гайка самоконтрящаяся для чего

Можно ли повторно использовать самоконтрящуюся гайку?

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.

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

Самоконтрящаяся гайка — что это такое?

6 февраля 2017 В рубрике&nbspАвтозапчасти | Нет коммент.

Сегодня рынок предоставляет широкий ассортимент метизных изделий. Болтовые соединения считаются наиболее популярными и технически совершенными с точки зрения долгосрочной эксплуатации. Более того, именно болтовые соединения используются в тех случаях, когда сварка металла невозможна (к примеру, при организации заземляющего контура для частного дома).

На сайте производителя можно найти спецификацию на особо высокие гайки. Они также, как и самоконтрящиеся гайки широко используются в машиностроении. В данной публикации будет описано решение (предельно простое), которое позволяет раз и навсегда забыть об обслуживании болтовых соединений.

Основная проблема гаек

Действительно, болты и гайки в подавляющем большинстве случаев используются в промышленности и машиностроении. Но эти отрасли также отличает вибрация, которая сопровождает работу любого оборудования.

Это означает, что периодически обслуживающий персонал должен осуществлять проверку всех болтовых соединений (и гаек) на предмет их ослабления или раскручивания.

Подобная практика действительно имеет место быть, так как в противном случае количество несчастных случаев в результате некорректной работы оборудования увеличивается в разы.

Между тем, существует решение, которое позволяет раз и навсегда забыть о подобном техническом контроле – самоконтрящаяся гайка.

В чём преимущества использования подобного метиза?

Суть предельно проста. Для её понимая достаточно один раз ознакомиться с конструкцией самоконтрящейся гайки:

Именно уплотнительное нейлоновое кольцо и позволяет предельно эффективно зафиксировать затягивающий элемент (гайку) на соединении. Безусловно, это никоим образом не помешает демонтажу при помощи гаечного ключа.

Нейлон даже со временем не высыхает – он не становится жёстким. Конечно, если условия эксплуатации не меняются. Об этом чётко сказано в спецификации на метизное изделие.

В видеоролике представлена классическая самоконтрящаяся гайка (стандарт DIN 985):

Источник

Самоконтрящаяся гайка

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.

Источник

Гост р исо 10513-2009 гайки шестигранные самостопорящиеся цельнометаллические типа 2 с мелким шагом резьбы. классы прочности 8, 10 и 12

Особенности эксплуатации

Самостопорящиеся гайки – это усовершенствованные механизмы, которыми скрепляют агрегаты, что подвергаются высоким вибрационным нагрузкам и ударным манипуляциям. Если обычный крепеж после нескольких ударов может расколоться, то самоконтрящийся нет. Готовый метиз должен характеризоваться надежностью стопорения, легкостью закручивания резьбы. При этом мастеру стоит знать, что резьбу такой гайки можно открутить и закрутить не одноразово. В принципе работы самостопорящегося метиза находится фрикционное стопорение, благодаря которому обеспечивается высокий уровень трения в резьбовых витках. В идеале такую гайку нужно закручивать правильной стороной, после этого подвергать термической обработке.

Чтобы предотвратить раскручивание крепежа, стоит выполнять следующие рекомендации:

Трудностями в использовании самоконтрящихся гаек можно назвать следующие:

Самостопорящиеся крепежи не раскручиваются, поэтому их надежность особенно актуальна при изготовлении самолетов и ракет. Они пришли на замену стандартным гайкам с меньшей эффективностью и сложностями в закручивании. Этим механизмам нестрашны вибрации и колебания, поэтому при возможности выбора специалисты советуют покупать самоконтрящийся крепеж.

О самоконтрящихся гайках смотрите в видео ниже.

Советы по эксплуатации

Особо точные стопорные гайки КМТ (КМТА) оборудуются 3 штифтами, расстояние между которыми одинаково. Эти-то штифты и надо затягивать (закручивать) вместе с винтами, чтобы закрепить гайку на валу. Торец каждого штифта механически обрабатывается под резьбу вала. Такие гайки, однако, не могут использоваться на валах, имеющих пазы в резьбе, а также на закрепляющих втулках.

Скорость закручивания самостопорящихся гаек должна быть одинакова, но при этом не превышать 30 витков за минуту. Необходимо помнить, что расчетный крутящий момент может не обеспечивать требуемое притягивающее усилие. Причина — выраженный разброс коэффициента силы трения. Вывод очевиден: ответственные соединения надо создавать только при тщательном контроле прикладываемой силы. И, разумеется, следует учитывать рекомендации изготовителей.

О гайках и особенностях их монтажа смотрите далее.

Что это такое?

Лучше всего пояснить, что такое стопорная гайка, поможет ее сравнение с обычными образцами. «Классика» при взаимодействии с болтом гарантирует вполне надежное соединение. Но это сохраняется только до появления стабильных интенсивных вибраций. Через какое-то время они нарушают механическое сцепление, и начинается ослабление, откручивание. Теоретически стопор можно обеспечить при помощи контргаек и гроверных шайб.

Вот почему стопорные (самоконтрящиеся) гайки востребованы очень широко, и значимость их с годами только вырастает. Существует довольно много видов такого крепежа. Выпуск стопорных гаек в России регулируется нормами ГОСТ.

Так, шестигранные стальные гайки с автоматическим стопорением должны отвечать ГОСТ Р 50271-92. Изделия без гальванического покрытия рассчитываются на температуру от – 50 до 300 градусов. При наличии гальванопокрытия предельно допустимый нагрев составляет 230 градусов. Если в гайке есть вставки из неметаллических материалов, критический уровень температуры — 120 градусов. Стандарт нормирует:

напряжение при пробной нагрузке;

уровень твердости по шкале Виккерса;

уровень твердости по шкале Роквелла;

величину крутящего момента.

Самостопорящиеся гайки могут сберечь преобладающий крутящий момент даже при многочисленных закручиваниях и откручиваниях. Нормируются также химические составы применяемых сталей. Вставки гаек, отвечающие за преобладающий крутящий момент, нельзя делать из стальных сплавов — для этой цели нужны совсем другие материалы. Стандарту соответствуют и крепежи из автоматной стали (если ее использование не нарушает соглашение о поставке). Наибольшее содержание серы в гаечной стали должно составлять 0,24%.

Нормативный акт строго запрещает использование материала с водородной хрупкостью

Это особенно важно при нанесении специальных покрытий

В стандарте жестко расписаны температурные требования при эксплуатации — стабильное использование при температуре воздуха от + 10 до + 35 градусов. При необходимости может производиться дополнительное исследование этих свойств посредством натурного испытания. Стандарт охватывает самостопорящиеся гайки из цельного металла или с неметаллическими элементами, которые имеют:

треугольную нарезку ИСО 68-1;

сочетания диаметров и шагов, прописанные в ИСО 261 и ИСО 262;

большой промежуток нарезов (М3 — М39);

малый промежуток нарезов (М8х1 — М39х3).

Что это такое?

Крепежный элемент в виде самоконтрящейся гайки рекомендован как соединительная деталь между элементами различных конструкций. Стандартные метизы можно накручивать только на изделия, которые имеют резьбу. Чтобы в этом случае соединение было прочнее, его можно усилить при помощи гровера, шплинта, шайбы. У самостопорящейся гайки имеется стопорное нейлоновое кольцо, поэтому она может быть использована самостоятельно, без дополнительных креплений. Преимуществом метиза, изготовленного по ГОСТ, является то, что он работает высококачественно и надежно соединяет элементы между собой. Если потребитель отдает предпочтение самоконтрящейся гайке, это значит, что он может быть уверен, что этот метиз изготовлен из стали высокого качества и при этом имеет цинковое антикоррозийное покрытие.

В конструкции данного вида метиза имеются следующие составные:

Что учесть при выборе?

Цельнометаллические изделия хороши там, где допустимо небольшое локальное искажение резьбы. Полезно интересоваться, произведено ли обжатие радиальным методом, осевым способом, под углом к осевой резьбе с торца или под углом к ней же с торцевого выступа. Что касается моделей с резьбовой вставкой пружинного типа, то они оснащаются обжатым витком, что гарантирует эластичность и надежность зажима крепежа. Все такие изделия должны иметь моменты ввинчивания и вывинчивания сообразно предписаниям ISO 2320. Наличие фланца можно только приветствовать — он повышает общую надежность.

Измерять затягивающее усилие можно только приборами с погрешностью максимум 5%. Разумеется, все результаты замеров сверяют с нормативными документами и сопроводительными материалами на продукцию. Стоит учесть, что модели гаек с зубчатым опорным торцом на фланце вовсе лишены преобладающего момента. Чтобы они работали эффективно, требуется точное соответствие по размеру присоединяемой детали.

Описанный тип, как и крепеж с невыпадающей зубчатой шайбой, не отражается никакими стандартами. Оценка их стопорящих свойств производится по итогам стендовых испытаний. В любом случае надо требовать сертификат соответствия ISO 2320. Разумеется, обращаться надо только к проверенным фирмам, в идеале — к непосредственным производителям и их партнерам. Размер крепежа подбирают с учетом решаемой задачи.

Стопорные гайки модификаций КМТ (КМТА) могут использоваться в условиях, когда важны:

регулировка (компенсация) угловых отклонений у сопрягаемых деталей.

Обзор видов

Как и любой другой метиз, самоконтрящаяся гайка реализуется в нескольких разновидностях.

Стоит выделить несколько самых распространенных моделей самостопорящейся гайки.

DIN 980 Form M

Гайка шестигранная самоконтрящаяся является цельнометаллической, двухэлементной. В конструкции присутствует дополнительный элемент стопорения – кольцо. Данному изделию соответствую международные стандарты:

Таблица размеров DIN 980 M

DIN EN ISO 10513 Type 2 — Гайки шестигранные самоконтрящиеся цельнометаллические, с метрической мелкой резьбой. Этот стандарт частично заменил в 1998 г. старый стандарт DIN 980. В части основной резьбы DIN 980 заменен на DIN EN ISO 7042)

Таблица размеров гайки

DIN 980 M (0.9d) гайки шестигранной самоконтрящейся с металлической пружинной вставкой (Spring-Stop)

Таблица размеров гайки

DIN 980 M (0.6d) гайки шестигранной самоконтрящейся с металлической пружинной вставкой (Spring-Stop ) низкой

Существует и еще одна разновидность шестигранной гайки DIN 980 Form M. Это подобная ей модификация

DIN 980 Form M. Отличается она наличием другой модели кольца. Кольцо с прорезями, также называемое пружинная вставка FS.

Размеры и вес

Соответствующую информацию удобнее всего представить в виде таблицы.

Источник