Что значит стопорить винты
Черчение
Стопорение резьбовых соединений
Часто при сборке изделий принимаются, меры к стопорению резьбовых соединений. Вызвано это тем, что от толчков и сотрясений, которые неизбежны при работе любой машины, может произойти самоотвинчивание резьбовых соединений.
Рассмотрим наиболее часто встречающиеся способы стопорения резьбовых соединений (рис. 143).
Стопорение контргайкой (рис. 143, I), осуществляется за счет трения, возникающего в резьбе и на торцовых поверхностях гаек. Основным недостатком этого способа является утяжеление соединения.
Стопорение пружинной шайбой (рис. 143, II), основано на том, что пружинная шайба создает дополнительное напряжение в резьбовом соединении, и, кроме того, острые закаленные кромки шайбы, врезаясь в опорную поверхность гайки, предотвращают тем самым ее самоотвинчивание.
Стопорение винтом, ввинченным в гайку (рис. 143, III), — способ, позволяющий стопорить гайку в любом положении. Для того чтобы не отвинчивался сам стопорный винт, шаг его резьбы должен быть по возможности мал. Недостаток этого способа заключается в том, что часть резьбы болта сминается стопорным винтом.
Стопорение штифтом коническим разводным (рис. 143, IV) — простой и надежный способ. После затяжки гайки ее просверливают вместе с болтом. В отверстие вставляют конический штифт и разводят его концы.
Стопорение разводным шплинтом (рис. 143, V, VI) — один из наиболее надежных способов. Шплинт изготовляют из стальной проволоки полукруглого сечения. Он имеет головку в виде кольца. Отверстие в болте под шплинт просверливают до или после монтажа. Разводной шплинт вставляют в это отверстие и в пазы корончатой или прорезной гайки.
Стопорение деформируемыми шайбами широко применяют в технике. Существует много конструкций деформируемых и фигурных шайб, некоторые из них приведены на рис. 143, VIII—XI. Обычно один ус шайбы отгибают по краю детали, а другой — по грани гайки. Применяют и фигурные шайбы, которые наподобие вилки обхватывают грани гайки.
Детали машин
Предотвращение самоотвинчивания резьбы
Способы стопорения резьбовых деталей
Стопорение резьбовых деталей осуществляют различными способами, при которых используют дополнительное трение в резьбе или фиксирующие детали и материалы. Иногда применяют комбинацию этих способов.
Дополнительное трение в резьбе
Дополнительное трение в резьбе, создают с помощью контргаек, пружинных шайб, фрикционных вставок в винты или гайки и т. п.
Контргайка (рис. 1, а) устанавливается на шпильку или болт после затяжки соединения основной гайкой. При этом между элементами крепежа создается натяг, способствующий увеличению силы трения в резьбе и между контактирующими плоскостями деталей. Этот способ практически не используется в машиностроении, а применяется, преимущественно, в быту, поскольку не является эффективным и существенно повышает стоимость соединения за счет дополнительной гайки. Нередко его применяют совместно с другими способами стопорения резьбовых деталей.
Самоконтрящимися являются гайки с завальцованным пластмассовым стопорным кольцом. Резьба в кольце образуется при навинчивании на гайки винт.
Применение фиксирующих деталей
Широко распространены для предотвращения самоотвинчивания фиксирующие детали, т. е. шплинты, проволоку, стопорные шайбы с лапками, которые отгибают после завинчивания гаек или винтов. Подобные устройства обладают достаточно высокой надежностью, простотой конструкции, удобством сборки и разборки соединения.
Некоторые из этих способов приведены на рисунке 1 (в-л) : стопорение специальными винтами, вворачиваемыми в гайку, штифтами, шплинтами, различными шайбами.
Приварка и деформирование резьбы
Еще один способ предотвращения самоотвинчивания резьбы – приварка или пластическое деформирование деталей расклепыванием и кернением.
Подобные методы применяют в тех случаях, когда не требуется частый демонтаж соединения в процессе эксплуатации, поскольку соединительные элементы крепежа повреждаются в той или иной степени и, зачастую, требуют замены после разборки и последующей сборки.
Применение клеящих и фрикционных материалов
Для предотвращения самоотвинчивания резьбовых соединений нередко используют склеивающие материалы – пасты, лаки, краски и клеи, которые либо значительно увеличивают коэффициент трения в резьбе, либо склеивают между собой детали крепежа.
Склеивающие материалы наносятся на резьбу непосредственно перед завинчиванием.
Иногда на практике используют комбинацию перечисленных выше способов стопорения крепежных деталей, что позволяет повысить надежность резьбовых соединений от самоотвинчивания.
Стопорение винтов
Стопорение винтов.
Винты с полусферической и цилиндрической головками стопорятся без затруднений упругими и храповыми шайбами (рис. 418, I—V). Винты с цилиндрической головкой можно стопорить также вязкой (рис. 418, VI).
Винты, устанавливаемые в сквозные отверстия, можно стопорить с нарезного конца (рис. 419).
Стопорить винты с потайной конической головкой довольно трудно; до сих пор еще не отработан универсальный прием стопорения таких винтов.
На рис. 420 показаны применяемые способы стопорения потайных винтов для случая завертывания винтов в глухие отверстия. На рис. 420, I—III представлены способы стопорения наглухо.
По способу, показанному на рис. 420, III, под головку винта подкладывают кольцо из мягкого материала; при затяжке кольцо, деформируясь, выходит наружу и охватывает головку. От проворачивания относительно детали кольцо страхуется рифтами в гнезде. На рис. 420, IV показано стопорение конической храповой шайбой (рис. 421).
В конструкции на рис. 420, V разрезное пружинное кольцо с конической опорной поверхностью при затяжке винта раздается, плотно прижимаясь с одной стороны к головке, а с другой — к стенкам гнезда. Этот способ стопорения наиболее простой и эффективный.
На рис. 422, I—IV показаны применяемые конструкции храповых и пружинных шайб под винты с потайными головками.
Винты, устанавливаемые в сквозные отверстия, можно стопорить способами, показанными на рис. 419.
Стопорение резьбовых соединений и его виды
Работа механических соединений часто происходит при воздействии внешних нагрузок. Они приводят к снижению надёжности конструкций. Для предотвращения такого эффекта на этапе сборки предпринимают меры увеличивающие прочность крепления. Одним из способов, решающих такую задачу является стопорение.
Его используют с целью надёжной фиксации болтов, винтов, шпилек и гаек. Разработаны различные способы удержания скрепленных механических соединений. Их применяют при креплении штырей сцепных приборов. Все системы крепления (фиксации) стандартизованы. Для резьбовых соединений ГОСТ устанавливает порядок, правила, последовательность применения различных приспособлений.
На практике применяют два основных способа:
Сущность первого основана на применении специального фиксирующего элемента. Разъединение двух деталей крепежа невозможно без удаления этого элемента. Чаще всего необходимо произвести деформацию или механическое разрушение детали.
Во втором создаётся повышенное сопротивление благодаря применению специальных шайб, контргаек, других изделий. Этот метод менее надёжен, чем первый. С его помощью возможна разборка резьбового соединения без разрушения отдельных частей. Одной из разновидностей этого способа является упругое стопорение. Контрующим устройством служит упругая деталь повышающая силу трения между составляющими крепления.
Повышения стойкости резьбового крепления добиваются применением комбинированного метода. Он объединяет отдельные способы, детали, конструктивные элементы обоих методов.
Стопорение стопорными винтами
Надёжной фиксацией механического узла считается применение специального винта. Его вкручивают в гайку, шплинт или другой крепёж. В боковой поверхности делают отверстие с соответствующей резьбой. Шаг резьбы выбирается значительно меньше основного шага. Его преимуществом является возможность контровки крепежа в произвольном положении. Недостатком специалисты отмечают нарушение части основной резьбы, снижение надёжности главного соединения.
Стопорение болтов зависит от назначения, формы головки, глубины вкручивания.
Выбор крепежа определяется государственными, отраслевыми стандартами, техническими условиями.
Стопорение шплинтами
Фиксация крепежных деталей может осуществляться с помощью специально подобранных шплинтов. Данное металлическое крепление, изготовленное из проволоки. Конструкция имеет форму стержня с полукруглой головкой. Крепление производится благодаря разжиманию концов шплинта. С помощью шплинта производят установку болта, винта, шпильки в требуемое положение. В них просверливают отверстие способное пропустить шплинт. Он должен достаточно свободно заполнять отверстие. Допускается небольшое применение усилия. Далее после его вставки края загибаются, обеспечивая надёжную фиксацию.
Стопорение деформацией металла
Данный метод предполагает изменение внешней геометрии закрепляемого узла. К нему относятся следующие способы стопорение:
Достоинством считается возможность получить надёжное соединение любой конструкции. Основным недостатком считается необходимость изменения начальной формы одного из элементов резьбового соединения без дальнейшего восстановления.
Большую популярность получил для закрепления потайных винтов, болтов, шпилек.
Стопорение проволокой
На основании утверждённого стандарта допускается стопорение проволокой. Такой принцип называется обвязкой. Он имеет два способа фиксации:
Для реализации этого метода в головках болтов или закреплённых гайках просверливают сквозные отверстия, через которые пропускают стальную проволоку. Их сверлят перпендикулярно поверхности фиксируемой детали. Проволокой обматывают (обвязывают) каждую деталь, зажимая их в требуемом положении. ГОСТ допускает стопорение одного конструктивного элемента или нескольких, создавая единую систему обвязки. Применение одновременной контровки группы гаек или болтов позволяет повысить надёжность всей конструкции. Повышения надёжности добиваются сверлением трёх отверстий. Крупногабаритные гайки обвязываются через шесть отверстий. Получатся бесступенчатая угловая фиксация.
Условием соблюдения надёжности фиксации является натяжение проволоки по направлению завёртывания гайки. Соблюдение этого направления способствует увеличению момента силы способствующей завёртыванию гайки (болта).
В противном случае происходит самопроизвольное раскручивание, что вызывает ослабление скрепляемой конструкции.
Государственные стандарты
Система выбора необходимого способа определяется принятыми государственными, отраслевыми стандартами и изложена в Единой Системе Конструкторской документации (ЕСКД). Она включает:
Для каждого вида фиксации резьбового соединения предусмотрен свой стандарт. Например, выбор пружинной шайбы производится на основании ГОСТ 6402-70.
Следовательно, все резьбовые соединения ГОСТ ЕСКД стопорятся на основании руководящих документов. Единая система конструкторской документации позволяет определить существующие способы предотвращения разъединений и выбрать необходимые детали для решения этих задач.
ОСТ 1 39502-77 Стопорение болтов, винтов, шпилек, штифтов и гаек
СТОПОРЕНИЕ БОЛТОВ, ВИНТОВ ШПИЛЕК,
ОСТ 1 39502-77
Распоряжением Министерства от 25 октября 1977 года № 087-16
срок введения установлен с 1 июля 1978 года
1. СТОПОРЕНИЕ СТОПОРНЫМИ ШАЙБАМИ
2. СТОПОРЕНИЕ ШПЛИНТАМИ
3. СТОПОРЕНИЕ ДЕФОРМАЦИЕЙ МЕТАЛЛА
4. СТОПОРЕНИЕ ПРОВОЛОКОЙ
Проверен в 1986 г. Подлежит проверке в 1996 г.
(Измененная редакция, Изм. № 1, 2).
Настоящий стандарт устанавливает следующие типы стопорения болтов, винтов, шпилек, и гаек в резьбовых соединениях и штифтов:
— 1- стопорение стопорными шайбами;
В резьбовых соединениях могут применяться и другие типы стопорения, например, стопорение самоконтрящимися гайками, пружинными и зубчатыми шайбами, контргайками.
(Измененная редакция, Изм. № 1, 2).
1. СТОПОРЕНИЕ СТОПОРНЫМИ ШАЙБАМИ
1.1. Стопорение по типу 1 должно соответствовать указанному на черт. 1, 2 и 3.
(Измененная редакция, Изм. № 1).
* Размер для справок
(Измененная редакция, Изм. № 1).
Изображение гайки и шайбы, расположенных справа заменяются ® ® ® ®
(Измененная редакция, Изм. № 1).
1.2. Загиб лепестков шайбы на грани шестигранника гайки (болта) производить в положении шайбы развернутой в сторону отвинчивания по ее упора носком в гнезде детали (черт. 4) или лапкой в торец детали (черт. 5).
1.3. Загнутая лапка шайбы должна плотно сопрягаться с деталью. Допускается зазор между шайбой и деталью в месте изгиба лапки и лепестка шайбы.
(Измененная редакция, Изм. № 2).
1.4. Установка шайб на фланце и загиб папок шайб или их упор в торец бурта должны исключать возможность разворота шайб в сторону отвинчивания (черт. 6). При стопорении без отгиба лапки шайбы выступание лапки относительно торца упорного бурта не допускается.
1.5. Подгонку совпадения лепестков шайбы с гранями гайки (болта)производить путем подтяжки гайки (болта)на угол не более 30 ° или замены гайки (болта).
Подгонка путем отворачивания гайки не допускается.
При подтяжке гайки (болта) превышение максимально допустимого крутящего момента затяжки не допускается.
(Измененная редакция, Изм. № 2).
1.6. Лепестки шайб должны быть поджаты к граням гаек.
1.7. Загиб лепестков шайбы может производиться как на одну, так и на две грани гайки (болта). Загиб на грань усиленных лепестков производить той частью отгибаемого лепестка, которая обеспечивает наибольшую площадь контакта с гранью болта (гайки).
— срез или сдвиг материала, трещины и надрывы в месте загиба лепестков шайбы;
— забоины и расплющивание лепестков шайбы при загибе;
— производить загиб лепестков более одного раза;
— выступание лепестков над гайкой (болтом) более чем на 2 мм;
— удары молотком по месту загиба лепестков шайбы;
— оставлять незагнутыми лепестки шайбы.
1.9. Загиб лепестков шайбы должен производиться специальными щипцами согласно технологии на сборку изделия. В труднодоступных местах разрешается производить загиб лепестков шайбы с помощью специальных оправок или выколоток из меди и алюминиевых сплавов.
(Измененная редакция, Изм. № 1).
2. СТОПОРЕНИЕ ШПЛИНТАМИ
2.1. Стопорение по типу 2 должно соответствовать указанному на черт. 7, 8 и 9.
2.2. Совмещение отверстия под шплинт в болте, винте и шпильке с прорезью в гайке должно производиться путем подтяжки гайки на угол не более 30 °, путем замены гайки или болта, винта, шпильки или подбором толщины шайб.
Подгонка путем отворачивания гайки не допускается.
При подтяжке гайки превышение максимально допустимого крутящего момента затяжки не допускается.
* Применять в труднодоступных местах
(Измененная редакция, Изм. № 2).
2.3. Шплинт должен входить в отверстие свободно или под незначительной безударной нагрузкой.
2.4. Шплинт должен утопать в прорези гайки. Допускается выступание шплинта над прорезью гайки на величину не более 0,4 от номинального диаметра шплинта.
— неплотное прилегание концов шплинта к поверхности гайки в пределах 0,1 ¸ 0,3 мм;
— касание отогнутых концов шплинта резьбы болта, винта, шпильки;
— откусывание шплинтов с последующим снятием заусенцев.
При необходимости на нарушенные в результате откусывания места наносится лакокрасочное покрытие, назначаемое разработчиком изделия.
(Измененная редакция, Изм. № 1).
— смятие головки шплинта;
— надрывы и трещины на концах шплинта;
— расплющивание и перекручивание концов шплинта;
— раскачивание шплинта после установки;
— использование шплинта более одного раза.
3. СТОПОРЕНИЕ ДЕФОРМАЦИЕЙ МЕТАЛЛА
3.1. Стопорение по типу 3 должно соответствовать указанным:
(Измененная редакция, Изм. № 1).
с резьбой свыше М8
(Измененная редакция, Изм. № 1).
с резьбой свыше М8
(Измененная редакция, Изм. № 1).
* Размеры обеспеч. инстр.
Кернение установочных винтов
Для неразъемных соединений
с резьбой М6 и менее
с резьбой свыше М8
* Размер обеспеч. инстр.
(Измененная редакция, Изм. № 2 ).
Кернение цилиндрических штифтов
* Размер обеспеч. инстр.
(Измененная редакция, Изм. № 2).
Зачеканка цилиндрических штифтов
* Размер для справок
** Размер обеспеч. инстр.
Зачеканка конических и цилиндрических штифтов
* Размер обеспеч. инстр.
(Измененная редакция, Изм. № 1).
3.2. При кернении в резьбу кернер ставить в месте выхода болта, винта, шпильки из гайки.
3.3. Размеры и расположение точек кернения не контролировать.
4. СТОПОРЕНИЕ ПРОВОЛОКОЙ
4.1. Стопорение по типу 4 должно соответствовать указанному на черт. 17-22.
(Измененная редакция, Изм. № 1).
(Измененная редакция, Изм. № 1, 2).
Гайки изображены условно. Данное исполнение может применяться и на шестигранных головках болтов
(Измененная редакция, Изм. № 1).
При стопорении трех и более деталей (исполнения 4.1 и 4.4) количество болтов или гаек, стопорящихся одной проволокой, устанавливается конструкторской документацией или технологией изготовления изделия.
(Измененная редакция, Изм. № 2).
4.2. Проволока должна располагаться таким образом, чтобы при приложении к ней произвольно ориентированной нагрузки происходила затяжка резьбового соединения.
(Измененная редакция, Изм. № 2).
4.4. В труднодоступных местах при малых расстояниях между стопорящимися деталями допускается проволоку не перевивать.
(Измененная редакция, Изм. № 1).
4.5. Концы проволоки должны быть перевиты (3-4 витка) и поджаты.
4.6. При выполнении стопорения надрывы и перекручивание проволоки не допускаются.
4.7. Проволока должна быть туго натянута, прогибы, и слабина не допускаются.
Пример записи в конструкторской документации стопорения исполнения 2,1: