Шайба (фурнитура) - Washer (hardware)

Шайбы разные: плоские, разрезные, звездообразные и изоляционные

А Шайба представляет собой тонкую пластину (обычно дискообразную, но иногда квадратную) с отверстием (обычно посередине), которое обычно используется для распределения нагрузки резьбовая застежка, например болт или же орех. Другое использование в качестве проставки, пружины (Шайба Бельвиль, волнистая шайба), износная накладка, предварительная нагрузка показывающее устройство, фиксирующее устройство, и для уменьшения вибрации (резиновая шайба ). Шайбы часто имеют внешнюю диаметр (OD) примерно в два раза больше внутреннего диаметра (ID), но он может варьироваться в довольно широких пределах.

Шайбы обычно металл или же пластик. Высокого качества болтовые соединения требуются шайбы из закаленной стали, чтобы предотвратить потерю предварительной нагрузки из-за бринеллинг после крутящий момент применяется. Шайбы также важны для предотвращения гальваническая коррозия, в частности, изолируя стальные винты от алюминиевых поверхностей. Они также могут использоваться во вращающихся устройствах в качестве подшипников. А упорная шайба используется, когда подшипник качения не требуется ни с точки зрения затрат, ни из-за нехватки места. Покрытия могут быть использованы для уменьшения износа и трения за счет упрочнения их поверхности или обеспечения твердой смазки (т.е. самосмазывающейся поверхности).

Происхождение слова неизвестно; Первое зарегистрированное использование этого слова было в 1346 году, однако впервые его определение было записано в 1611 году.[1]

Резинка или же волокно прокладки используется в краны (или краны, или клапаны) в качестве уплотнения от протечек воды иногда в просторечии называют шайбы; но хотя они могут выглядеть одинаково, шайбы и прокладки обычно предназначены для разных функций и изготавливаются по-разному.

Типы шайб

Большинство стиральных машин можно разделить на три основных типа;

  • Плоские шайбы, которые распределяют нагрузку и предотвращают повреждение фиксируемой поверхности или обеспечивают некоторую изоляцию, например, электрическую
  • Пружинные шайбы, которые обладают осевой гибкостью и используются для предотвращения затягивания или ослабления из-за вибрации
  • Стопорные шайбы, которые предотвращают закрепление или ослабление, препятствуя вращению крепежного устройства при отвинчивании; стопорные шайбы обычно также являются пружинными шайбами.

Плоские шайбы

Имя (а)ИзображениеОписание
Плоская шайба (или «плоская шайба»)Обычная шайба1.jpgКвартира кольцо или кольцо, часто из металла, используется для распределения нагрузки винтового крепления. Кроме того, можно использовать плоскую шайбу, если диаметр отверстия превышает диаметр крепежной гайки.[2][3]
Шайба крыла (США), шайба пенни, шайба брызговика или «ремонтная шайба» (Великобритания)Шайба крыла.tifПлоская шайба с особенно большим наружным диаметром, пропорциональным ее центральному отверстию. Они обычно используются для распределения нагрузки на тонкий листовой металл и названы в честь их использования на автомобильные крылья. Их также можно использовать для соединения с отверстием, увеличенным из-за ржавчины или износа. В Великобритании название происходит от размера старый британский пенни. В Великобритании в большинстве отраслей все шайбы с большим внешним диаметром называют шайбами ​​для пенни, даже если внешний диаметр вдвое превышает размер старой копейки.

Древняя форма этой стиральной машины продавалась как «средство для ремонта посуды», обычно в небольших количествах через розничную торговлю скобяными изделиями. Сюда входили две шайбы, гайка и болт, а также уплотнительная шайба из резины, пробки или волокна. Их можно использовать для заделки небольших отверстий, пятен ржавчины или снятых соединений труб в резервуарах для воды или больших кухонных сосудах.

Гайка и винт со сферической шайбойЧасть самоустанавливающаяся гайка; это шайба с одной закругленной поверхностью, которая предназначена для использования вместе с ответной гайкой, чтобы допускать перекос деталей на несколько градусов.[4]
Анкерная плита или мойщик стенЯкорь 2 (PSF) .pngБольшая пластина или шайба, соединенная с тягой или болтом. Анкерные плиты используются на наружных стенах каменных зданий, для усиления конструкций. Многие анкерные плиты, будучи видимыми, выполнены в декоративном стиле.[5]
Динамометрическая шайбаИспользуется в деревообработка в сочетании с болт с квадратным подголовком; он имеет квадратное отверстие в центре, в которое входит квадратный болт. Зубцы или зубцы шайбы вгрызаются в дерево, предотвращая свободное вращение болта при затягивании гайки.[6]

Пружинные и стопорные шайбы

Имя (а)ИзображениеОписание
Шайба Бельвиль, также известная как чашечная пружинная шайба или коническая шайбаBelleville washer.jpgШайба небольшой конической формы, обеспечивающая осевое усилие при деформации. Поверхность может быть зубчатой, что улучшит блокировку.[7]
Изогнутая тарельчатая пружинаИзогнутая пружинная шайба.jpgПодобно Belleville, за исключением того, что шайба изогнута только в одном направлении, поэтому точек соприкосновения всего четыре. В отличие от шайб Belleville, они оказывают лишь небольшое давление.[8]
Волновые шайбыШайба волнистая 22мм-43мм 2016-03-03.jpgШайба с «волной» в осевом направлении, обеспечивающая давление пружины при сжатии. Волнистые шайбы сопоставимого размера не создают такой силы, как шайбы Бельвилля. В Германии их иногда используют в качестве стопорных шайб, однако они менее эффективны, чем другие варианты.[а][9]
Разъемная шайба или пружинная стопорная шайбаGrower01.jpgКольцо раскололось в одной точке и изогнулось по спирали. Это заставляет шайбу прилагать усилие пружины между головкой крепежа и основанием, которое удерживает шайбу плотно прижатой к основе, а резьба болта - плотно прилегающей к гайке или резьбе основы, создавая большее трение и сопротивление вращению. Применимые стандарты: КАК Я B18.21.1, DIN 127 Группа Военный стандарт США NASM 35338 (ранее MS 35338 и AN-935).[10]

Пружинные шайбы представляют собой левостороннюю спираль и позволяют затягивать резьбу только в правом направлении, то есть по часовой стрелке. Когда применяется левостороннее вращательное движение, приподнятый край врезается в нижнюю часть болта или гайки и в ту часть, к которой они прикреплены, тем самым препятствуя повороту. Следовательно, пружинные шайбы неэффективны на левой резьбе и закаленных поверхностях.[нужна цитата ]. Кроме того, их нельзя использовать вместе с плоской шайбой под пружинной шайбой, поскольку это изолирует пружинную шайбу от врезания в компонент, который будет сопротивляться повороту.

Использование и эффективность пружинных стопорных шайб в последнее время обсуждается в некоторых публикациях.[11][ВОЗ? ] совет не использовать их на том основании, что в плотном состоянии шайба прилегает к основанию и дает не больше сопротивления вращению, чем обычная шайба с тем же крутящим моментом. Исследователи НАСА пошли еще дальше и заявили: «Таким образом, стопорная шайба такого типа бесполезна для запирания».[7][12] Однако пружинная шайба будет продолжать удерживать болт на основании и поддерживать трение при небольшом ослаблении, тогда как обычная шайба - нет.[b]

Преимущество пружинных стопорных шайб заключается в трапециевидной форме шайбы. При сжатии до нагрузок, близких к пределу прочности болта, он будет скручиваться и сплющиваться. Это снижает жесткость пружины болтового соединения, что позволяет ему сохранять большее усилие при тех же уровнях вибрации. Это предотвращает расшатывание.[13]

Зубчатая стопорная шайба, зубчатая шайба или звездообразная шайба[9]Шайба стопорная зубчатая с наружными зубьямиШайба с зубцами, проходящими радиально внутрь или наружу, чтобы врезаться в несущая поверхность. Этот тип шайбы особенно эффективен в качестве стопорной шайбы при использовании с мягкой подложкой, такие как алюминий или пластмасса,[9] и может сопротивляться вращению больше, чем обычная шайба на твердых поверхностях, поскольку натяжение между шайбой и поверхностью распространяется на гораздо меньшую площадь (зубья). Есть четыре типа: внутренний, внешний, комбинированный и потайной. Внутренний стиль имеет зубцы по внутреннему краю шайбы, что делает их более эстетичными.[14] Внешний стиль имеет зубцы по внешнему краю, что обеспечивает лучшую удерживающую способность из-за большей окружности.[15] Комбинированный стиль имеет зубцы по обоим краям для максимальной удерживающей способности.[16] Конструкция с потайной головкой предназначена для использования с винтами с плоской головкой.[17]

Зубчатые стопорные шайбы также используются для заземления, когда металлический выступ или предмет должны быть электрически прикреплены к поверхности. Зубцы шайбы прорезают поверхностные оксиды, краски или другие покрытия и обеспечивают газонепроницаемый токопроводящий путь. В этих случаях шайба не помещается под головку винта (или под гайку), она размещается между склеиваемыми поверхностями. В таких случаях зубная шайба не имеет каких-либо средств блокировки вращения.[18]

Стопорная шайбаARFISA 27.jpgСтопорная шайба, которая работает за счет бокового выступа, который можно согнуть до гайки. Металлический или неметаллический вырез под шайбу предотвращает вращение относительно вала или крепежа. Варианты включают одиночные, множественные, формованные и плоские.[19]
Шайба клиновая стопорнаяКлиновая стопорная шайба.jpgДвухкомпонентная шайба с радиальными зубьями на одной стороне и заклиниванием половин в месте их соединения. Хотя эти шайбы, как правило, дороже в расчете на одну деталь, они обеспечивают максимальную защиту от вибрационного расшатывания.[20]

Стопорные шайбы, контргайки, джемы, и жидкость для фиксации резьбы способы предотвратить ослабление вибрации болтовое соединение.

Прокладки

Термин шайба часто применяется к различным типам прокладок, например к тем, которые используются для уплотнения регулирующего клапана в краны.

ИмяИзображениеОписание
Шайба плечаОбычная шайба со встроенной цилиндрической втулкой; они используются для разделения разных типов металлов и в качестве пломб.[21] Этот термин также используется для обозначения электроизоляции. люверсы.[22]
Шайба раздавливанияШайба изготовлена ​​из мягкого металла, такого как алюминий или медь, и используется для уплотнения соединений для жидкости или газа, например, в гидравлических системах и двигателях внутреннего сгорания.

Специализированные типы

Имя (а)ИзображениеОписание
Орехи или К-образная контргайкаОрехи от Ace Hardware, Concord MA.jpgГайка со встроенной свободно вращающейся шайбой; сборка проще, потому что шайба невыпадающая.
Самоустанавливающаяся шайбаШайба, состоящая из двух частей: одна часть имеет одну выпуклую сферическую поверхность, которая сопрягается с вогнутой поверхностью на другой части, чтобы обеспечить затяжку до поверхности, которая не перпендикулярна оси крепежного элемента винта или гайки, аналогично а сферическая шайба и самоустанавливающаяся гайка
Шайба с верхней крышкойПлечевая шайба, используемая в сантехнике для установки смесителя.
Изоляционная плечевая шайбаИспользуется для электрической изоляции крепежного винта от поверхности, которую он фиксирует. Часто они изготавливаются из нейлона, а также из тефлона, PEEK или других пластиков, чтобы выдерживать более высокие температуры.
Шайба с ключомШайба с ключ для предотвращения вращения и используется для фиксации двух гаек на месте, не позволяя крутящему моменту, приложенному к верхней гайке, заставлять нижнюю гайку также вращаться (например, в резьбовая гарнитура на велосипед ).
Шайба ограничивающая крутящий моментТип шайбы, используемый в различных приложениях, чувствительных к крутящему моменту, предназначенный для ограничения крутящего момента до заданного уровня, а не выше.

Стандарт метрических шайб DIN 125 относится к подтипам A и B. ISO 7089 называет их формой A, а ISO 7090 называет их формой B. Все они имеют одинаковый общий размер, но форма B скошена с одной стороны.

Материалы

Шайбы могут быть изготовлены из различных материалов, включая, помимо прочего:[23]

Устойчивость к коррозии

Ряд методов используется для улучшения коррозия стойкие свойства некоторых материалов шайб:

  • Металлические покрытия - Типичные покрытия, используемые для изготовления антикоррозионных шайб, - это цинк, кадмий, и никель. Цинковое покрытие действует как жертвенный поверхностный слой, который подвергается воздействию коррозионных материалов до того, как материал стиральной машины может быть поврежден. Кадмий создает высококачественную защитную поверхность, но токсичен как с биологической, так и с экологической точки зрения. Никелевые покрытия добавляют защиту от коррозии только тогда, когда покрытие плотное и непористое.
  • Гальваника - Этот метод включает покрытие шайбы электролитическим напылением с использованием таких металлов, как хром или же серебро.
  • Фосфатирование - упругое, но абразивный поверхность достигается за счет включения цинк-фосфат слой и антикоррозийное масло.
  • Побурение или воронение - воздействие на шайбу (обычно стальную) химического соединения или щелочь солевой раствор вызывает окисляющий химическая реакция, в результате которой образуется коррозионно-стойкая окрашенная поверхность. Целостность покрытия можно улучшить, обработав готовый продукт водовытесняющим маслом.
  • Химическое покрытие - в этом методе используется никель-фосфорный сплав, который осаждается на поверхность шайбы, создавая чрезвычайно устойчивую к коррозии и абразиву поверхность.[26]

Тип и форма

Простая шайба и пружинная шайба надеваются на болт между гайкой (на конце с резьбой) и головкой болта.

В Американский национальный институт стандартов (ANSI) предоставляет стандарты для плоских шайб общего назначения. Тип A - это серия стальных шайб с широкими допусками, где точность не имеет значения. Тип B - это серия плоских шайб с более жесткими допусками, в которых наружные диаметры подразделяются на «узкие», «обычные» или «широкие» для конкретных размеров болтов.[27]

«Тип» не следует путать с «формой» (но часто бывает). В Британский стандарт для металлических шайб серии Metric (BS4320), написанного в 1968 году, ввел термин «форма». Формы идут от A до G и определяют внешний диаметр и толщину плоских шайб.

  • Форма A: нормальный диаметр, нормальная толщина
  • Форма B: нормальный диаметр, небольшая толщина
  • Форма C: большой диаметр, нормальная толщина
  • Форма D: большой диаметр, небольшая толщина
  • Форма E: нормальный диаметр, нормальная толщина
  • Форма F: большой диаметр, нормальная толщина
  • Форма G: наибольший диаметр, большая толщина.
    Обратите внимание: «Форма» шайбы при сравнении различных материалов шайбы используется продавцами довольно свободно. В частности, в отношении BS4320, шайбы форм от «A» до «D» включительно обозначаются шайбами ​​из «блестящего металла» и поставляются с самовыравниванием из различных металлов, включая стальные сплавы, латунь, медь и т. Д. В то время как шайба BS4320 имеет форму «E». от «G» включительно обозначаются «черные» (без покрытия) шайбы из низкоуглеродистой стали, которые обычно указываются при условии поставки дополнительного защитного покрытия.

Стандартные метрические размеры плоских шайб

Шайбы стандартных метрических размеров, эквивалентные BS4320, форма A, перечислены в таблице ниже. Размеры в таблице относятся к размерам шайб, как показано на чертеже. Спецификации стандартных метрических плоских шайб были известны как DIN 125 (отозваны) и заменены на ISO 7089. Стандарты DIN (Deutsches Institut für Normung - Немецкий институт стандартизации) выпускаются для различных компонентов, включая промышленные крепежные детали, как метрические плоские шайбы DIN 125. Стандарты DIN остаются распространенными в Германии, Европе и во всем мире, даже несмотря на то, что происходит переход на стандарты ISO. Стандарты DIN продолжают использоваться для деталей, которые не имеют эквивалентов ISO или для которых нет необходимости в стандартизации.[28]

Шайба quoted.svg
Номинальный винт
размеры, M (мм)		Шаг винта
нить, п (мм)		Диаметр (мм)Толщина,
ЧАС (мм)
1-й
выбор		2-й
выбор		ГрубыйОтличноВнутренний
дыра, d1		Внешний,
d2
10.251.130.3
1.20.251.33.50.3
1.40.31.540.3
1.60.351.740.3
1.71.84.50.3
1.80.35
20.42.250.3
2.50.452.760.5
2.62.870.5
30.53.270.5
3.50.63.780.5
40.74.390.8
50.85.3101
610.756.4121.6
717.4141.6
81.2518.4161.6
101.51,25 или 110.5202
121.751,5 или 1,2513242.5
1421.515282.5
1621.517303
182.52 или 1,519343
202.52 или 1,521373
222.52 или 1,523393
243225444
273228504
303.5231564
333.5234605
364337665
394340726
424.5343787
454.5346857
485350928
525454988
565.54581059
605.54621109
6464661159
687012010
727412510
767813510
808214012
858714512
909316012
10010417514

Смотрите также

Примечания

  1. ^ Bowmans Fastener Technical Fast от 1999 г. на стр. 32 и 33 содержит рекомендацию SAE от 1969 г. о том, что стопорные шайбы не должны использоваться в каких-либо критических приложениях. Мотоциклы BMW испытали серию сломанных стопорных шайб, и затем BMW запретила их использование в карданных шарнирах из-за повреждения проставки и ослабления гайки.
  2. ^ Компания Bowman Fastener (Barnes Co) в своей технической серии «Факты о крепежах» около 1999 года заявляет на страницах 32 и 33, что стопорные шайбы являются опасными и устаревшими, а в 1969 году SAE рекомендовал не использовать их в каких-либо критических областях, кроме листового металла или контрольных пластин. BMW сделала их неприемлемыми для приводных валов, так как было обнаружено, что они сломаны, а потеря места привела к ослаблению и повреждению болтов карданного шарнира.[нужна цитата ]

Рекомендации

  1. ^ "The Straight Dope: для чего нужны шайбы (круглые металлические предметы)?". www.straightdope.com.
  2. ^ Пол Грин (2007). Справочник по чертежному столу для машиностроения: создание и понимание стандартных технических чертежей ISO. Lulu.com / CreateSpace. Шайбы, стр.205. ISBN  9781847531155.
  3. ^ Николас Дэвис; Эркки Йокиниеми (2008). Словарь по архитектуре и строительству. Архитектурная пресса. Плоская шайба, стр.153. ISBN  9780750685023.
  4. ^ НАСА, Руководство по проектированию крепежа, п. 10.
  5. ^ Бухер, Уорд (1996). Словарь по сохранению зданий. Консервационный пресс. п. 576.
  6. ^ Джон Холлоуэй (2010). Иллюстрированное руководство по постановке театра. Focal Press. п. 202. ISBN  9780240812045.
  7. ^ а б НАСА, Руководство по проектированию крепежа С. 9–10.
  8. ^ Каталог McMaster-Carr (115-е изд.), Макмастер-Карр, стр. 1217, получено 2010-11-26.
  9. ^ а б c Смит, Кэрролл (1990), Справочник Кэрролла Смита по гайкам, болтам, крепежным деталям и сантехнике, MotorBooks / Издательская компания MBI, стр. 116, ISBN  0-87938-406-9.
  10. ^ Каталог McMaster-Carr (115-е изд.), McMaster-Carr, стр. 3217–3218., получено 2010-11-25.
  11. ^ «Шайбы с винтовой пружиной». www.boltscience.com. Получено 2017-02-14.
  12. ^ IS 3063: 1994 Крепежные изделия. Одинарные пружинные стопорные шайбы прямоугольного сечения. Спецификация.
  13. ^ Бикфорд. Джон Х. «Введение в конструкцию и поведение болтовых соединений», 3-е изд. 1995 г., стр. 561 ISBN  978-0824792978
  14. ^ «Спецификации для внутренних зубчатых стопорных шайб ASME B18.21.1-1999» (PDF).
  15. ^ «Технические условия на стопорные шайбы с внешним зубом ASME B18.21.1-1999» (PDF).
  16. ^ «Спецификации для внутренних / внешних зубчатых стопорных шайб ASME B18.21.1-1999» (PDF).
  17. ^ "Технические условия на стопорные шайбы с потайной головкой и внешним зубом ASME B18.21.1-1999" (PDF).
  18. ^ «Улучшенные методы соединения и заземления электрического / электронного оборудования» (PDF).
  19. ^ ”Что со стиральными машинами? ”, Assembly Magazine, проверено 10 мая 2016 г.
  20. ^ ”[1] ”, Sherex, получено 25 января 2019 года.
  21. ^ Фокс, Брэд; Вандервейд, Питер (2008). Коррозия лодок из сплава: как ее предотвратить. Ripple Industries Pty Ltd. стр. 16. ISBN  9780646492834.
  22. ^ "Флуоресцентный свет". Популярная наука. Bonnier Corporation. 186 (6): 117–118. Июнь 1965 г. ISSN  0161-7370.
  23. ^ "Штамповки и шайбы | Accutrex". www.accutrex.com. Получено 2016-02-11.
  24. ^ Тефлоновые шайбы из ПТФЭ, New Process, получено 10 мая 2016 г.
  25. ^ «Нейлоновые прокладки и шайбы - новое технологическое волокно». New Process Fiber Company, Inc. Получено 2016-02-11.
  26. ^ "Информация о стиральных машинах | IHS Engineering360". www.globalspec.com. Получено 2016-02-11.
  27. ^ "Стандартные стиральные машины - Boker's, Inc". www.bokers.com.
  28. ^ «Метрические плоские шайбы DIN 125» (PDF). Крепеж из осины.

дальнейшее чтение

  • Пармли, Роберт. (2000). «Раздел 11: Шайбы». Иллюстрированный справочник механических компонентов. Нью-Йорк: Макгроу Хилл. ISBN  0070486174 Чертежи, конструкции и обсуждение различных вариантов использования шайб.

внешняя ссылка