Шайба (фурнитура)

Тонкая пластина с отверстием, обычно используемая для распределения нагрузки резьбового крепежа.

Ассортимент шайб: плоские, разрезные, звездообразные и изолирующие.

Шайба представляет собой тонкую пластину (обычно в форме диска, но иногда и квадратную) с отверстием (обычно посередине), которое обычно используется для распределения нагрузки от резьбового крепежа , такого как болт или гайка . Другие применения: в качестве прокладки, пружины ( тарельчатая шайба , волнистая шайба), износной накладки, устройства индикации предварительной нагрузки , стопорного устройства и для снижения вибрации ( резиновая шайба ).

Шайбы обычно металлические или пластиковые . Для высококачественных болтовых соединений требуются шайбы из закаленной стали, чтобы предотвратить потерю предварительного натяга из-за бринеллирования после приложения крутящего момента . Шайбы также важны для предотвращения гальванической коррозии , особенно путем изоляции стальных винтов от алюминиевых поверхностей. Их также можно использовать во вращающихся устройствах в качестве подшипника. Упорная шайба используется , когда подшипник качения не нужен либо с точки зрения экономичности, либо из-за ограниченного пространства. Покрытия можно использовать для уменьшения износа и трения либо путем упрочнения поверхности, либо путем обеспечения твердой смазки (т.е. самосмазывающейся поверхности).

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

Резиновые или волоконные прокладки, используемые в кранах (или кранах, клапанах и других соединениях трубопроводов) в качестве уплотнения от протечек воды, иногда в просторечии называются шайбами ; но, хотя они могут выглядеть одинаково, шайбы и прокладки обычно предназначены для разных функций и изготавливаются по-разному.

Типы шайб

Большинство шайб можно разделить на три основных типа;

• Простые шайбы , которые распределяют нагрузку и предотвращают повреждение закрепляемой поверхности или обеспечивают некоторую изоляцию, например электрическую.
• Пружинные шайбы , обладающие осевой гибкостью и используемые для предотвращения крепления или ослабления из-за вибраций.
• Стопорные шайбы , предотвращающие крепление или ослабление, препятствуя отвинчиванию крепежного устройства; стопорные шайбы обычно также являются пружинными шайбами.

Простые шайбы

Пружинные и стопорные шайбы

Стопорные шайбы, контргайки , контргайки и жидкость для фиксации резьбы позволяют предотвратить ослабление болтового соединения вибрацией .

Прокладки

Термин «шайба» часто применяется к различным типам прокладок, например, к тем, которые используются для герметизации регулирующего клапана в кранах .

Специализированные типы

Метрический стандарт шайбы DIN 125 относится к подтипам A и B. В ISO 7089 они называются формой A, а в ISO 7090 — формой B. Все они имеют одинаковый общий размер, но форма B имеет фаску с одной стороны.

Материалы

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

• Сталь — углеродистая сталь , пружинная сталь , нержавеющая сталь A2 (304) и нержавеющая сталь A4 (316/316L).
• Цветные металлы – медь , латунь , алюминий , титан , железо , бронза и цинк.
• Сплав – кремниевая бронза , инконель , монель и хастеллой.
• Пластик – термопласты и термореактивные полимеры , такие как полиэтилен , ПТФЭ (тефлон) ^[24].
• Нейлон – Нейлон 6 , Нейлон 66 , Нилатрон и Текамид MDS ^[25]
• Специализация – волокна , керамика , резина , войлок , кожа , биметаллы и слюда.
• Фенольный материал – материал имеет хорошую электроизоляцию, легкий, прочный, имеет низкое влагопоглощение, термостойкий, устойчив к химическим веществам и коррозии. Фенольные шайбы заменяют плоские металлические шайбы в тех случаях, когда требуется электроизоляция. Фенольные шайбы штампуются из больших листов фенольного материала. Термин «фенольная шайба» иногда используется для штампованных шайб из ламинированных материалов, таких как бумага, холст и майлар .

Устойчивость к коррозии

Для улучшения коррозионно -стойких свойств некоторых материалов шайб используется ряд методов :

• Металлические покрытия. Типичными покрытиями, используемыми для изготовления коррозионностойких шайб, являются цинк, кадмий и никель. Цинковое покрытие действует как жертвенный поверхностный слой, который становится жертвой коррозийных материалов, прежде чем материал шайбы может быть поврежден. Кадмий создает высококачественную защитную поверхность, но токсичен как биологически, так и экологически. Никелевые покрытия обеспечивают защиту от коррозии только в том случае, если покрытие плотное и непористое.
• Гальваника . Этот метод включает в себя покрытие шайбы электролитическим осаждением с использованием таких металлов, как хром или серебро .
• Фосфатирование – упругая, но абразивная поверхность достигается за счет нанесения слоя фосфата цинка и антикоррозионного масла.
• Потемнение или воронение. Воздействие шайбы (обычно стальной) на химическое соединение или раствор щелочной соли вызывает окислительную химическую реакцию, в результате которой образуется устойчивая к коррозии цветная поверхность. Целостность покрытия можно улучшить, обработав готовое изделие водовытесняющим маслом.
• Химическое покрытие. В этом методе используется никель-фосфорный сплав, который осаждается на поверхность шайбы, создавая поверхность, чрезвычайно устойчивую к коррозии и истиранию. ^[26]

Тип и форма

На болт между гайкой (на резьбовом конце) и головкой болта надеваются плоская шайба и пружинная шайба.

Американский национальный институт стандартов (ANSI) предоставляет стандарты для плоских шайб общего назначения. Тип А представляет собой серию стальных шайб с широкими допусками, где точность не имеет решающего значения. Тип B представляет собой серию плоских шайб с более жесткими допусками, где наружные диаметры классифицируются как «узкие», «обычные» или «широкие» для болтов определенных размеров. ^[27]

«Тип» не следует путать с «формой» (но часто так и есть). Британский стандарт на металлические шайбы метрической серии (BS4320), написанный 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.
  «Форма» шайбы при сравнении различных типов материалов шайб довольно свободно используется продавцами. В частности, в отношении BS4320 шайбы форм от A до D включительно обозначаются как шайбы из «блестящего металла» и поставляются в самообработанном виде из различных металлов, включая стальные сплавы, латунь, медь и т. д. Тогда как шайбы BS4320 формы E От 'G' включительно обозначаются 'черные' (непокрытые) шайбы из мягкой стали, которые обычно поставляются с дополнительным защитным покрытием.

Стандартные метрические размеры плоских шайб

Шайбы стандартных метрических размеров, эквивалентных BS4320 Form A, перечислены в таблице ниже. Размеры в таблице относятся к размерам шайб, указанным на чертеже. Спецификации для стандартных метрических плоских шайб были известны как DIN 125 (отменены) и заменены стандартом 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]

Смотрите также

• Битовая защита
• Дюбель
• Единый стандарт резьбы

Примечания

1. Технический бюллетень Bowmans Fastener от 1999 года на стр. 32 и 33 содержит рекомендации SAE от 1969 года, запрещающие использование стопорных шайб в каких-либо критически важных случаях. На мотоциклах BMW несколько раз ломались стопорные шайбы, и затем BMW запретила их использование в карданных шарнирах из-за повреждения, вызванного потерей проставки и ослаблением гаек. ^{[ нужна цитата ]}

Рекомендации

1. «The Straight Dope: Каково назначение шайб (круглых металлических вещей)?». www.straightdope.com . 28 июня 2005 г.
2. Пол Грин (2007). Справочник по чертежному столу машиностроения: создание и понимание технических чертежей по стандарту ISO. Lulu.com/CreateSpace. Шайбы, стр.205. ISBN 9781847531155.
3. Николас Дэвис; Эркки Йокиниеми (2008). Словарь архитектуры и строительства. Архитектурная пресса. Плоская шайба, стр.153. ISBN 9780750685023.
4. НАСА, Руководство по проектированию крепежных изделий, стр. 10.Ошибка sfnp: нет цели: CITEREFNASA,_Fastener_Design_Manual ( справка )
5. Бухер, Уорд (1996). Словарь по сохранению зданий . Пресс-консервация. п. 576.
6. Джон Холлоуэй (2010). Иллюстрированный путеводитель по театральной постановке. Фокальная пресса. п. 202. ИСБН 9780240812045.
7. «Руководство по проектированию крепежных изделий» (PDF) . НАСА . 1990. стр. 9–10. Архивировано из оригинала (PDF) 15 мая 2010 года.
8. Каталог МакМастер-Карра (115-е изд.), МакМастер-Карр, стр. 1217 , получено 26 ноября 2010 г.
9. Смит, Кэрролл (1990), Гайки, болты, крепеж и сантехническое оборудование Кэрролла Смита, MotorBooks/MBI Publishing Company, стр. 116, ISBN 0-87938-406-9.
10. Каталог McMaster-Carr (115-е изд.), McMaster-Carr, стр. 3217–3218 , получено 25 ноября 2010 г ..
11. «Шайбы винтовой пружины». www.boltscience.com . Проверено 14 февраля 2017 г.
12. IS 3063: 1994 Крепежные изделия. Пружинные стопорные шайбы прямоугольного сечения с одной спиралью. Спецификация.
13. Бикфорд. Джон Х. «Введение в конструкцию и поведение болтовых соединений», 3-е изд. 1995 г., стр. 561 ISBN 978-0824792978 . 
14. «Технические характеристики стопорных шайб с внутренними зубьями ASME B18.21.1-1999» (PDF) .
15. «Технические характеристики стопорных шайб с внешними зубьями ASME B18.21.1-1999» (PDF) .
16. «Технические характеристики стопорных шайб с внутренними и внешними зубьями ASME B18.21.1-1999» (PDF) .
17. «Технические характеристики стопорных шайб с потайными внешними зубьями ASME B18.21.1-1999» (PDF) .
18. «Улучшенные методы соединения и заземления электрического и электронного оборудования» (PDF) .
19. «Что с шайбами?», Журнал Ассамблеи, получено 10 мая 2016 г.
20. ”[1]”, Шерекс, получено 25 января 2019 г.
21. Фокс, Брэд; ВандерВейде, Питер (2008). Коррозия лодок из сплавов: как ее предотвратить. Ripple Industries Pty Ltd. с. 16. ISBN 9780646492834.
22. «Флуоресцентный свет». Популярная наука . 186 (6). Боннье Корпорейшн: 117–118. Июнь 1965 г. ISSN  0161-7370.
23. «Штамповки и шайбы | Accutrex» . www.accutrex.com . Проверено 11 февраля 2016 г.
24. Тефлоновые шайбы из ПТФЭ, новый процесс, получено 10 мая 2016 г.
25. «Нейлоновые прокладки и шайбы — новое технологическое волокно» . Компания New Process Fiber, Inc. Проверено 11 февраля 2016 г.
26. «Информация о стиральных машинах | IHS Engineering360» . www.globalspec.com . Проверено 11 февраля 2016 г.
27. "Стандартные шайбы - Boker's, Inc" . www.bokers.com .
28. «Метрические плоские шайбы DIN 125» (PDF) . Осиновый крепеж .

дальнейшее чтение

• Пармли, Роберт. (2000). «Раздел 11: Шайбы». Иллюстрированный справочник по механическим компонентам. Нью-Йорк: МакГроу Хилл. ISBN 0070486174 Рисунки, конструкции и обсуждение различных вариантов использования шайб. 

Внешние ссылки

• (http://www.fastenerdata.co.uk/flat-washers Размеры шайб Global
• Размеры простой шайбы ASME (тип A и тип B)
• Типичные размеры плоской шайбы для США. Внутренний и внешний диаметр шайбы USS, SAE, Fender и NAS (мм)
• Плоские шайбы типа B по американскому национальному стандарту (ANSI)
• Плоские шайбы SAE. Простые шайбы типа A.
• Размеры комбинированной плоской шайбы USS и SAE
• Таблица толщины плоских шайб. Неметрическая толщина стали.
• Разделенные стопорные шайбы: правда против мифов Hill Country Engineering
• Использование машинных шайб Проектирование машин - Использование шайб