Самоконтрящаяся гайка для авто

Обзор самоконтрящихся гаек

Кандидат наук, бессменный эксперт сайта, реальный, а не абстрактный (в отличие от прочих ресурсов) человек.

Домашние умельцы не один раз сталкивались с тем, что резьбовое соединение перестает держать. Проблема чаще всего возникает в личном автомобиле. Но встречается и в домашнем хозяйстве: мебель, сантехника, ударные строительные инструменты.

По старинке решение простое: контргайка или пружинная шайба (гровёрная). Можно использовать и клей на резьбу при закручивании (если конечно не планируется соединение разбирать). Техническая мысль никогда не стояла на одном месте. Коснулась она и такой простой детали, как гайка. В результате развития промышленности умельцам предложено несколько видов самоконтрящегося метиза. Просто, быстро, удобно.

Редакция сайта StroyGuru решила познакомить своих посетителей с новинкой на российском рынке метизов. Рассказать о принципах работы самоконтрящейся гайки, ее видах, лучших производителях.

Самоконтрящаяся гайка — что это

Практически все механизмы работают в условиях вибрации, ветровых, динамических и ударных нагрузок. Даже детская коляска или конструктор подвергаются их воздействию. В результате простые резьбовые соединения раскручиваются.

Проблему устраняли или с помощью жесткого стопорения (шплинты, отгибные шайбы, проволока), или фрикционного соединения: контргайки, гровера, пружинные шайбы. Но это сложно, нетехнологично и в некотором роде некрасиво. Например, ехать на дорогом велосипеде с двумя гайками на каждой стороне заднего или переднего колеса.

Неожиданное решение было найдено в 30-х годах прошлого века в США: запатентована самостопорящаяся гайка, которая самостоятельно, без дополнительных креплений, держит соединение в условиях вибрации. Изобретатели и конструкторы на этом не остановились и запатентовали более 100 видов гайки-стопора.

В России такая гайка производится по ГОСТ (регулирует вес, размер резьбы, вид металла, защитное покрытие), за рубежом контроль за производством ведется с помощью евростандартов (DIN). А вот сила крутящего момента не указывается. Правда в Европе она оговаривается в ISO 2320.

Принцип действия самоконтрящихся гаек

Не зная, как работает самоконтрящаяся гайка, можно «наломать дров». Принцип простой: при закручивании самозажимных стопорных гаек возникает повышенное трение между витками резьбы болта и гайки (у нее резьба нарушена специально для этих целей), которое удерживает соединение при любых условиях эксплуатации.

При этом, в отличие от свободных гаек, «натяг» сохраняется по всей длине болта. Т.е. стронувшись с места, свободная гайка быстро скрутится, а самоконтрящаяся будет все время работать стопором. Поэтому важно, во-первых, не сорвать (точнее, не восстановить) резьбу при зажиме — такие гайки не требуют сверх усилий для получения эффекта стопора, во-вторых, их нужно закручивать правильной стороной.

Повышенный крутящий момент создает некоторые неудобства при сборке и разборе резьбового соединения с деформированными витками: придется приложить больше усилий. Нужно учитывать, что чем выше степень деформации, тем сильнее потребуется закручивать метиз. Но это означает и повышенную надежность соединения.

Область применения

В принципе, самоконтрящуюся гайку можно встретить во всех сферах жизни: промышленности, быту, т.е. там, где нужны надежные резьбовые соединения. В первую очередь, это:

Нужны самостопорящиеся крепежные метизы в сельском хозяйстве (зерносушилки), быту (детские коляски, игрушки, электроприборы, сантехника, строительные инструменты, холодильники, стиральные машины), станкостроении и т.д.

Читайте также:  Самые надежные авто пежо

Классификация

Всего запатентовано более 100 видов самоконтрящихся гаек. Их можно разделить на две большие группы:

Неметаллический вкладыш

Гайка самоконтрящаяся с нейлоновым кольцом (DIN 985 или DIN 982 — нанесен цинк) представляет собой обычный шестигранный метиз с плотно завальцованным в верхней части резьбы (чтобы не провернулось) полимерным кольцом (может быть черным, синим, белым). На вставке резьба заранее не нарезается. Появляется во время закручивания. Это позволяет создать необходимый натяг при стопорении резьбовой пары (за счет упругости нейлона). У таких гаек есть свои плюсы и минусы.

Цельнометаллические

Стопорящие свойства цельнометаллических гаек появляются благодаря частичной деформации их резьбы или создания дополнительного сцепления с соединяемой деталью с помощью фланца со специальными насечками.

Нарушение геометрии участка гаечной резьбы называется «обжатием». Выполняется после нарезки резьбы на специальном оборудовании в осевом или радиальном направлении, а так же под углом. В результате, для закручивания нужно приложить больше усилий. Естественно, и скрутить такую гайку просто не получится.

В линейке цельнометаллических гаек со свойством самостопорения наиболее популярны:

Популярные производители

Производство гаек стопорных налажено во многих странах мира. Лидерами являются:

«Aztech Lock Nut» Co. Самый известный производитель самостопорящегося крепежа — американская компания «Aztech Lock Nut» Co. Первую продукцию: цельнометаллические гайки с деформацией витков резьбы по граням, торцу в нескольких точках, а также комбинированные, со вставкой из нейлона, поставила потребителям в далеком 1978 году.

«Bulten AB». Не менее известен и европейский производитель — «Bulten AB». Компания специализируется на производстве гаек с фланцем с дополнительной деформацией. Комбинированный подход позволяет получить самый надежный крепеж, выдерживающий любые вибрации.

ООО «КРЕП-КОМП». Компания ООО «КРЕП-КОМП» под своим брендом производит на промышленных площадках Китая, Тайваня и Малайзии различный крепеж европейского уровня. Продукция качественная. Поэтому имеет высокую цену. Среди самоконтрящихся гаек можно найти более 10 видов, в том числе с нейлоновой вставкой.

«Tech-KREP». В линейке метизов со свойством стопора компании «Tech-KREP» шестигранная гайка самоконтрящаяся с фланцем хорошего качества и с нейлоновым кольцом, которое одновременно контрит гайку и герметизирует соединение.

«Crest Industrial». Английская фирма «Crest Industrial» выпускает гайки с деформацией по торцу, граням, ребрам. Есть среди ее продукции и метизы с кольцом из нейлона.

Нюансы применения

Надежная работа стопорных гаек обеспечивается при соблюдении некоторых условий:

Заключение

Самоконтрящиеся гайки — это усовершенствованное устройство резьбового соединения. Характеризуются надежностью стопорения за счет высокого уровня трения в резьбовых витках, легкостью сборки и разборки. Единственное, что важно помнить домашнему мастеру — для получения нужного эффекта необходимо накручивать правильной стороной.

Источник

Самоконтрящиеся гайки

Самоконтрящиеся гайки. 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. 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.

Читайте также:  Что означает авто утиль

Наиболее простой способ увеличения трения — это применение посадок с натягом для резьбовых деталей или резьб с разным шагом в гайке и на болте. В первом случае завинчивание деталей затруднительно, и поэтому этот способ применяют преимущественно в глухих соединениях (например, при установке шпилек в корпуса) или в тех случаях, когда необходимо фиксировать гайку в любом осевом положении на стержне. Самоконтрящиеся гайки с коническими опорными поверхностями (рис. 354), основанные на принципе сжатия резьбы (а также создания повышенного трения на опорных поверхностях в конце затяжки), применяют в настоящее время редко в силу следующих присущих им недостатков:

— нео6ходимости специальной обработки посадочных поверхностей в корпусах;
— создания дополнительных напряжений растяжения в корпусах; опасности смятия конических опорных поверхностей в корпусах (особенно при малых углах конуса);
— невозможности в ряде случаев (особенно при разрезных конусах) полной затяжки соединения вследствие защемления резьбы на участке расположения конуса.

На рис. 355 показан простейший способ увеличения трения в резьбе к концу затяжки путем деформации последних (по ходу завертывания гайки) витков резьбы (например, керновкой). Недостаток этого способа — отсутствие упругости, необходимой для поддержания натяга в резьбе при всех условиях работы.

На рис. 356 изображены самоконтрящиеся гайки с удлиненной коронкой, целой или разрезной, которая при изготовлении обжимается. При завертывании гайки в момент, когда нарезная часть болта входит в обжатый участок. в резьбе возникает повышенное трение. Гайки с разрезными коронками (рис. 356, II) обеспечивают более надежное стопорение благодаря упругости лепестков коронки.

На рис. 357, I—V показаны самоконтрящиеся гайки с вставками из пластмассы. При завертывании гайки нарезной стержень болта нарезает резьбу во вставке; упругость вставки тормозит гайку и при повторных завертываниях.

На рис. 358 изображены гайки с упругим нарезным венчиком. При изготовлении после нарезания резьбы венчик слегка осаживают так, что витки резьбы смещаются в осевом направлении относительно основной резьбы. При завертывании гайки нарезной конец болта приподнимает венчик, благодаря чему в резьбе создастся осевой натяг.

Гайка на рис. 358, I приспособлена только под накидной ключ; гайка на рис. 358, II может быть завернута торцовым ключом, на рис. 358, III изображена гайка с повышенной упругостью венчика, скрепленного в данном случае с телом гайки узким мостиком (а).

На рис. 359 показаны конструкции, в который в верхней части гайки проделывают прорези, после чего подрезанную часть гайки обжимают или осаживают. Действие гайки в этом случае аналогично описанному выше.

В конструкциях, изображенных на рис. 360, гайки снабжены удлиненной коронкой, которая или осажена, или несколько перекручена относительно основной резьбы. Для увеличения податливости на пояске между коронкой и телом гайки проделывают радиальные отверстия.

На рис. 361 показаны самоконтрящиеся гайки, действие которых основано на известном явлении самозатягивания упругого витка при вращении его по валу (этот принцип используют в некоторых конструкциях колес свободного хода). В верхней части гайки при помощи прорези образован виток, скрепленный с телом гайки короткой перемычкой; конец витка смещен к центру гайки для создания первоначального натяга.

Читайте также:  Шторка для авто на присосках

При завертывании гайки виток не препятствует вращению; при отвертывании возникает повышенное трение, тормозящее гайку. На рис. 362 представлена аналогичная по принципу действия конструкция. В данном случае пружинный виток выполнен отдельно и заделан в гайку завальцовкой.

На рис. 363 показаны гайки с упругим элементом, состоящим из нескольких лепестков, концы которых расположены по винтовой линии и образуют полный виток. Виток или несколько смещен в осевом направлении по отношению к основной резьбе, или поджат к центру гайки. При завертывании нарезной конец болта в первом случае раздвигает лепестки, а во втором — приподнимает их, благодаря чему в соединении образуется упругой натяг.

На рис. 364, 365 изображены самоконтрящиеся гайки, действие которых основано на весьма целесообразном принципе создания в резьбе натяга, пропорционального силе затяжки. Создание такого натяга достигается разными способами. Например, в случае, представленном на рис. 364, I, в опорном горце гайки проделан продольный паз; гайка опирается на опорную поверхность двумя площадками (выделенными жирными линиями на разрезе А—А). В верхней части проделан сквозной шлиц, параллельный пазу. Таким образом, гайка получается как бы разрезанной на две половины, соединенные друг с другом перемычкой. Силы затяжки, приложенные к опорным площадкам, вызывают перекос половин, которые, действуя наподобие рычагов первого рода, сжимают резьбу в верхней части гайки силой, пропорциональной силе затяжки.

Аналогично устроена гайка, изображенная на рис. 364, II.

В конструкциях, показанных на рис. 365, создается всесторонний кольцевой натяг в верхней части резьбы. У гайки на рис. 365, I опорная поверхность кольцевая. В верхней части гайки проделано несколько радиальных пазов. Силы затяжки, приложенные к кольцевой опорной поверхности, вызывают смещение верхних участков гайки к центру, сопровождающееся всесторонним зажимом резьбы. На аналогичном принципе основаны конструкции, представленные на рис. 365, II, III, IV.

Все конструкции гаек на рис. 364, 365 обладают дополнительным преимуществом — равномерным распределением нагрузки по виткам резьбы.

Для поддержания постоянного натяга при пульсациях осевой нагрузки и вибрациях необходимо применять упругие болты или упругие элементы (рис. 366).

На рис. 367, I—IV изображены самоконтрящиеся гайки, у которых торможение осуществляется упругими элементами, включенными в конструкцию самой гайки. В гайке на рис. 367, III совмещены принципы упругого стопорения и зажима резьбы при затяжке. На рис. 367, IV показана упругая гайка с храповыми зубчиками на опорной поверхности. Общий недостаток гаек на рис. 367 повышенное трение при затяжке из-за большого диаметра опорных поверхностей. Конструкции со встроенными упругими элементами в этом отношении значительно лучше.

На рис. 368, I, II представлены самоконтрящиеся гайки из пластика (нейлона), предназначенные для несения небольших нагрузок. Гайка снабжена резьбой лишь на некотором участке внутреннего отверстия.

При навертывании гайки болт нарезает резьбу на гладком участке отверстия, благодаря чему получается соединение с натягом. Кроме того, создается натяг вследствие затекания материала конического выступа (а) в резьбу болта.

На рис. 369, I изображена самоконтрящаяся гайка для глухих соединений с корпусами из пластичных металлов. На торце гайки имеется кольцевой выступ, который при затяжке загоняет материал корпуса на витки резьбы, обеспечивая натяг (и герметизацию) резьбы. На рис. 369, II изображена конструкция с подкладной шайбой, обеспечивающая только герметизацию резьбы.

Источник

Жизненные советы и рекомендации