтобы открутить их. Loctite это очень распространенным марка. Я уверен, что большинство людей видели ее. Так что это быстрый и простой способ фиксации гайки.
* Пружинные щайбы *
Еще есть пружинные шайбы, они сделаны из пружинной стали, и они предназначены для того, чтобы при закручивании гайки на нее постоянно действовала нагрузка, которая может предотвратить ее откручивание. Обычно используют пружинную шайбу вместе с обычной шайбой. Сначала ставится обычная, а затем пружинная. Не всегда ставят обычную шайбу при использовании пружинной, это зависит от конкретного места. После этого наживляем гайку, и затягиваем до указанного крутящего момента. Это очень распространенный способ фиксации резьбы, но в крайних случаях, при высокой вибрации, соединение может разболтаться. Я видел такое, пружинная шайба распалась на несколько частей, это означало, что гайка теперь может открутится. Но в большинстве случаев такая шайба давит на гайку, что затрудняет ее откручивание. Поэтому, как только все затянуто, трудно открутить это. И это будет работать, но это не идеальный вариант при сильной вибрации, вибрация ослабляет это соединение.
* Зубчатые шайбы *
Зубчатые шайбы могут быть использованы для предотвращения откручивания некоторых гаек и болтов, но они тоже не идеальны. Проблема в том, что если вы слишком сильно затянули их, то это может сгладить зубцы, и они в конечном итоге просто превратятся в обычные шайбы. После того, как они стали плоские, они в значительной степени бесполезны. Но вы можете использовать их в определенных обстоятельствах, они очень популярны в стиральных машинах, потому что они очень дешевые. Таким образом, вы просто накидываете шайбу, наживляете гайку, и закручивает до указанного крутящего момента с помощью динамометрического ключа. Важно, их не перетянуть, чтобы не сгладить шайбу, иначе в конечном итоге получится что-то вроде этого. Как я уже говорил, это очень дешево, поэтому они используются во многих стиральных машинах и тому подобном. Они могут предотвратить откручивание гаек и болтов, но это локальное решение.
* Самоконтрящиеся гайка *
На самоконтрящейся гайке вверху есть нейлоновое кольцо, оно захватывает болт, когда вы закручиваете ее. То есть, вы можете начать закручивать довольно легко, так же как обычную гайку, но как только вы достигнете нейлона, тогда становится трудно закручивать, вам понадобится инструмент для того, чтобы накрутить гайку на болт. Это может занять довольно много времени, потому ключом надо будет крутить до конца, с обычной гайкой вы можете просто довольно легко закрутить вниз рукой. Так самоконтрящиеся гайки очень полезны, они используются во многих местах, но надо много времени, чтобы крутить их. Самоконтрящиеся гайки полезны, вы найдете их во всех машинах, но они не очень подходят для критических механизмов, так как они могут быть ослаблены вибрацией.
* Деформированный узел *
Иногда не видно гайку с деформированной резьбой внутри, она на самом деле деформирована незначительно, так что довольно легко наживить ее на изначально, пока вы не дойдете до деформированного места, а затем он прихватывает очень плотно. Затем потребуется гаечный ключ или головка, чтобы иметь возможность подтянуть гайку. После того, как вы затянули, все держит очень хорошо, но в экстремальных условиях, опять же при высокой вибрации, они могут быть ослаблены.
* Норд-шайбы *
Они уникальны тем, что они имеют кулачки на лицевой стороне шайб. Они должны ставится в парах, вот так. То есть вы ставите вместе две штуки с кулачками наружу и закручиваете на них болт. Вы можете поставить гайку. Затягиваем до указанного крутящего момента. Как только гайка затянута, эти две шайбы захватывают друг друга, и соединение будет очень трудно открутить. Они очень хороши при вибрации. Очень маловероятно, что какая либо из этих шайб, если они стоят правильно, ослабнет при вибрации.
* Корончатая гайка *
Они часто используются в критически важных механизмах, таких как самолеты. На борту самолета, после ее закручивания, через нее будет продет куском проволоки, и это будет препятствовать гайке открутится когда-либо. Итак, чтобы использовать одну из них, вы наживляете ее на болт, затягиваете до указанного крутящего момента или пока тянется. Теперь я просверлю болт насквозь небольшим сверлом. Но такое сверло лучше подойдет для более крупных гаек и болтов, чем этот. Это нержавеющая сталь, так что я буду работать аккуратно и медленно. Я положу еще немного смазки на сверло.После того как вы сделали это, вы можете вставить штифт, и обогнуть его вокруг, и это не даст гайке открутится до тех пор, пока вы не вытащите штифт.
Надеюсь, что это демонстрация была полезна для вас. Я рассказал некоторые из методов, которые вы можете использовать, чтобы остановить гайки и болты от самопроизвольного откручивания. Существуют также, подкладки под шайбы, которых у меня нет, но это обычная шайба и вкладка, которая сгибается и препятствует гайку или болт от расшатывания.
_

Ссылка на основную публикацию