что такое самостопорящаяся гайка

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

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.

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

Что такое самостопорящаяся гайка

ГОСТ Р ИСО 2320-2009

НАЦИОНАЛЬНЫЙ СТАНДАРТ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

Гайки стальные самостопорящиеся

МЕХАНИЧЕСКИЕ И ЭКСПЛУАТАЦИОННЫЕ СВОЙСТВА

Prevailing torque type steel nuts. Mechanical and performance properties

Дата введения 2011-01-01

Сведения о стандарте

1 ПОДГОТОВЛЕН Федеральным государственным унитарным предприятием «Всероссийский научно-исследовательский институт стандартизации и сертификации в машиностроении» (ВНИИНМАШ), Федеральным государственным унитарным предприятием «Центральный ордена Трудового Красного Знамени научно-исследовательский автомобильный и автомоторный институт» (ФГУП «НАМИ») на основе собственного аутентичного перевода на русский язык стандарта, указанного в пункте 4

2 ВНЕСЕН Техническим комитетом по стандартизации ТК 229 «Крепежные изделия»

3 УТВЕРЖДЕН И ВВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕ Приказом Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 10 декабря 2009 г. N 693-ст

При применении настоящего стандарта рекомендуется использовать вместо ссылочных международных стандартов соответствующие им национальные стандарты Российской Федерации, сведения о которых приведены в дополнительном приложении ДА

5 ВЗАМЕН ГОСТ Р 50271-92 (ИСО 2320-83)

1 Область применения

Настоящий стандарт устанавливает механические и эксплуатационные свойства стальных самостопорящихся гаек при испытании в условиях с температурой окружающей среды от 10 °С до 35 °С, включая отдельное испытание по определению стопорящих свойств (эксплуатационных свойств) и/или характеристик стопорящего момента и усилия предварительной затяжки.

Настоящий стандарт распространяется на самостопорящиеся гайки цельнометаллические и самостопорящиеся гайки с неметаллической вставкой:

a) с треугольной резьбой по ИСО 68-1;

b) с комбинациями диаметров и шагов по ИСО 261 и ИСО 262;

c) с крупным шагом резьбы М3 до М39 и механическими свойствами по ИСО 898-2;

d) с мелким шагом резьбы М8х1 до М39х3 и механическими свойствами по ИСО 898-6;

e) при температуре от минус 50 °С до плюс 150 °С для цельнометаллических гаек.

f) при температуре от минус 50 °С до плюс 120 °С для гаек с неметаллической вставкой.

2 Нормативные ссылки

Следующие ниже нормативные документы содержат положения, которые посредством ссылок в данном тексте составляют положения настоящего стандарта.

Для нормативных документов с указанием даты публикации, на которые имеются ссылки, не распространяется действие последующих изменений или пересмотров этих документов.

3 Термины и определения

В настоящем стандарте применены термины по ИСО 16047, а также следующие термины с соответствующими определениями:

3.1 гайка самостопорящаяся (prevailing torque type nut): Гайка, которая не может свободно вращаться по сопряженной резьбе ввиду наличия в ней элемента, создающего стопорящий момент, и которая обеспечивает сопротивление вращению, не зависящее от усилия затяжки.

3.2 стопорящий момент гайки (prevailing torque type developed by a nut): Крутящий момент, необходимый для вращения гайки по наружной резьбе сопряженного элемента при отсутствии осевой нагрузки.

3.3 стопорящий момент при закручивании (prevailing-on torque): Крутящий момент для вращения гайки по наружной резьбе сопряженного элемента, измеренный в процессе закручивания гайки при отсутствии усилия затяжки.

3.4 стопорящий момент при откручивании (prevailing-off torque): Крутящий момент для вращения гайки по наружной резьбе сопряженного элемента на 360° после снятия усилия предварительной затяжки.

3.5 гайка самостопорящаяся цельнометаллическая (prevailing torque all metal type nut): Гайка, имеющая цельную и составную металлическую конструкцию, у которой характеристики стопорящего момента зависят от контролируемой деформации резьбы и/или основания гайки или металлической вставки (металлических вставок).

3.6 гайка самостопорящаяся с неметаллической вставкой (prevailing torque non-metallic insert type nut): Гайка, имеющая составную конструкцию, в которой характеристики стопорящего момента зависят от зафиксированной в гайке вставки (вставок) из неметаллического материала.

3.7 точка посадки (seating point): Точка, в которой при закручивании появляется усилие предварительной затяжки.

4 Обозначения

В настоящем стандарте применены обозначения по ИСО 16047, а также следующие обозначения:

5 Резьба

Резьба самостопорящихся гаек должна соответствовать ИСО 965-2, за исключением участка стопорящего элемента:

a) для самостопорящихся гаек с неметаллической вставкой проходной калибр должен свободно завинчиваться (от руки) до соприкосновения со вставкой, создающей стопорящий момент;

b) для самостопорящихся цельнометаллических гаек проходной калибр должен свободно завинчиваться (от руки) по крайней мере на один шаг.

6 Смазочное средство

По усмотрению изготовителя для соблюдения эксплуатационных требований при изготовлении производственной партии применяют смазочное средство

7 Механические свойства самостопорящихся гаек

Механические свойства самостопорящихся гаек должны соответствовать ИСО 898-2 или ИСО 898-6.

Для испытания пробной нагрузкой следует применять методы испытаний, установленные в 9.2.

Чтобы сделать выбор по применению самостопорящихся цельнометаллических гаек при температуре, выходящей за пределы диапазона от минус 50 °С до плюс 150 °С, потребители должны консультироваться с опытным специалистом по материалам крепежных изделий.

При применении самостопорящихся гаек с неметаллической вставкой за пределами диапазона температур от минус 50 °С до плюс 120 °С или близко к предельным температурам может уменьшаться стопорящий момент и может потребоваться использование неметаллических материалов, отвечающих соответствующим требованиям. Чтобы сделать выбор по применению самостопорящихся гаек с неметаллической вставкой при температуре, выходящей за пределы диапазона от минус 50 °С до плюс 120 °С, потребители должны консультироваться с опытным специалистом по материалам крепежных изделий.

8 Эксплуатационные требования к стопорящим свойствам

Стопорящий момент при закручивании не должен превышать значения, приведенные в таблицах 1-8, для применяемой гайки.

Стопорящий момент при откручивании должен превышать значения, приведенные в таблицах 1-8, для применяемой гайки.

Для контроля поставки при приемке проводят испытание при первом закручивании/откручивании, если нет иного соглашения.

При первоначальном контроле и в спорном случае следует также проводить испытание при пяти откручиваниях, если нет иного соглашения.

Характеристики стопорящего момента уменьшаются, как функция от числа повторных использований; при каждом повторном использовании гайки потребитель должен учитывать уменьшение характеристик стопорящего момента.

По требованию заказчика могут проводиться испытания на температурную стойкость самостопорящихся гаек с неметаллической вставкой в соответствии с приложением А.

Абзацы 3 и 4 раздела 7 также относятся к эксплуатационным требованиям.

Источник