Стопорение резьбовых соединений краской гост

ОСТ 1 33033-80 Гайки шестигранные для нерасчетных соединений и стопорения сталь

В большинстве резьбовых крепежных соединений прочность соединения обеспечивается путем создания в нем большой стягивающей нагрузки. Эта стягивающая нагрузка создается при контролируемой затяжке болтового соединения.

Рисунок 1 — Болтовое соединение с контролируемым натяжением

Ослабление резьбового соединения — это последующая потеря части этой стягивающей нагрузки. Это может происходить по двум причинам:

  • Ротационное ослабление, которое часто называют самоотвинчиванием, происходит тогда, когда крепежное изделие, например, гайка, вращается относительно болта под воздействием внешних нагрузок, что приводит к уменьшению стягивающего усилия в соединении.
  • Неротационное ослабление происходит тогда, когда отсутствует относительное движение между внутренней и наружной резьбой, но ослабление резьбового соединения все равно происходит.

1. Механизмы ослабления резьбового соединения

В большинстве резьбовых крепежных соединений прочность соединения обеспечивается путем создания в нем большой стягивающей нагрузки. Эта стягивающая нагрузка создается при контролируемой затяжке болтового соединения.

Болтовое соединение с контролируемым натяжением

Рисунок 1 — Болтовое соединение с контролируемым натяжением

Ослабление резьбового соединения — это последующая потеря части этой стягивающей нагрузки. Это может происходить по двум причинам:

  • Ротационное ослабление, которое часто называют самоотвинчиванием, происходит тогда, когда крепежное изделие, например, гайка, вращается относительно болта под воздействием внешних нагрузок, что приводит к уменьшению стягивающего усилия в соединении.
  • Неротационное ослабление происходит тогда, когда отсутствует относительное движение между внутренней и наружной резьбой, но ослабление резьбового соединения все равно происходит.

Анаэробные клеевые материалы для разборных резьбовых соединений

Применение анаэробных клеевых материалов позволяет отказаться от использования контргаек, самостопорящихся винтов, пружинных и стопорных шайб, шплинтовки проволокой и других стопорящих элементов.

Для увеличения скорости отверждения анаэробных клеевых материалов производят предварительную активацию поверхности резьбовых соединений с помощью активаторов KB, КС пли К-101 М.

Для областей промышленности с повышенными требованиями к термической стойкости изделий применяют специальные марки анаэробных клеевых материалов. В отвержденном состоянии они сохраняют свои свойства и работоспособность до 200-250°С, кратковременно до 300°С.

Гайки с отверстиями под шплинты

Способ стопорения гаек шплинтами характеризуется высокой надежностью и поэтому получил широкое распространение. В частности, такой вариант фиксации часто встречается в особо ответственных соединениях. Регламентируют производство гаек с отверстиями под шплинты положения ГОСТа 5918-73. Им предусмотрено два исполнения данных метизов.

Гайки прорезные

Gajki proreznye.png
Отличается гайка прорезная наличием пазов во всех ее гранях. Шплинт вводится в один из них и в отверстие в ненагруженном сегменте стержня болта, которое расположено перпендикулярно его продольной оси. Концы фиксатора должны выступать за противоположную грань. При этом практикуется преимущественно, такой метод установки данного элемента: плоскость головки шплинта располагается параллельно продольной оси стержневой крепежной детали. Его один выступающий конец изгибается на боковую поверхность гайки, а второй – на плоский торец ввинченного болта. Шплинтование данным способом повышает уровень компактности конструкции.

Гайки корончатые

Gajki koronchatye.png
Получили такое название эти метизы ввиду схожести с головным убором царственной особы. По сравнению с предыдущим вариантом высота их граней ниже. Но они переходят в кольцо, в котором, собственно, и проделаны пазы. Методика фиксации шплинтами идентична варианту с прорезными гайками. Ранее было сказано, что для этого используются болты, в стержнях которых проделаны контровочные отверстия. Они будут описаны ниже.

Размерные характеристики

Основные размерные характеристики гаек обоих видов, отображенные на чертежах исполнения, изменяются по нормам ГОСТа 5918-73 в следующих диапазонах:

номинальный диаметр резьбовой накатки (обозначение d) – от 4,0 мм до 48,0 мм;

шаг резьбы: мелкий: минимальный 1,0 мм; максимальный 3,0 мм; крупный: min 0,7 мм; max 5,0 мм;

размер под рожковый ключ (параметр S): 7,0 мм…75,0 мм;

высота (обозначение m) – от 5,0 мм до 50,0 мм;

диаметр опорной поверхности без фаски (параметр d w ) – минимальный 6,3 мм; максимальный 69,4 мм;

диаметр описанной окружности (обозначение е) – min 7,5 мм; max 82,6 мм;

диаметр фаски (параметр d a ) – не меньше 4,0 мм; не больше 51,8 мм;

диаметр коронки (обозначение D): 16,0 мм…65,0 мм;

ширина прорези (параметр n) – от 1,2 мм до 9,0 мм;

рекомендуемый размер шплинта для гайки прорезной: минимальный 1×12; максимальный 8×90; корончатой: min 3,2×25; max 8×80.

Термостойкие материалы для резьбовых соединений

С 9 до 18.00
кроме суб.,воск.
обед с 13 до 14

Вниманию оптовиков:При заказе на сумму свыше 100 тыс.руб скидка 3%, свыше 200 тыс. – 5%

Дилерское удостоверение:

главная | каталог продукции | контакты

ООО «АБИКА» НПП
Склад и офис в одном месте:
(м. ВДНХ), ул. Ростокинская, д.8

2. Неротационный механизм отвинчивания гаек

Неротационное ослабление резьбового соединения может происходить как результат деформации самого резьбового крепежного изделия или соединения в целом. Это может происходить в результате локальной пластической деформации на опорных поверхностях болтового или винтового соединения.

Когда две опорные поверхности, например, детали и головки болта, приходят в контакт друг с другом, неровности на обеих поверхностях подвергаются значительной нагрузке. Поскольку фактическая площадь контакта может быть значительно меньше, чем видимая его площадь, то на этих неровностях возникают очень большие локальные напряжения. Величина этих напряжений даже при весьма умеренных нагрузках выше предела текучести материалов в болтовом соединении (рисунок 1).

Увеличенная область контакта с неровностями контактирующих поверхностей

Рисунок 2 — Увеличенная область контакта с неровностями контактирующих поверхностей [1]

Это приводит к тому, что поверхность частично проседает сразу после завершения операции затяжки болтового соединения. Это явление называют «просадка» (англ. embedding). Доля стягивающего усилия, которая теряется из-за просадки зависит от:

  • жесткости болта и самого соединения,
  • количества поверхностей, которые участвуют в соединении,
  • шероховатости поверхностей и уровня напряжений, которые действуют в соединении.

При умеренных нагрузках начальная осадка соединения обычно приводит к потере стягивающего усилия в болтовом соединении на 1 до 5 % в течение первых секунд после затяжки болтового соединения. Когда это соединение впоследствии динамически нагружается внешними нагрузками, происходит дальнейшая осадка соединения в результате давлений, которым подвергаются его поверхности.

Ослабление резьбового соединения в результате просадки является особенно проблематичным для соединений, которые состоят из нескольких тонкостенных элементов и имеют небольшую общую толщину соединения.

Стопорные винты

Применение стопорного винта входит в число самых надежных способов фиксации механического узла. Чаще всего он вкручивается в отверстие, проделанное на боковой грани гайки до плотного соприкосновения со стержнем болта, на который та навинчена. Чтобы не допустить выкручивания самого стопорного винта, его резьбовую накатку выполняют с минимально возможным шагом.

Преимуществом данного метода является обеспечение возможности контрить соединение в любом пространственном расположении. Недостаток очевиден – не исключено повреждение резьбы болта, в результате чего надежность скрепления будет снижена. Чтобы не допустить это явление, рекомендуется перед завинчиванием стопорного винта вставить в отверстие шарик из мягкого металла, например, из свинца. Тогда фиксация не вызовет смятие витков резьбовой нити болта.

Stopornye vinty.jpg

Выбирать крепеж необходимое с учетом положений государственных и отраслевых нормативных документов, а также технических условий.

О методике изготовления самотормозящего резьбового соединения

Известно, что существующая резьба и резьбовые соединения изготавливаются при помощи специально разработанных и стандартизированных инструментов. Часто это требует соответствующего оборудования и осуществляется по существующей методике нарезания. Но известные методики и способы изготовления стандартизированной резьбы не могут быть использованы для специальной, разработанной и внедренной в производство самотормозящей резьбы. Проблема в том, что в этом случае она нарезается конической в конце болта со специальным профилем. Причем витки имеют переменную высоту, но диаметры болта остаются постоянными.

Сечение винтовой нарезки имеет три характерные части, то есть треугольник у вершины и две трапеции в ее середине и основе. Показатели прочности и момент трения в резьбе выгодно отличаются от подобных параметров стандартной резьбы. В мире также разработано специальное прочное резьбовое соединение труб, которое уже получило положительные отзывы. Основным результатом изобретения является удачное решение поставленной задачи изменением профиля.

Самотормозящий фиксатор резьбовых соединений подобного прототипа состоит из стержня и гайки с нарезками. Нарезной конец болта имеет также коническую поверхность, на которой сделана резьба так, что ее диаметры по всей длине нарезки также постоянны. Вершины профиля одной составляющей нарезного соединения выполнены в форме сегментов с одинаковым радиусом дуг. Закругления впадин второго элемента соединения выполнены тем же самым радиусом, что и вершины витков болта. Центры дуг сегментов стержня находятся на линии, которая является параллельной образующей конуса наружной поверхности стержня. Выполнение вершин профиля гайки или стержня болта в соответствии с приведенными параметрами с указанной геометрией впадин стержня или гайки позволяет получить прочный фиксатор резьбовых соединений, обеспечить надежное стопорение гайки без применения дополнительных стопорных деталей, повышать конструктивные и эксплуатационные характеристики соединения и уменьшать его металлоемкость.

Стопорение гайки винтами

Для закрепления гайки в редко разбираемых соединениях стопорение производят винтами (рис. 7). Постановка винтов нарушает целостность резьбы .

Стопорение гайки винтами

Соседние страницы

  • Резьбы цилиндрические
  • Резьбы конические
  • Резьба метрическая
  • Сбеги, недорезы, проточки и фаски по ГОСТ 10549
  • Резьба упорная
  • Резьба трапецеидальная
  • Механические свойства болтов, винтов, шпилек, гаек.
  • Условные обозначения крепежных изделий по ГОСТ 1759.0 (СТ СЭВ 4203)
  • Болты общего назначения с шестигранными головками
  • Винты общего назначения
  • Винты невыпадающие
  • Винты установочные
  • Болты и винты специального назначения
  • Винты самонарезающие для металла и пластмасс
  • Стопорение гаек относительно корпуса
  • Стопорение гайки относительно болта за счет дополнительного трения, сварки и пластического деформирования
  • Стопорение болтов. Предохранение винтов и гаек от потери
  • Стопорение винтов
  • Фланцевые соединения деталей
  • Фланцевые соединения труб и крышек цилиндров
  • Фланцевые соединения труб металлоконструкций
  • Примеры применения установочных винтов
  • Клеммовые соединения
  • Фрикционно-винтовые зажимы
  • Стяжки и упоры
  • Крепление машин к основаниям

Шплинты

Шплинт является металлическим креплением, произведенным из проволоки. По конструктивному исполнению он представляет собой стержень, согнутый так, что один из отрезков длиннее другого, а в качестве их общего основания выступает ушко.

Существуют две разновидности этого крепежа.

Шплинт прямой. Применяется для сопряжения элементов, не подвергающихся в ходе эксплуатации воздействию высоких нагрузок, и для препятствования самопроизвольному отвинчиванию гаек. Чтобы зафиксировать скрепление, на грани гайки проделывается сквозное отверстие, перпендикулярное основному. Такая же операция выполняется со стержнем болта. После затягивания резьбового соединения продольные оси этих отверстий совмещаются и в них продевается шплинт до упора ушка в грань гайки. При этом оба отрезка должны выйти с ее противоположной стороны. После того как все это будет сделано, выступающие концы сгибаются.

Болты с отверстием в головке

Методика стопорения резьбовых соединений прописана положениями Отраслевого стандарта за номером 1 39502-77. Они предусматривают использование болтов, в шляпке которых проделаны сквозное отверстие между противоположными гранями. В эти отверстия продевается проволока и закручивается, формируя натяг необходимого уровня. Вышеуказанный нормативный документ утверждает два варианта обвязки – с двумя и несколькими болтами.

Bolty s otverstiem v golovke.PNG

При их реализации нужно соблюдать важное условие, обеспечивающее надежность стопорения. Формулируется оно так: направление натяжения проволоки должно совпадать с направлением завинчивания болта. Иначе может произойти его самопроизвольное откручивание, в результате чего соединение ослабеет.

Производство болтов с контровочными отверстиями в шляпке нормируют положения Государственных стандартов за номерами:

7811-70, 7808-70, 7805-70: исполнение №3, класс точности «А»;

7798-70, 7796-70, 7795-70: исполнение №3, класс точности «В»;

15589-70: исполнение №3, класс точности «С»;

15591-70, 15590-70: исполнение №4, класс точности «С».

Размерные характеристики

Для получения представления о порядке цифр, установленных вышеуказанными нормативными документами, приведем в качестве примера размеры, прописанные в ГОСТе 7798-70.

Номинальный диаметр резьбовой накатки: от 6,0 мм до 48,0 мм.

Шаг резьбы мелкий: минимальный 1,0; максимальный 3,0; крупный: минимальный 1,0 мм; максимальный 5,0 мм.

Длина стержня болта: минимальная 8,0 мм; максимальная 300,0 мм.

Размер под гаечный ключ: min 10,0 мм; max 75,0 мм.

Высота шляпки: 4,0 мм…30,0 мм.

Диаметр окружности, описанной вокруг шестигранника шляпки: от 10,9 мм до 89,6 мм.

Диаметр контровочного отверстия в шляпке (параметр d 4 ): минимальный 2,0 мм; максимальный 5,0мм.

Удаленность оси контровочного отверстия от опорной поверхности шляпки (обозначение l 2 ): min 2,0 мм; max 15,0 мм.

4. Стопорные свойства болтов

4.1. Фланцевая головка

Более широкая головка болта — фланцевая головка — обеспечивает больше трения между головкой и поверхностью детали или элемента конструкции. При этом снижается поверхностное давление на опорные поверхности и тем самым снижается просадка соединения.

4.2. Рифленая головка

Рифление на опорной поверхности фланца головки выполняет функцию стопорения. При затяжке болта ребра рифления впиваются в поверхность конструкционного элемента и обеспечивают стопорящий эффект. Повреждение поверхности детали, особенно окрашенной, может быть препятствием для применения в некоторых случаях.

Если в болтовом соединении применяется рифленый болт, то и гайка в нем тоже должна быть рифленая [3] (рисунок 5). Это нужно для того, чтобы обеспечивать высокое трение на всех поверхностях соединения. В болтовом соединении с рифлеными болтом и рифленой гайкой шайбы не применяются.

Болты и гайки с рифленой опорной поверхностью

Рисунок 5 — Болты и гайки с рифленой опорной поверхностью

Установочные винты

Основной особенностью данных винтов является отсутствие шляпки. Для обеспечения возможности вкручивания на их торце проделывается плоский, шестигранный либо крестообразный шлиц. Противоположный конец имеет конусообразную конфигурацию.

Стопорение резьбового соединения предусматривает выполнение такой последовательности действий:

В одной из граней гайки, которая совместно с болтом сформирует резьбовое соединение элементов конструкции, просверливается отверстие с диаметром под установочный винт.

В этом отверстии метчиком нарезается резьба с параметрами, идентичными резьбе на стопорящей детали.

Объекты скрепляются с использованием болта и подготовленной гайки.

После затягивания с требуемым усилием в отверстие на ее грани вкручивается установочный винт до упора в стержень болта.

В результате будет предотвращено самопроизвольное отвинчивание гайки. Очевидно, что от давления конусообразного конца установочного винта, резьба на стержне болта может повредиться. Чтобы не допустить это, рекомендуется сначала вставить в отверстие на грани гайки шарик из мягкого металла, например, алюминия и лишь после этого вкрутить стопорящую деталь.

Размерные характеристики

Рабочие параметры установочных винтов с плоским шлицем и конусообразным наконечником, изготовленных с повышенной и нормальной точностью (классы «А» и «В» соответственно), утверждены нормами ГОСТа 1476-93.

Ustanovochnye vinty.png

Величины отображенных на чертеже исполнения размерных характеристик изменяются в следующих пределах:

номинальный диаметр резьбовой накатки (параметр «d»): минимальный 1,0 мм; максимальный 12,0 мм;

шаг резьбы: 0,25 мм…1,75 мм;

глубина шлица (обозначение «t»): от 0,4 мм до 3,6 мм;

ширина шлица (параметр «n»): min 0,2 мм; max 2,31 мм;

общая длина изделия (обозначение «l»): минимальная 2,0 мм; максимальная 60,0 мм;

Пружинные шайбы

Пружинными называются разрезные шайбы с концами, находящимися в разных плоскостях. Эти детали препятствуют самопроизвольному отвинчиванию элементов резьбового соединения за счет воздействия на них распорным усилием, возникающим от упругой деформации материала изготовления под внешней нагрузкой.

Но существует еще один фактор, обеспечивающих безотказность работы пружинных разрезных шайб. Пространственное положение срезов витков препятствует вращению гайки в сторону откручивания. Кромки впиваются в ее опорную поверхность, стопоря при этом резьбовое соединение. А вот вращению гайки по направлению закручивания они не мешают.

Pruzhinnye shajby.jpg

Согласно положениям ГОСТа 6402-70 шайбы пружинные выпускаются с поперечным сечением, имеющим конфигурацию в виде:

прямоугольника – легкие, обозначаются литерой «Л»;

квадрата: особо тяжелые – маркируются сочетанием букв «OT»; тяжелые – обозначаются литерой «T»; нормальные – маркировка осуществляется буквой «H».

Внутренний диаметр шайб пружинных (минимальный – 2,1 мм, а максимальный – 48,5 мм) позволяет размещать их под болты с резьбой от M2 до M48. Нормы ГОСТа 6402-70 устанавливают следующие требования к показателю твердости данных метизов:

у изготовленных из стали – НRС э 41,50…НRС э 49,50;

у бронзовых – не меньше 90НRВ;

Метрические резьбы

Метрические резьбовые соединения каждого диаметра в интервале 1–600 мм могут изготавливаться с шагами нескольких размеров. Однако они должны быть не более 6 мм. Большие шаги имеются только в резьбе диаметром 1–68 мм. Они используются, когда необходимо соединить большие детали. Кроме того, предусмотрен ряд мелких шагов, которые делают при тонкостенных деталях и ограниченной длине скручивания для повышения прочности и самотормозящих свойств при вибрационных нагрузках. А также в случаях, когда необходимо получить малые осевые передвижения при значительных углах поворота (например, микрометрические винты устройств). Длина скручивания с мелким шагом непостоянна и колеблется от 0,3 до 2d. ГОСТ 8724-81 содержит все указания о наличии и преимущества метрической резьбы (табл).

Способы стопорения (контровки)

Различают следующие способы стопорения:

  • Позитивное (жесткое) стопорение
    : стопоримая деталь соединяется со стопорящей деталью жесткой связью — стопором; отвёртывание стопоримой детали невозможно без среза, деформации или разрушения стопора.
  • Фрикционное стопорение
    : создание повышенного трения между стопоримой и стопорящей деталями.
    Упругое стопорение
    является разновидностью фрикционного и заключается в введении упругого элемента, поддерживающего натяжение в системе.

Заключение

Сегодня на рынке метизов присутствуют самоконтрящиеся гайки, не нуждающиеся в дополнительном стопорении. Особенностью их конструкции является наличие пластикового кольца. Когда гайка завинчивается, на нейлоновом вкладыше происходит нарезка резьбы, плотно прилегающей к стержню болта. При воздействии нагрузок вибрационного характера гайка, как говорится, «намертво» удерживается в затянутом положении за счет эластичности полимерного кольца. Кроме того, данный компонент выполняет функции своего рода амортизатора и гасит возникшие колебательные перемещения всего метиза.

7. Применение контргаек

Эти гайки обычно стопорят друг друга, как это показано на рисунке 9. До сих пор идут споры, какая из гаек должна быть снизу — толстая или тонкая [3].

Стопорение контргайкой

Рисунок 11 — Стопорение контргайкой [3]

Однако, есть мнение, что этот тип стопорения является слишком непредсказуемым, чтобы быть надежным [3]. Если внутренняя гайка затянута сильнее, чем наружная, то она «потечет» до того, как наружная гайка будет затянута до своей полной нагрузки.

С другой стороны, если наружная гайка затягивается больше, чем внутренняя гайка, то внутренняя гайка будет разгружаться. При этом наружная гайка начнет «течь» до того, как внутренняя гайка наберет свою полную нагрузку.

Это значит, что очень трудно получить правильную затяжку для каждой из этих двух гаек. Поэтому, считается [3], что самоконтрящие гайки являются намного более практичным выбором для стопорения, чем гайка и контргайка. Однако, например, в случаях, когда болтовое соединение не несет осевой нагрузки, применение контрящей гайки может быть вполне оправдано.

Стопорение контргайками

В данном случае самопроизвольному отвинчиванию основной гайки препятствует сила трения, возникающая между плотно контактирующими поверхностями обоих используемых подобных метизов, а также в резьбе. Недостатки этого способа очевидны:

при существенных вибрациях надежность стопорения низкая.

Между тем, и данный метод стопорения имеет право на жизнь.

Кернение

Kernenie.jpg

Кернение предполагает изменение геометрии стопоримого узла.

Соответственно, применяется этот способ в случае нечастой необходимости демонтажа резьбового соединения. Связано это с пусть даже небольшими, но все-таки имеющими место повреждениями резьбовой накатки как гайки, так и болта. Ведь подвергаются необратимой одновременной деформации контактирующие витки в обеих крепежных деталях. Требования Отраслевого Стандарта под номером 1 39502, принятого в 1977 году, формулируются в этом плане так: кернер нужно ставить в месте, где стержень с резьбой выходит из гайки. Причем кернить нужно в трех точках, как это показано на выше размещенном рисунке.

Стопорные шайбы с зубцами и насечками

Также существуют несколько вариантов упругих стопорных шайб с зубцами и различными типами насечек. Изготавливают их чаще из пружинной стали и наносят цинк-ламельное покрытие. Разные производители называют их по-разному: SCHNORR, Sperrkant или просто по номеру артикула, – но принцип работы и габариты у них схожи. В основном различают по наружному диаметру – узкие, средние и широкие.

Оцените статью
Рейтинг автора
4,8
Материал подготовил
Максим Коновалов
Наш эксперт
Написано статей
127
А как считаете Вы?
Напишите в комментариях, что вы думаете – согласны
ли со статьей или есть что добавить?
Добавить комментарий

Adblock
detector