Самоконтрящиеся гайки: Самоконтрящаяся гайка: особенности и сфера применения – Самоконтрящиеся гайки

Самоконтрящаяся гайка: особенности и сфера применения

В различных машинах и механизмах гайки используются практически повсеместно.

В паре с болтами они обеспечивают надежное соединение различных деталей, однако только до тех пор, пока не подвергаются постоянным и значительным вибрациям.

Через некоторое время после их возникновения гайки начинают ослабевать, откручиваться, что не только нежелательно, но и в определенных случаях может иметь весьма печальные последствия.

Как обеспечить максимальное затяжение гайки?

Самый простой способ — это установка контргаек: точно таких же, как и основные, наворачиваемых вслед за ними и поддерживающих их. Используются также и гроверные шайбы, имеющие волнистую поверхность и подпружиненные.

Они плотно прижимают поверхности витков резьбы болтов к соответствующим поверхностям гаек и не дают последним откручиваться.

Однако по различным причинам контргайки и гроверные шайбы могут применяться далеко не везде. Там, где такой возможности нет, используется гайка самоконтрящаяся. Существует несколько их основных разновидностей.

Одна из них использует принцип «натяга», который заключается в том, что резьба на таких гайках нарезается с небольшим положительным допуском. При ее завинчивании (которое, кстат, требует определенных усилий) возникает повышенное трение между витками, которое и удерживает крепежный элемент на стержне болта даже при значительных вибрациях.

В последнее время стремительно набирает популярность гайка DIN985 со стопорным кольцом, снабженная нейлоновыми кольцами. Когда происходит завинчивание, в этих пластиковых вкладышах нарезается резьба, плотно облегающая стержень болта. 

Благодаря высокой эластичности колец они не только прочно удерживают гайку при возникновении вибраций, но еще и способствуют их гашению, то есть играют роль своеобразного амортизатора.

Сфера применения самоконтрящихся гаек

В принципе, их используют практически везде, где требуется обеспечить надежное резьбовое соединение в условиях сильной вибрации.

Таковая наличествует, к примеру, в авиационной технике, и поэтому если внимательно присмотреться к различным узлам и агрегатам самолетов и вертолетов, то окажется, что в них установлено множество самоконтрящихся гаек.

Они в летательных аппаратах активно используются еще и потому, что любой дополнительный крепежный элемент — это и дополнительная масса, которая в небе, прямо скажем, совершенно ни к чему.

Бывалые автомобилисты, которым отлично известна продукция ВАЗа, знают, что в технике этой отечественной марки также наличествуют самоконтрящиеся гайки, причем именно там, где они насущно необходимы: в передней и задней подвесках, испытывающих нешуточные вибрационные нагрузки при передвижении по «прославленным» российским дорогам.

А при их строительстве используется такое специализированное оборудование, как вибротрамбовки.

С их помощью перед укладкой асфальта утрамбовывается «подушка», состоящая из песка и гравия.

В конструкции этих устройств самоконтрящиеся гайки применяются, что называется, по определению, поскольку без данных крепежных элементов они просто не смогли бы функционировать, а развалились в первые же минуты эксплуатации.

Еще одним примером оборудования, в котором без самоконтрящихся гаек просто не обойтись, являются отбойные молотки.

Полнезные статьи:

1. Виды болтов
2. О шурупах и саморезах
3. Монтаж анкеров 
4. Виды саморезов
5. Прочность болтов

Самоконтрящиеся (самостопорящиеся) гайки по DIN 982, DIN 985. Особенности применения, конструкция, размерный ряд

Гайка самоконтрящаяся (самостопорящаяся, с контрящим кольцом, самостопорная) с полиамидной или нейлоновой вставкой – представитель перспективного, многофункционального (так называемого прогрессивного) вида крепежа. Она была создана в процессе разработки новых видов крепежных изделий для автомобилестроения, после проведения исследований, испытаний и получения требуемого результата.

Если в обычных видах разъемных креплений для прочности и предотвращения самооткручивания необходимы шайбы Гровера, плоские шайбы, контргайки, шплинты или вязальная проволока, то для закрученных самостопорящихся гаек все перечисленные выше метизы не требуются.

Метиз благодаря завальцованной полиамидной вставке (вкладышу) сама себя фиксирует. При ослаблении разъемного крепления в результате воздействия динамических нагрузок различных видов самоконтрящаяся гайка, в отличие от обычной шестигранной, не будет ускоренно откручиваться. Применение самоконтрящихся, самостопорящихся крепежей на производстве позволяет эффективно повысить эксплуатационные свойства машин, механизмов и узлов, а также существенно снизить материальные затраты на выполнение монтажных, сборочных и ремонтных работ.

Предприятия производят крепежные детали такого типа по специальной технологии, основанной на методах холодной объемной штамповки с применением многопозиционных холодноштамповочных автоматов, позволяющих изготавливать до 400 заготовок в одну минуту.

Материал

Шестигранные самоконтрящиеся гайки DIN 982 и DIN 985 изготавливают: из углеродистой конструкционной стали с цинковым покрытием или без покрытия; из нержавеющей стали А2 (AISI 304) и стали А4 (AISI 316). Классы прочности: 8, 10.

Особенности конструкции

Шестигранные гайки с внутренней метрической резьбой, крупным и мелким шагом резьбы выполнены с торцами разной формы. Один торец имеет такое же исполнение, как и у обычной шестигранной, другой выполнен в форме кольца с завальцованным внутрь внешним краем, которое служит для удержания полиамидного (нейлонового) вкладыша. Вкладыш необходим для самостопорения крепежной детали в соединении. Такие крепежные изделия могут быть высокими и низкими.

Гайки высокие DIN 982 самоконтрящиеся имеет такие типоразмеры:

Размер резьбы: М4, М5, М6, М8, М10, М12, М14, М16, М20 и М24.

Высота: 6, 6.3, 8, 9.5, 11.5, 14, 17, 18, 22, 28 мм.

Размер под ключ: 7, 8, 10, 13, 15, 18, 21, 24, 30 и 36 мм.

Гайки низкие DIN 985 самоконтрящиеся имеет характеристики, приведенные ниже:

Размер резьбы: М4, М5, М6, М8, М10, М12, М14, М16, М20, М24 и М30.

Высота: 5.0, 5.0, 6.0, 7.5, 8.0, 10.0, 12.0, 14.0, 16.0, 18.5, 20.0, 22.0, 24.0 и 30.0 мм.

Размер под ключ: 7, 8, 10, 11, 13, 17, 19, 22, 24, 27, 30, 32, 36, 41 и 46 мм.

Как быстро сделать самоконтрящуюся гайку

Самостопорящаяся гайка – очень полезная вещь, особенно когда нужно зафиксировать узел или агрегат, который подвергается динамическим нагрузкам. Простое соединение под воздействием вибрации быстро ослабнет и начнет откручиваться, что чревато различными аварийными ситуациями.

Стандартные способы предотвратить раскручивание резьбового соединения

Существует несколько проверенных практикой способов, как защитить резьбу от раскручивания:

• Накручивание контргайки, в качестве которой можно использовать как обычную гайку, так и специальную зажимную гайку, разработанную для этой цели.
  
• Использование пружинной шайбы.
  
• Нанесение компаунда – специального клея на резьбовое соединение.
  
• Использование самостопорной гайки с нейлоновым или полиамидным контрящим кольцом.

Но случаются ситуации, когда нужно сделать нераскручивающееся соединение, а подходящего изделия нет, или на болте нет места для контргайки. Поступить можно следующим образом.

Лайфхак

Чтобы сделать самостопорящуюся гайку понадобятся следующие материалы:

1. Собственно, болт и гайка, которую нужно застопорить.
   
2. Электромонтажная термоусадочная трубка.
   
3. Источник тепла (подойдет обычная зажигалка).
   
4. Гаечные ключи.

Технология

Суть лайфхака заключается в следующем:

1. Надеваем термоусадочную трубку на болт с небольшим «хвостиком».
   
   
   
2. Нагреваем ее, чтобы она сжалась и плотно обхватила резьбу, «хвост» должен остаться: он будет направляющей для гайки.
   
   
3. Надеваем гайку на трубку и начинаем закручивать. Должно идти очень туго, поэтому нужно пользоваться ключами с первого оборота.
   
   
4. Резьба обрежет «хвост» трубки и он отпадет.
   

Когда гайка идет по болту, материал трубки заполняет резьбу, поэтому получается такой же эффект, как и при использовании гайки с запрессованным нейлоновым кольцом.
Испытания показали, что гайка сидит надежно и при вибрации не откручивается. Если необходимо раскрутить соединение, делается это в обычном порядке с использованием гаечного ключа и необходимого усилия.

Обратите внимание! Этот способ действует для болтов с диаметром не менее М8, так как при меньшем диаметре термоусадочной трубки она не обеспечивает достаточного усилия для обеспечения надежной фиксации.
Надеемся, этот простой, быстрый и удобный способ зафиксировать резьбовое соединение по достоинству оценят домашние мастера.

Самоконтрящаяся гайка — PRO-крепеж

      Мы живем в то время, когда ничто не стоит на месте и неважно, будь то развитие новых видов промышленности, совершенствование строительных технологий или  постоянное внедрение неизвестных ранее научных разработок, мы постоянно находимся на стадии развития и появлении чего-то нового.

   Но, вместе с тем, несмотря на динамику и постоянное движение современной жизни, остается много вещей и различных процессов, которые остаются без изменения. Разумеется, они совершенствуются и развиваются, но их суть остается прежней.

  Хотелось бы остановить внимание на теме строительства, а именно на тех процессах, без которых, априори, не может обойтись ни одна стройка (что бы мы ни строили, завод или загородный коттедж),- а именно, на крепежных механизмах. Ну и если уж быть совсем точными, то на гайках.

  Перед тем как рассказать, непосредственно о гайках, хотелось бы остановить ваше внимание на небольшом историческом  моменте…

 …В далекие времена (но уже значительно позже неолита и палеолита), люди стали нуждаться в жилье, — месте, в котором они смогли бы укрыться от опасности и почувствовать себя несколько спокойнее, чем на открытой местности.  И люди начали возводить себе дома, точнее сказать, строения, которые в то время, считались полноценным домом.

  Используя в качестве основного строительного материала, глину, смешанную с соломой или дерево, уже тогда, люди начали понимать, что их необходимо чем-то скреплять. О чем это говорит? Разумеется, что, несмотря на отсутствие каких-либо навыков создания крепежных механизмов,  люди всеми силами пытались соединить друг с другом основные строительные элементы, которые использовались при строительстве.

   Соединяли  срубы друг с другом при  помощи веревок, перевязанных крест- накрест (или говоря современным языком, шпагатом того времени), болтовые механизмы стали использоваться значительно позже, и, что удивительно, что болты очень долгое время изготавливались из дерева и не имели никакой резьбы.

  Первые же гайки появились в конце 16-начале 17 вв. и к тому времени имели резьбу. Инженеры того времени поняли, что для более надежной фиксации болта и гайки, нужно было сделать резьбу и на самом болте, и путем вычисления и расчета глубины пазов (а также их количества), они создали первую полноценную «пару» или, еще можно сказать, систему, под названием «болт-гайка».

   С тех самых пор, гайки стали активно использоваться, преимущественно, в производстве оружия, но, с течением времени, прочно поселились в умах конструкторов, промышленников и архитекторов…

  Эта была небольшая историческая вставка, а теперь речь пойдет о различных видах гаек и остановить внимание мы бы хотели на гайке особой конструкции, которая называется «самоконтрящаяся» гайка.

  Как известно, любая гайка — это разновидность стопорного элемента, которое при помощи резьбы, а также различного количества  пазов и различной их глубины призваны обеспечить одну, общую для всех них задачу — прочно и надежно зафиксировать часть строительной конструкции в одном проектном положении. Гайка обязательно накручивается на болт, то есть служит «ответной» частью данного типа соединения.

  Итак, что же такое самоконтрящаяся гайка?

   Несмотря на большое количество преимуществ, многие гайки имеют один общий недостаток, — если они слабо закреплены, есть достаточно большая вероятность того, что гайка, просто- напросто слетит с болта, тем самым приведет к ослаблению конструкции.

  Самоконтрящаяся гайка — это один из видов гаек, который представляет собой стопорное кольцо, внутри которого имеется дополнительное дискообразное кольцо, значительно усиливающее надежность данного резьбового соединения. Внешнее кольцо гайки в большинстве случае выполняется из легированной или нелегированной стали, а вот дополнительное внутреннее — из нейлона или пластика.

 

  Внутреннее стопорное кольцо может иметь один диск или же несколько дисков (в этом случае оно будет являться составным), которые имеют отличный друг от друга состав упругости, что еще больше укрепляет данный модуль, за счет достижения дополнительных показателей силы трения, возникающей при навинчивании и отвинчивании гайки от болта.

  В момент, когда гайка накручивается на болт,  болтовая резьба начинает нарезать внутреннюю поверхность дополнительного стопорного кольца,  благодаря чему, в системе «болт-гайка» возникает эффект  деформации, который обладает слегка подпружинивающим действием,  что в свою очередь, практически исключает возможность самопроизвольного отвинчивания гайки.

  В этом случае начинает работать так называемый, заклинивающий эффект, благодаря которому  понадобится в несколько раз больше внешних усилий, необходимых для того, чтобы снять гайку с болта.

    Наибольшее распространение самоконтрящиеся гайки получили в тех конструкциях, которые подвержены наибольшему воздействию внешней вибрации.

   Само собой, самоконтрящиеся гайки имеют собственный ГОСТ и должны в обязательном порядке отвечать следующим требованиям, которые к ним предъявляются:

•  Стопор, который возникает при взаимодействии гайка и болта, должен обязательно обеспечивать прочное, надежное и крепкое соединение элементов конструкции.
•   Если конструкция не является одноразовой, в этом случае, гайка должна быть использована многократно.
•  Внешняя форма самоконтрящейся гайки обязательно должна соответствовать форме производимых гаечных ключей.
•  Внешняя форма самоконтрящейся гайки должна в полной мере соответствовать возможности механизированного процесса соединения.

Шаг резьбы самоконтрящейся гайки, согласно ГОСТу, может составлять 0,5;   0,7;   0,8;   1;   1,25;   1,5;   1,75;  2; 3.

Самоконтрящаяся гайка — что это такое?

6 февраля 2017 В рубрике&nbspАвтозапчасти | Нет коммент.

Сегодня рынок предоставляет широкий ассортимент метизных изделий. Болтовые соединения считаются наиболее популярными и технически совершенными с точки зрения долгосрочной эксплуатации. Более того, именно болтовые соединения используются в тех случаях, когда сварка металла невозможна (к примеру, при организации заземляющего контура для частного дома).

На сайте производителя можно найти спецификацию на особо высокие гайки. Они также, как и самоконтрящиеся гайки широко используются в машиностроении. В данной публикации будет описано решение (предельно простое), которое позволяет раз и навсегда забыть об обслуживании болтовых соединений.

Основная проблема гаек

Действительно, болты и гайки в подавляющем большинстве случаев используются в промышленности и машиностроении. Но эти отрасли также отличает вибрация, которая сопровождает работу любого оборудования.

Это означает, что периодически обслуживающий персонал должен осуществлять проверку всех болтовых соединений (и гаек) на предмет их ослабления или раскручивания.

Подобная практика действительно имеет место быть, так как в противном случае количество несчастных случаев в результате некорректной работы оборудования увеличивается в разы.

Между тем, существует решение, которое позволяет раз и навсегда забыть о подобном техническом контроле – самоконтрящаяся гайка.

В чём преимущества использования подобного метиза?

Суть предельно проста. Для её понимая достаточно один раз ознакомиться с конструкцией самоконтрящейся гайки:

• классическая шестигранная гайка;
• увеличенный борт с одной из сторон;
• дополнительная нейлоновая прокладка (кольцо).

Именно уплотнительное нейлоновое кольцо и позволяет предельно эффективно зафиксировать затягивающий элемент (гайку) на соединении. Безусловно, это никоим образом не помешает демонтажу при помощи гаечного ключа.

Однако уплотнительное кольцо поглощает все вибрации оборудования, которое имеет место быть. При этом не стоит забывать о том ,что нейлон – это не резина, в том понимании, в котором все привыкли её рассматривать.

Нейлон даже со временем не высыхает – он не становится жёстким. Конечно, если условия эксплуатации не меняются. Об этом чётко сказано в спецификации на метизное изделие.

В видеоролике представлена классическая самоконтрящаяся гайка (стандарт DIN 985):

Твитнуть

Самоконтрящиеся гайки DIN 982 и DIN 985

В обычном крепеже для избежания непроизвольного откручивания нужны шайбы, шплинты или контргайки, однако применяться эти метизы могут не везде. Гайка самостопорящаяся в дополнительной фиксации не нуждается, поэтому ее используют в автомобилестроении и других сферах, где важна прочность и надежность соединения.

Гайка с нейлоновым кольцом (вставкой) – это представитель прогрессивного и многофункционального крепежа. Метиз с контрящим кольцом из полиамида или нейлона является продуктом длительных исследований и испытаний, в процессе которых был достигнут желаемый эффект. Крепеж этого типа производится по принципу холодной объемной штамповки. Данная технология подразумевает использование высокотехнологичного холодноштамповочного оборудования с производительностью 400 шт/мин.

Завальцованный нейлоновый вкладыш обеспечивает гайке самофиксацию. Даже если под воздействием динамических нагрузок соединение ослабнет, оно не будет быстро развинчиваться, как это происходит с обычными шестигранными метизами. В работе гайки используется принцип «натяга», что подразумевает нарезку резьбы с маленьким положительным допуском. Завинчивая крепежный элемент, мастер прилагает усилия, чем обусловлено высокое трение между витками. Именно это трение и удерживает гайку на болте даже при сильной вибрации.

Гайка самоконтрящаяся DIN 985 (низкая)

Гайка DIN 985 со стопорным кольцом из нейлона в последние годы получила широкую востребованность в автомобилестроении и в авиационной промышленности. Эластичные кольца обеспечивают надежность крепежа, выполняет функцию амортизаторов, поглащая вибрации.

Гайки самостопорящиеся – ГОСТ для DIN 985:

• размер резьбы (мм) М 2.5 — М 48;
• шаг резьбы 0,5-5 мм;
• высота с нейлоновым кольцом 4-48 мм;
• допуск резьбы 6H;
• класс точности A – до М 16, B – после М 16.

Гайка самостопорящиеся DIN 982 (высокая)

Отличие крепежных элементов DIN 982 от DIN 985 заключается в разной их высоте при том же диаметре. По ГОСТ метизы DIN 982 выше, чем самоконтрящиеся гайки DIN 985. Например, при диаметре М 16 первая имеет высоту 14,1 мм, вторая – 10,5 мм.

Гайки самоконтрящиеся – ГОСТ для DIN 982:

• размер резьбы (мм) М 3-М 24;
• шаг нарезки 0,8-3 мм;
• высота с контрящим кольцом 6,3-28 мм;
• поле резьбового допуска 6H;
• точность A – до М 16, B – после М 16.

Сфера применения самоконтрящихся гаек

Самостопорящие гайки DIN 982 и DIN 985 повышают технические характеристики узлов и механизмов автомобилей. Применение высокотехнологичных метизов позволяет существенно снизить расходы при сборке или ремонте авто. Используют этот крепеж везде, где нужно в условиях сильной вибрации придать соединению максимальную надежность и прочность.

Такие гайки востребованы в самолетостроении. Применение их в качестве элементов узлов летательных аппаратов является одним из факторов безопасной эксплуатации современных самолетов и вертолетов.

Гайки с нейлоновыми вставками используются для производства спецтехники, например отбойных молотков, вибротрамбовок для укладки асфальта и обустройства базовой подушки из гравия и песка.

Конструктивные особенности

Крепежные гайки с нейлоновой вставкой и внутренней винтовой нарезкой изготавливаются из углеродистой стали или нержавеющей стали А1 — А5. Метизы выпускаются в оцинкованном варианте и без защитного цинкового покрытия. Торцы гаек разной формы: внешний – как у обычного шестигранника, второй выполнен по типу кольца, наружный край которого завальцован внутрь. Кольцо удерживает полиамидный вкладыш, нужный для самостопорения метиза, накрученного на стержень болта.

Где применяют гайки – статья SuperBolt

При разных условиях эксплуатации, а также при различных величинах и характеров нагрузок, воспринимаемых соединением, применяют следующие гайки:

•     обычные
•     высокие
•     низкие  
•     прорезные для стопорения соединений
•     самоконтрящиеся различного конструктивного испол­нения   
•     самоустанавливающиеся
•     анкерные неподвижные
•     плавающие
•     специальные.

Основные виды гаек, применяемых в ма­шиностроении, представлены на рис. А.

Рис. А.  Гайки, применяемые в машиностроении

Высокие гайки (высота равна 0,8d) служат для соеди­нений, работающих на растяжение и воспринимающих большие знакопеременные нагрузки. Часто для таких соединений используют «усиленные» гайки, имеющие высоту, равную 1,2d. Это существенно повышает ползучесть соединения, исключает разрушение соединений по срезу витков резьбовой пары болт — гайка, это дает полное использование прочности болта при работе на растяжение.

Высокие гайки от диаметра 12 мм и более в целях снижения массы конструкций выполняют с цилиндрической проточкой шестигранника, имеющей размер, приблизительно равный раз­меру под ключ.

Низкие гайки используют в соединениях, воспринимающих небольшие растягивающие нагрузки, а также  в соединениях, работа­ющих на срез.

Прорезные шестигранные гайки применяют в ответственных соединениях, работающих в условиях вибрационных нагрузок. Стопорение их на болте осуществляется: шплинтами или проволо­кой. Для этих же целей часто используют шестигранные гайки с бонкой, завальцовываемой на болт (рис. А, а).

В декоративных целях применяют глухие шестигранные гайки. Гайки глухие для запрессовки используют в разъемных соеди­нениях, где монтажные подходы к гайке затруднены. Круглые сферические гайки применяют как декоративные и для исключе­ния изгибающих нагрузок на болт в соединении. Гайку-барашек используют для быстроразъемных соединений, а также в откидных болтах и т. д. (рис. А, б).

Гайки круглые с внутренней и наружной резьбой, со шлицами на торце и по периметру широко применяют в соединениях диа­метром 14 мм и более. Меньшие масса и габариты круглых гаек по сравнению с шестигранными гайками позволяют значительно уменьшить массу конструкций в целом. Гайки круглые с внутрен­ней резьбой и шлицами на торце (как правило, 2 шлица) широко используют и малых диаметров, начиная с 1,4 мм, обеспечивая такие же преимущества соединений (рис. А, в).

Для исключения самоотвинчивания резьбовых соединений при эксплуатации в большинстве случаев требуется их стопорение.  Однако утяжеление кон­струкций, невысокая надежность стопорення, большая трудоем­кость изготовления и монтажно-сборочных работ по выполнению стопорения резьбовых пар обусловили создание и широкое вне­дрение во всех отраслях машиностроения самоконтрящихся гаек. Основа стопорения самоконтрящимися гайками — создание га­рантированного натяга и увеличение трения в резьбовой паре за счет деформирования резьбовой части гайки или использования безрезьбовых упругих вкладышей.

Типовая самоконтрящаяся гайка представляет собой обычную шестигранную или другую гайку с тонкостенным резьбовым цилиндрическим участком на неопорном торце — бонкой. Бонка имеет продольные прорези (4—6), деформируемые по периметру конусной оправкой для создания натяга в резьбовой паре (т. е. контрящих свойств гайки). Такие гайки называются самоконтря­щимися прорезными гайками (рис. А, г, е). В зависимости от условий эксплуатации используют следующие самоконтрящиеся прорезные гайки: шестигранные высокие и низкие, двенадцати­гранные, круглые с накаткой под запрессовку, если конструкция узла допускает увеличение отверстия в соединяемой детали, а подход для установки гайки затруднен.

Сейчас ввиду высокой трудоемкости фрезерования шлицев прорезные самоконтрящиеся гайки, особенно типоразме­ров М3—М10, практически вытеснены более технологичными, но не уступающими им по надежности стопорения самоконтря­щимися гайками с неразрезной деформированной бонкой (рис. А, д, е). Самоконтрящиеся гайки с неразрезной бонкой применяют также высокие и низкие, под запрессовку, двенадцати­гранные, с пазовой конфигурацией и др. Область применения высоких и низких самоконтрящихся гаек, двенадцатигранных и с пазовой конфигурацией определяется теми же условиями эксплуатации, что и обычных гаек.

В соединениях, работающих преимущественно на срез, широко используют шестигранные самоконтрящиеся гайки без бонки, с опорным буртиком и уменьшенным размером шестигранника под ключ (тонкостенный шестигранник). Самостопорение таких гаек достигается деформированием непосредственно шестигран­ника (см. рис. А, д). В условиях автоматизированной сборки резьбовых соединений применяют самоконтрящиеся гайки с шай­бой, завальцованной на опорный буртик.

Рис. B. Гайки самоконтрящиеся герметичные с фторопластом (а) и с нейлоновым вкладышем (б)

Герметичная самоконтрящаяся гайка изображена на рис. В, а. Герметизирующий вкладыш на основе фторопласта монтируется в расточке гайки с натягом и выступает над торцом на 0,5—0,8 мм. При сборке соединения конусный переход от резьбы к гладкой части болта плотно с натягом входит внутрь вкладыша, герметизируя резьбу по внутреннему и наружному диаметрам вкладыша. Выступающая из гайки часть при затяжке герметизирует соединение по плоскости стыка. Стопорение обес­печивается обжатием гайки по двенадцатиграннику.

Самоконтрящаяся шестигранная гайка с упругим нейлоновым вкладышем представлена на рис. В, б. Нейлоновый вкладыш завальцован в верхней части гайки. Внутренний диаметр вкла­дыша приблизительно равен внутреннему диаметру резьбы болта. Резьба во вкладыше формируется болтом при его ввинчивании, обеспечивая необходимый натяг для стопорения резьбовой пары. Гайки с нейлоновым вкладышем могут быть круглые, двенадцати­гранные, ушковые и т. д.

Рис. С.   Типы обжатия бонки самоконтрящих гаек

В Российской промышленности получение контрящего эле­мента самоконтрящихся гаек осуществляется обжатием бонки на заданную величину в двух точках, в двух точках по эллипсу или в трех точках параллельно оси или под углом 12—16°. Воз­можно получение контрящего элемента осадкой бонки (рис. С). Точность резьбы гаек 5Н6Н.

Самоконтрящиеся гайки сохраняют работоспособность при многократных переборках резьбовых соединений. Нормируются максимальный момент первого завинчивания гайки и минималь­ный момент пятнадцатого отвинчивания (М1зав и М15отв). В отече­ственной промышленности они соответствуют значениям, ука­занным в табл. 1. Нормативы ИСО по моменту пятнадцатого отвинчивания выше за счет использования точных резьб: для болтов 4h6h, для гаек 4H5H.

Таблица 1.

Нормативы контрящих свойств самоконтрящих гаек

Резьба	М1зав  (наибольший), Н*м	М15отв (наименьший), Н*м
М3	0,4/0,7	0,03
М4	0,7/0,9	0,10
М5	1,0/1,3	0,15
М6	1,3/2,7	0,20
М8	2,0/4,9	0,40
М10	4,0/6,9	0,60
М12	9,8/9,8	1,00
М14	12,7/12,7	1,50
М16	15,7/15,7	2,00

Примечание. В числителе — для ушковых и плавающих гаек; в знаменателе — для шестигранных гаек.

Были проведены исследования резьбовых пар М6 из стали З0ХГСА с резьбами 4h6h—4H6H и 6e—5H6H, используемыми в отечественной промышленности. При этом показано, что 35 эксплуатационных переборок (затяжка соединения заданным мо­ментом, выдержка при 250 °С в течение 1 ч) выдержали все 100% самоконтрящихся гаек резьбовой пары 4h6h—4H5H и только 50% самоконтрящихся гаек резьбовой пары 6е—5H6H. Средние значения моментов отвинчивания самоконтрящихся гаек резьбо­вой пары 4h6h—4H5H на 32— 80% больше резьбовой пары 6е—5H6H. Это обеспечивает более высокую стабильность стопорения резьбового соеди­нения в течение пятнадцати эксплуатационных переборок. Для самоконтрящихся гаек из жаропрочных материалов, экс­плуатируемых при высоких температурах, как правило, надежное стопорение резьбо­вых соединений ограничивается пятью эксплуатационными пе­реборками.

Окончательный контроль качества самоконтрящихся гаек заключается в замере моментов завинчивания и отвинчивания. Это позволило зарубежным фирмам при стандартизации самоконтрящихся гаек в рамках ИСО не задавать в конструкторской документации наружный диаметр бонки, высоту, величину и форму обжатая, оставив эти вопро­сы на усмотрение изготовителя.

С целью снижения трудоемкости монтажно-сборочных работ, повышения эксплуатационных характеристик изделия применяют самоконтрящиеся ушковые гайки, неподвижные и плавающие в обойме (рис. D). Неподвижные ушковые самоконтрящиеся гайки изготавливают в двухушковом, одноушковом и угловом исполнениях (рис. D, а) и применяют для крепления люков, панелей и т. п.

Рис. D. Гайки самоконтрящиеся ушковые, неподвижные и плавающие
 
Крепление гайки к соединяемой детали осуществляется двумя заклепками. Их изготавливают вытяжкой из листового материала на многопозиционных прессах или холодной высадкой из про­волоки. Контрящие свойства обеспечиваются за счет обжатия бонки, а герметичных глухих ушковых самоконтрящихся гаек — за счет обжатия резьбовой части колпачка (рис. D, б). Для гер­метичных отсеков используют и обычные ушковые гайки, вулка­низированные резиной (см. рис. D, б). Гайки самоконтрящиеся в обойме (рис. D, в, г) позволяют компенсировать технологические погрешности, неизбежные при сборке крупногабаритных деталей сложной конфигурации. Крепление гайки на обойме осуще­ствляется в пазах или прорезях, ограничивающих ее перемещение и исключающих выпадение из обоймы. В зависимости от типо­размера минимальное перемещение гайки в плоскости обоймы составляет 0,5—1,0 мм. Варианты исполнения обоймы опре­деляются, как правило, конструкцией изделия. Кроме рассмотрен­ных, широко применяют гайки самоконтрящиеся плавающие на кронштейне, плавающие в обоймах-прищепках (рис. 4, д, е) и др.

В некоторых отраслях промышленности нашли широкое при­менение профили с самоконтрящимися плавающими гайками (рис. E). Прессованные профили изготавливают из алюминиевых сплавов, гнутые профили — из стального листа. Фиксацию поло­жения гаек на профиле осуществляют местными выштамповками (см. рис. E, а) или лапками, отогнутыми по надрезам (см. рис. E, б).

Рис. E. Профили с самоконтрящимися плавающими гайками

Длину профиля с самоконтрящимися плавающими гайками определяют конструкцией изделия, и она может достигать 1,5 м. Крепление профиля к соединяемой детали осуществляется за­клепками с шагом 150—250 мм. Применение профилей с само­контрящимися плавающими гайками позволяет уменьшить массу конструкции, а также повысить прочность соединения. Прочность повышается за счет уменьшения количества отверстий под за­клепки в соединяемых деталях.