Что лучше гровер или контргайка

Можно ли ставить вторую гайку при недостаточной длине болта?

Конструктор, инженер-механик на пенсии

ваш ответ про две гайки мягко говоря непонятен.

СНиП II-23-81
12.20*. В соединениях с болтами классов точности А, В и С (за
исключением крепления второстепенных конструкций и соединений на
высокопрочных болтах) должны быть предусмотрены меры против
развинчивания гаек (постановка пружинных шайб или контргаек).

Средств стопорения не так уж много и они все специального назначения. Они зависят от условий работы болтового соединения.
На статических нагрузках возможны контргайки (две обычные подряд), но вы ведь видели, как они работают. Зачем подвергать риску заморокой двух гаек, если гровер придуман именно для такого стопорения в том числе.
Развинчиваются, как «к бабке не ходить», а во-вторых, невозможно проконтролировать усилие затяжки (одну недожал, другую пережал или в вариантах).
В проектах такое предусматривать нельзя! Это плохой тон!
На практике так делают, но это на ответственности «заворачивателей».

Автор! Каковы условия твоего конкретного узла?
А если болты в качестве монтажно-регулировочных до приварки связей, то тут вообще о двух гайках нечего говорить.

И обязательно открой один из трех томов Орлова «Основы конструирования», там есть специальная глава о способах стопорения резьбовых соединений. Это настольная книга любого инж-констр. В днл есть, между прочим.

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

Закрутить и забыть

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.

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.

Источник

Самостопорящиеся гайки – надежная фиксация резьбовых соединений

Все резьбовые крепежные детали склонны к самотовертыванию под действием внешних сил, таких как вибрация, ветровые, динамические и ударные нагрузки. Если они надежно не застопорены, то это может привести к самым серьезным последствиям. Известны случаи, когда отвинтившаяся гайка или болт ставали причиной поломки механизма и вызывали тяжелые аварии.

Существует множество способов предотвращения ослабления резьбовых соединений, которые основаны либо на принципе жесткого стопорения (шплинты, отгибные шайбы, проволока) либо фрикционного, то есть за счет увеличения силы трения (контргайки, упругие шайбы, самостопорящиеся гайки).

Основные виды самоконтрящихся гаек

Как работают самоконтрящейся гайки?

Как следует из названия, самоконтрящаяся гайка не нуждается в дополнительных стопорных деталях и других способах защиты от самоотвинчивания. Она имеет определенный механизм фиксации, являющийся неотъемлемой частью ее конструкции, и это делает ее пригодной для использования в условиях высокой вибрации.

Таких самозажимных стопорных гаек разработано много видов и каждая из них получила широкое распространение. Как правило, их самоблокировка на ответной резьбе болта происходит за счет повышения силы трения в витках. Например, она может иметь нейлоновое кольцо или деформированный участок резьбы, то есть в ней есть некоторая часть, которая упруго деформируется, чтобы обеспечить фрикционное действие.

Что такое гайки с преобладающим крутящим моментом?

Именно так называют самоконтрящиеся контргайки многие зарубежные производители и разработчики этих изделий. По определению, «крепежные детали с преобладающим крутящим моментом имеют автономную функцию, которая создает фрикционное взаимодействие между резьбой сопрягаемых компонентов».

Самостопорящиеся гайки не могут свободно вращаться на ответных резьбовых стержнях, следовательно, как при сборке, так и при разборке вы столкнетесь со значительным сопротивлением вращению, для преодоления которого требуется дополнительное усилие. Это сопротивление и называется «преобладающим крутящим моментом». Чем больше степень деформации, тем выше требуемый момент для установки и снятия.

Например, для гайки с нейлоновой вставкой это крутящий момент, необходимый для преодоления сопротивления волочению нейлона по сопрягаемой резьбе. Его значение обычно не очень велико по сравнению с крутящим моментом окончательной установки.

Преимущество перед гайками свободного хода

Свободно вращающиеся стопорные гайки часто полагаются на дополнительный стопорящий элемент, такой как стопорная шайба или зубчатый фланец. Однако после первоначального ослабления они перестают сопротивляться отвинчиванию, что может привести в скорости к полной разборке соединения.

Крепеж с преобладающим крутящим моментом лишен этого недостатка, так как после небольшого ослабления затяжки он продолжает сопротивляться дальнейшему отвинчиванию из-за трения. Даже при сильных вибрациях сопрягаемые детали останутся свинченными вместе.

Гайка с нейлоновым кольцом или цельнометаллическая?

Существует множество видов самоконтрящихся гаек с преобладающим крутящим моментом, дизайн многих из них запатентован или отвечает требованиям определенных стандартов, но в целом их можно разделить на две категории:

Стопорные гайки: цельнометаллическая и с нейлоновой вставкой

Гайки с полимерной вставкой имеют не выпадающее нейлоновое кольцо, завальцованное в верхней части резьбы и создающее необходимый натяг при затягивании на болте для стопорения резьбовой пары. Они многоразовые, поскольку после демонтажа упругая нейлоновая вставка возвращается к своей первоначальной форме. Их можно устанавливать в местах, где температура достигает 120 градусов по Цельсию. При критически высоких температурах рекомендуется использовать полностью металлические контргайки.

Таким образом, у каждого вида контргаек есть свои преимущества и недостатки, а именно:

Деформированные цельнометаллические гайки

Международные стандарты не предъявляют строгих требований к конструктивному исполнению и размерам контрящих элементов, допуская разные варианты их исполнения. Этим и объясняется то обстоятельство, что цельнометаллические самоконтрящиеся гайки, выполненные по одному и тому же стандарту, могут отличаться формой и конструкцией контрящих элементов. Рассмотрим наиболее известные варианты исполнения:

Искаженный участок резьбы. Это наиболее распространенная конструкция цельнометаллической гайки с преобладающим крутящим моментом, у которой резьба на некоторых участках намеренно сделана неправильной формы (перекошена). За счет этого обеспечивается устойчивая к вибрации фрикционная посадка крепежа, более надежная, чем у контргайки с нейлоновой вставкой.

Деформация на эллипс. Это шестигранная гайка с коническим или цилиндрическим выступом, который пластически обжат, так что резьбовое отверстие в этой части имеет овальную форму сечения. Она вращается свободно до тех пор, пока ее деформированная верхняя резьба не войдет в зацепление с резьбой ответной части, затем она расширяется почти до круглой формы, создавая фиксирующее сжатие. Это односторонние стопорные гайки, то есть их можно установить только в одном направлении – обжатой стороной наружу.

Обжатие по торцу в трех точках. Блокировка гайки с таким контрящим элементом происходит в верхней части, как и у эллиптически деформированной модели, за исключением того, что деформирована не вся секция верхней резьбы, а только два или три небольших участка. Этого вполне достаточно для надежной фрикционной посадки на болт.

Центральный замок. Также известные как двусторонние контргайки, которые могут накручиваться на шпильку любой стороной. Они обжаты в радиальном направлении по граням или по ребрам в центральной части крепежа, в результате в этих местах диаметр резьбы уменьшается. Деформированный участок отлично препятствует свободному отвинчиванию крепежа. Одним из видов является гайка Biloc.

Большим спросом в промышленности также пользуются цельнометаллические самоконтрящиеся гайки с металлической вставкой из пружинной стали (например, DIN 980 форма M). Дополнительный металлический упругий элемент в форме кольца, обжатого на эллипс или многогранник, обеспечивает надежную блокировку на резьбовом стержне за счет упругой деформации.

Распространенные стандарты самоконтрящихся гаек:

На рынке существуют и другие запатентованные формы конструктивного исполнения металлических стопорных гаек с преобладающим крутящим моментом, поэтому предоставленная информация не является исчерпывающей.

Окончательный контроль качества гаек с функцией самофиксации основан на измерении моментов завинчивания и отвинчивания, значения которых должны соответствовать установленным нормам. В отечественной промышленности установлены следующие нормы на максимальный момент первого завинчивания (М1зав) и минималь­ный момент пятнадцатого отвинчивания (М15отв).

Нормативы контрящих свойств самостопорящихся гаек:

Какой стороной устанавливают самоконтрящиеся гайки?

Можно ли повторно использовать самостопорящиеся гайки?

Существуют некоторые разногласия по поводу того, можно ли использовать гайки с нейлоновым кольцом повторно. Упругий и прочный полимерный вкладыш принимает свою исходную форму после отвинчивания, поэтому их можно использовать многократно с полной безопасностью и без ущерба для эффективности блокировки. Но каждый раз перед следующим применением важно определить степень износа полимерного кольца. При первых признаках потери упругости или разрушения, лучше отказаться от использования крепежа. Для некоторых особо ответственных креплений, например в авиастроении, повторное использование вообще не допускается.

Большинство видов цельнометаллических контргаек сохраняют работоспособность после нескольких сборок/разборок резьбового соединения. Но есть и один недостаток – каждое последующее снятие снижает «преобладающий крутящий момент», что снижает эффективность стопорного крепежа.

Всегда следуйте рекомендациям производителя относительно повторного использования самоконтрящихся гаек, смазочных материалов для резьбы и значений крутящего момента. Не применяйте стандартные значения моментов затяжки к крепежу с преобладающим крутящим моментом из-за дополнительного трения фиксирующего элемента.

Предупреждение: Стопорные гайки с перекосом резьбы считаются необратимыми, то есть не подлежат повторному использованию, так как после первого применения в них нарезается новая резьба, и они теряют свою блокирующую способность.

Настоятельно рекомендуется устанавливать стопорящиеся металлические контргайки ближе к концу стержня сопрягаемой детали, поскольку, чем длиннее ее ход по ответной резьбе, тем выше вероятность снижения ее фиксирующей функции и повреждения резьбы болта.

Кроме того, не используйте высокопрочные цельнометаллические контргайки с преобладанием крутящего момента с сопрягаемыми деталями низкой прочности, потому что твердая гайка может повредить резьбу сопрягаемого стержня.

Где применяются самоконтрящиеся гайки?

Самостопорящиеся гайки можно отнести к наукоемким крепежным деталям, потребность в которых растет в самых разных отраслях промышленности. Благодаря хорошим стопорящим свойствам, их стали широко применять в автомобилях, самолетах, вертолетах, велотехнике, мотоциклах, сельхозмашинах и другой технике, где они испытывают колоссальные вибрационные нагрузки. Без них не могли бы нормально эксплуатироваться вибротрамбовки и зерносушилки. На них полагаются производители детских колясок и игрушек.

Использование самоконтрящихся гаек в любом болтовом соединении позволяет не только исключить самоотвинчивание крепежа, но и значительно повысить надежность крепежного узла без применения дополнительных стопорных крепежных изделий.

Источник