Деталь в форме диска или кольца с отверстием посередине подкладывают под головку болта, винта, гайку. Разные виды шайб нужны, чтобы распределить нагрузку более равномерно, противодействовать раскручиванию крепежного элемента. Существует несколько типов, каждый предназначен для конкретного случая крепежа.
Что такое шайба и для чего она нужна
Прокладки повышают прочность резьбового стыкования, поэтому стали обязательными элементами крепления при сборке механизмов. По статистике шайбы используют в 30% случаев крепежа.
Действие элементов в соединении:
- делают площадь опорной плоскости больше;
- снижают риск повреждения соседних крепежных деталей;
- предупреждают самопроизвольное свинчивание гайки при действии вибрации;
- уплотняют стык с прокладкой;
- дают электрохимическое изолирование.
Производится множество моделей. Помимо привычных, которые описаны в нормативах ГОСТ, пользователи заказывают индивидуальные изделия под нестандартные способы крепления.
Десятки видов производят по стандарту, их выбор зависит от факторов:
- условий эксплуатации (динамика, вибрации, влажность, окружающая температура);
- материалов других участников соединения (болтов, гаек, шпилек, винтов);
- требуемой прочности и несущей способности стыка.
В промышленности детали нашли применение в отраслях:
- авиастроение;
- изготовление приборов;
- производство станков, машин, механизмов;
- возведение жилых, промышленных объектов, мостостроение;
- ремонт и реконструкция.
Недорогие изделия производят способом холодной штамповки, вырубки. Используют метод пластичного холодного формирования, высадки из прута, навивки (гроверы).
Классификация шайб
Конструкционно изделия различаются, т. к. предназначены для разных условий работы. Цели применения также отличаются. В итоге разработаны определенные формы для удобного использования.
По конструкции различают типы:
- Плоские шайбы, квадратные или круглые, выпускают уменьшенными (ГОСТ 10.450 – 1978), увеличенными (ГОСТ 69.58 – 1970) и нормальными (ГОСТ 113.71 – 1978). К этой категории относят и высокопрочные изделия для ответственных болтовых соединений, которые различают по классам А и С (ГОСТ 22.355 – 1977).
- Пружинные виды, двух и трехвитковые, гроверы (ГОСТ 118.50 – 1972). Имеют вид разрезанного кольца, в котором концы располагаются под углом друг к другу. Эти элементы при попытке раскручивания впиваются торцами в шайбу и саму деталь, не дают перемещаться элементам по резьбе. Для изготовления берут высококачественные легированные стали со средним содержанием углерода.
- Зубчатые и лапчатые виды (ГОСТ 10.463 – 1981) относят к группе стопорных, они также препятствуют разбалтыванию соединений, но за счет выступов специальной формы. Такие детали увеличивают прочность узла.
- Конические типы (ГОСТ 13.439 – 1968) ставят в виде уплотнительной прокладки для снижения риска деформаций между деталями болтового стыка и соседними элементами. Используют во многих отраслях промышленности.
Различают также быстросъемные виды (ГОСТ 11.649 – 1975). Их применяют для прочной посадки подшипников или иных элементов на осях, валах. Сфера использования — авто, сельхозтехника, производство станков.
Квадратные шайбы (ГОСТ24.197 – 1980) используют для установки без прокручивания винтового стержня. Широкие и узкие, высокие и уменьшенные используют только в сельскохозяйственных комбайнах, сеялках, других машинах.
Конструктивные элементы по типу своей работы должны быть прочными и надежными. Поверхность может иметь оцинкованное покрытие, нанесенное гальваническим методом, диффузионно-термическим и холодным способом (последний применяют редко).
Материалы изготовления:
- нелегированные и легированные составы углеродистого металла;
- низкоуглеродистая сталь с последующим закаливанием при высокой температуре и резком охлаждении;
- бронза, латунь, дюралюминий, магниевые сплавы;
- полипропилен, нейлон, пластик.
В легированных сплавах есть углерод (до 25%), вводят много улучшающих добавок в виде никеля, хрома, ванадия, кремния, других разновидностей. Из такого металла получают износостойкие прочные пластичные товары с повышенной стойкостью к высоким температурам.
По размеру различают детали увеличенные, уменьшенные, плоские, косые — габариты шайб зависят от цели применения.
Шайбы имеют характеристики, которые нашли отражение в маркировке изделий:
- номинальный диаметр (внутренний) — размер сечения болта, который подходит под этот элемент;
- если метрическая резьба винта обозначена, как М6, шайба также должна иметь обозначение М6;
- наружный диаметр — размер сечения по внешним граням элемента;
- ширина пластины — разница, полученная вычитанием величины внутреннего диаметра из значения наружного;
- отношением двух диаметров также характеризуют метизы (D/d), оптимальным считается результат, равный двум.
Более широкие пластины работают результативнее, но не всегда есть возможность их установить.
Что нужно учитывать при выборе
Качественное крепление зависит от тщательного подбора параметров продукции. Лучше всего работают соединения, в которых болт, гайка и шайба выполнены из одного материала, например, металлическими.
Алюминиевые, пластмассовые элементы или модели из цветного металла покажут высокую стойкость к коррозии. Если не учитывать химические свойства материалов, они при взаимодействии будут окислять и разрушать друг друга.
При выборе обращают внимание на факторы:
- внутренний диаметр шайбы должен точно совпадать с наружным значением болта под ключ:
- тип покрытия выбирают в соответствии с пояснениями проектной документации и чертежей (защитно-декоративное, повышенной износостойкости, защитное), должен быть сертификат соответствия ГОСТу;
- на поверхности не допускаются сколы, смятия, неравномерная толщина по кольцу, расслоения, коробления металла.
Элементы, применяемые в бытовых механизмах, должны относиться к группе экологически чистых материалов.
