Этот тип крепежа используется в качестве уплотнителя соединения. Любая шайба служит прослойкой между гайкой и болтом, шпилькой, саморезом, шурупом и т.д. Она увеличивает опорную поверхность, не давая деталям проваливаться внутрь материала, деформировать его или перекоситься.
Почему важно использовать шайбы
Игнорируя установку такой подкладки, вы рискуете уменьшить срок службы всей конструкции. Шайбы используются для того, чтобы крепеж не раскрутился при нагрузках. При правильном подборе размера и затягивании они существенно улучшат контакт поверхностей. Если крепеж постоянно подвергается тряске, колебаниям и ударам, то шайбы не дадут болтам расшататься и раскрутиться. Подобные решения можно встретить в крыльях самолетов, деталях фрезеровочных станков.
Перекос гайки опасен не только возможным разрывом контакта между деталями, но и повреждениями основной поверхности. В этом случае прокладки защищают лакокрасочный слой на конструкциях от царапин и вмятин, а само отверстие — от влаги. Без них ускоряется износ, увеличивается риск необратимых повреждений. Это главный ответ на вопрос, для чего нужна шайба в болтовом соединении.
Формы и разновидности шайб
Чаще всего на рынке можно встретить следующие типы изделий:
- Плоские — подходят для усиления обычных узлов.
- Квадратные и увеличенные — модификации плоских, применяются в зависимости от состояния поверхности.
- Пружинные (шайбы Гровера) — амортизируют поверхности при ударной и вибрационной нагрузке, предотвращают повреждения.
- Стопорные зубчатые — не дают резьбе раскрутиться благодаря сжатию зубцов.
- С резьбой изнутри — помогают в регулировке узла.
- Шайбы с лапкой — схожи с стопорно зубчатыми, лапка играет роль стопора при затягивании.
- Рифленые — шероховатые, имеют насечки для лучшего сцепления.
- Косые — не только уплотняют, но и скрадывают неровности, разницу углов соединения.
Материалы шайб
Часто они штампуются из алюминия, меди, стали, титана, латуни. Материал подбирается в зависимости от риска коррозии, типа основы для крепежа. В большинстве случаев они имеют гальваническое цинковое покрытие, защищающее от ржавчины и разрушения, либо хроматирование. Также для смягчения давления крепежных элементов используют шайбы из резины, пластмассы.
Размер прокладки подбирается по размеру завинчивающихся деталей. На экземплярах допустимо наличие заусенцев или микроскопических дефектов, которые никак не влияют на их функцию.
Где используют
Шайбы нужно для надежного сочленения листов мягких материалов (панели, фанера, гипсокартон, дерево). При этом их желательно монтировать с двух сторон метизов. Бытовым применением их функции не ограничиваются. При высоких требованиях к соединениям шайбы используют в промышленных отраслях:
- станкостроение;
- авиастроение;
- машиностроение;
- изготовление приборов;
- ремонт жилых и коммерческих помещений;
- строительство домов и временных сооружений;
- возведение металлоконструкций и т.д.
Список того, зачем нужны шайбы, этим не ограничивается. Практически в любой строительной и производственной задаче можно найти им применение. Иногда для этого приходится создавать метизы по чертежу, а не закупать готовые. Под заказ возможно изготовление любой партии — шайбы.
Зачем нужны шайбы
Вопрос, зачем нужны шайбы, задают довольно часто. Попробуем ответить кратко, но более или менее подробно о применения шайб общего назначения. Специальные виды шайб рассматривать не будем. Так вот, шайбы нужны для того, чтобы:
1) Шайба существенно увеличивает площадь контакта головки болта (имеется в виду та прилегающая поверхность головки, которая прижимается к материалу, соединяемому болтовым соединением) и материала детали. При применении шайбы мы как бы распределяем нагрузку воздействующую на материал детали, по большей площади, оберегая материал от разрушения, продавливания, а само соединение гарантируем от «прорыва» болта от резко усилившейся временной скачкообразной нагрузки. Именно для этого нужна шайба и с другой стороны, подложенная под гайку.
2) При опасности провала гайки или головки винта в отверстие, сделанное заведомо большим, чем нужно, или в отверстие в не прочном материале, нам тоже нужно применять шайбы.
3) При опасности провала в отверстие или опасности утопления в мягком материале детали элементов механической фиксации винтового соединения ( шайба гровер, корончатая шайба), нужно использовать шайбы.
4) Шайбы нужны для предохранения материала детали от повреждения его гайкой или головкой винта при закручивании. Бывают случаи, когда это крайне важно. Например при стягивании винтами деталей из металла имеющих защитное антикоррозионное покрытие, красочный слой, декоративную покраску мягкими красками и так далее. Или другой пример использования шайб, соединение деталей из дерева, выполняется обычно тогда, когда на эти деревянные детали нанесён лакокрасочный слой и выполнена покраска краской нужно цвета. Чтобы не повредить это покрытие при скручивании винтового соединения нужны шайбы.
5) Шайбы нужны и для тех случаев, когда существует угроза раскручивания (самопроизвольного) винтового соединения. Однако как серьёзный стопорный механизм, шайба рассматриваться не может. Либо применяются специальные виды шайб. Более того, если деталь подвергается вибрации и угроза раскручивания велика, а деталь ответственная, применяют проволочную фиксацию винтовых соединений и другие способы (может быть даже не механические) прямо не связанные с шайбами, но включающие наличие шайбы, как одного из элементов механизма фиксации соединения.
6) Практические специалисты, работающие с механическими и винтовыми соединениями, часто указывают такую сторону применения шайб, что скольжение гайки по шайбе при закручивании её, гораздо лучше, чем оно может быть по материалу детали, даже если деталь металлическая. То есть в некоторых случаях шайбы нужны для облегчения производственного процесса и более удобной работы.
7) Шайбы нужны, даже необходимы и если поверхность соединяемых деталей не ровная. Например — слабо шероховатая, но тут чаще подразумеваются скощенные поверхности соединить которые без косых шайб качественно невозможно. Если мы хотим пример использования шайб из области изготовления металлоконструкций, то часто возникает необходимость стянуть болтами боковые стенки швеллера с уклоном внутренних граней. Тогда под гайку или под головку болта подкладывается косая шайба и гайка прижимается к получившейся плоской ровной площадке на стенке швеллера с уклоном внутренней грани. Это классический пример применения косых шайб, однако подобные примеры можно привести и из машиностроения, столярного производства и многих других областей.
8) Шайбы нужны и тогда, когда винтовое соединение предусматривает использование прокладок (резиновых, паронитовых и т.д.). Чтобы плотно и правильно прижать прокладку нужна шайба. Иначе, без применения шайб было бы невозможно хорошее уплотнение при помощи прокладок. Площадь поверхности головки винта, а тем более гайки тут явно недостаточна, а возникающая нагрузка, без использования шайбы приводит к разрушению материала прокладки.
Среди большого количества метизов есть один, назначение которого недооценивают, — шайба. Именно она создает более прочное соединение в совокупности с болтами, винтами и гайками. Для обеспечения наилучшего эффекта требуется подобрать крепежное изделие нужного размера и изготовленное из «правильного» материала.
Производители выпускают обычные, плоские шайбы, и увеличенные.
Это крепежное изделие круглой формы, плоское. В ГОСТ указаны следующие основные размеры:
— диаметр шайбы (от 4 до 145 мм);
— диаметр резьбы (от 1 до 48 мм).
— толщина шайбы (0,3 – 10 мм).
Шайбы изготавливаются из стали, бронзы, алюминиевого сплава, латуни. Каждый из видов материалов дает метизу свойства:
— стойкость к коррозии;
Отличие увеличенной шайбы ГОСТ 6958-78 ГОСТ от обычных – большая толщина и площадь поверхности.
Предназначение этого метиза – усиление крепежного соединения. Обычно шайба устанавливается между винтом или болтом и гайкой. В первую очередь гайка принимает на себя нагрузку резьбового соединения Увеличенная шайба распределяет силы воздействия на большую площадь, что защищает границы отверстия и скрепляемые детали от разрушения и деформации.
Во вторую очередь шайба противодействует западанию болтового соединения в подготовленное отверстие. Бывает так, что его размер выполнен в большем диаметре, чем размер головки болта или гайки. Шайба сделает невозможным западание крепежа.
В-третьих, между скрепляемыми деталями устанавливают прокладки из резины или других материалов. Гайка лучше прижимает эти уплотнительные элементы, что продлевает срок службы как самого резьбового соединения, так и всех дополнительных деталей соединения.
Также обычно шайбы применяют при выполнении резьбового соединения в поверхностях, имеющих дефекты (шероховатости, сколы, неровности). В этом случае использование шайбы улучшит качество соединения, сгладит неровности.
Нельзя не сказать о таком важном предназначении шайбы, как защита от самооткручивания. Резьбовое соединение со временем разбалтывается и развинчивается. Надежность соединения без шайбы уменьшается. Правильно и вовремя установленная шайба – фактор надежности.
Для обеспечения прочности и надежности соединения важно правильно подобрать шайбу по размеру.
