Что такое шайба и гайка

Для чего нужна шайба в строительстве и ремонте

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).

• 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.

Самые распространенные виды гаек и шайб

Строительство

Гайки и шайбы существуют в различных вариациях и разных типов, каждый из которых подходит для определенного вида деятельности. Иногда шайбы используются для закрепления гаек для усиления прочности и выравнивания поверхностей.

Ниже можно ознакомиться с самыми распространенными видами гаек и шайб:

Пружинные шайбы
Они устойчивы к вибрации. Рассматривая их следует учитывать три основных параметра: внутренний диаметр, наружный диаметр и диапазон минимальной толщины. Они используются в различных проектах, где существует риск ослабления гайки. Тут можно найти пружинные шайбы отличного качества.

Шестигранные гайки
Они используются во многих основных целях и проектах. Поскольку шестигранные гайки имеют широкое применение, их можно назвать одним из наиболее распространенных типов. Они обладают шестью сторонами, вследствие чего получили свое имя.

Стопорные гайки
Они устойчивы к вибрациям, которые могут вызвать ослабление гайки через определенное время. Существует несколько типов стопорных гаек, но все они имеют одинаковую функцию для предотвращения ослабления в следствии вибрации. Могут использоваться в автомобилях, станках на производстве…

Крылышки
У них есть два крыла, которые позволяют поворачивать их вручную без помощи инструмента. Такой вид используется в тех ситуациях, когда требуется регулярно затягивать или ослаблять винт.

Замок гайка
Такие гайки необходимы в ситуациях, когда снова-таки присутствует сильная вибрации. Объект помещается в щель, предотвращая тем самым ослабление.

Квадратная гайка
Эти гайки обладают гораздо большей поверхностью, чем шестигранники, что облегчает их затягивание гаечным ключом. Иногда они используются в строительных машинах.

Зубчатые шайбы
Этот тип шайб можно найти с разными зубьями: внутренняя, внешняя, комбинированная, внутренняя скрытая головка. Внутренние зубья скрыты от болта или винта, что способствует чистоте присутствия. Внешние зубья обеспечивают лучшее сцепление. Комбинированные зубцы покрывают большую поверхность и чаще всего используются в электрическом заземлении для обеспечения хорошего контакта. А те, у которых скрытая голова, хорошо работают с винтами, обладающими круглой головкой.

Подкладные шайбы
Это основной и самый распространенный тип шайб, с которыми знаком практически каждый человек. Это плоские металлические диски с отверстием, расположенным посередине. Они используются для заполнения разных пространств между винтом и соединяемым материалом. Они также обеспечивают устойчивость к вибрациям, защищая поверхность материала, с которым они склеиваются.

Гайки: назначение, использование
и разнообразие видов

Гайка представляет собой определенное крепёжное изделие, имеющее специальное резьбовое отверстие и образующее соединение при помощи болта, винта, либо шпильки. Следует заметить, что гайка появилась гораздо позже болта и винта, без которых сейчас ее невозможно представить.

Первые гайки, как и многие другие крепежные изделия, были изготовлены вручную, поэтому имели непритязательный внешний вид и весьма ограниченное применение. Зачастую гайка подходила только под один болт, поэтому подобрать пару было крайне трудно, и если подобное случалось, то болт и гайку старались держать вместе. Гайки получили широкое распространение с началом промышленной революции. С изобретением паровой машины механики увидели все плюсы использования резьбовых крепежных элементов, благодаря которым повышалась надежность крепления в механизмах машин. Позднее возникла идея взаимозаменяемости болтов, винтов и гаек, потому что основной проблемой оставалось отсутствие единой резьбы, т.к. она делалась ковкой, либо на примитивных токарных станках и ее приходилось доделывать вручную. Резьбонарезной станок был изобретен Ж. Бессоном в 1568 году, тогда-то гайки и болты приобрели еще большую популярность.

Данные крепежные изделия используются, как правило, на механико-сборочных производствах, начиная от производства детских игрушек и заканчивая строительством мостов и небоскребов, а также в других различных инженерных предложениях.

В зависимости от формы у гайки имеется много разновидностей: шестигранные, корончатые, гайки-барашки, контргайки, круглые со шлицем на торце, с контрящим винтом или отверстиями, шестигранные с фланцем, колпачковые, рым-гайки, гайки с буртиком и проч ие .

Рассмотрим более подробно основные виды гаек:

1. Шестигранная – наиболее распространенная из всех видов. Она бывает стандартной по ГОСТ 5915-70, низкой ГОСТ 5916-70, высокой ГОСТ 15523-70 и особо высокой ГОСТ 15525-70.

2. Корончатая гайка ГОСТ 5918-70 имеет прорези для фиксации шплинтом.

3. Контргайка ГОСТ 8968-75 представляет собой контрящий элемент для предотвращения развинчивания резьбового соединения.

4. Гайка-барашек ГОСТ 3032-76 применяется для быстрого монтажа разных конструкций (в судостроении).

5. Круглая гайка производит ся по ГОСТ 12460-67 с контрящим винтом, по ГОСТ 6393-73 с отверстиями на торце «под ключ», по ГОСТ 10657-74 со шлицем на торце и т.д.

6. Шли цевая гайка ГОСТ 11871-88 применяется в промышленности и строительстве для соединения и крепления деталей совместно с болтами и шайбами соответствующих размеров . Благодаря своей конструкции, процедуру закручивания и откручивания данной гайки можно проводить только с помощью специального инструмента — шлицевого ключа.

7. Колпачковая гайка ГОСТ 11 860-85 — это гайка со сферической торцевой поверхностью и глухим резьбовым отверстием.

8. Рым-гайка производится в форме кольца (рыма), у основания которого находится цилиндрическое отверстие с резьбой. Используется для соединения между собой тросов, растяжек, блоков и проч. Благодаря данному кольцу, рым-гайку удобно закрутить без использования специальных инструментов.

9. Квадратная гайка применяется во многих промышленных областях (в анкерных креплениях, в электрике), в судо- и машиностроении, станкостроении, и в самых разных отраслях авиации.

10. Кузовная (закладная) применяется в машиностроении и автомобилестроении.

11. Нажимная широко используется во многих областях промышленности: в машиностроении, приборостроении, судостроении.

1 2 . Гайка с буртиком ГОСТ 8918-60 и с фланцем ГОСТ 50592-93.

1 3 . Самоконтрящаяся и т.д .

Особенно хочется выделить корончатую гайку, которая по своему внешнему типу является разновидностью шестигранной. Верхняя часть данной гайки сделана в виде цилиндра с радиальными прорезями под шплинт. При этом корончатая гайка широко применяется для надёжного крепления деталей в различных конструкциях вместе с шайбами и болтами соответствующих размеров. Прорезная корончатая гайка используется для крепления деталей, которые подвергаются существенным динамическим нагрузкам и вибрациям.

Также необходимо пару слов сказать о том, что такое контргайка. Ее применение обусловлено в двух случаях: когда контргайка навинчивается сразу за гайкой на тот же болт и препятствует отвинчиванию первой или в сантехнических работах. Во второй ситуации контргайка навинчивается на сгон, препятствуя разъединению его с трубой.

Таким образом, каждый вид гаек имеет свои особенности, а также сферы применения.