Шайба (крепеж)

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

Ассортимент шайб: плоские, разрезные, звездообразные и изолирующие

Шайба — это тонкая пластина (обычно в форме диска, но иногда и квадратная) с отверстием (обычно посередине), которая обычно используется для распределения нагрузки резьбового крепежа , такого как болт или гайка . Другие применения — в качестве распорной детали, пружины ( тарельчатая шайба , волновая шайба), износостойкой прокладки, устройства индикации предварительной нагрузки , стопорного устройства и для снижения вибрации ( резиновая шайба ).

Шайбы обычно металлические или пластиковые . Высококачественные болтовые соединения требуют использования закаленных стальных шайб для предотвращения потери предварительной нагрузки из-за бринеллирования после приложения крутящего момента . Шайбы также важны для предотвращения гальванической коррозии , в частности, 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 затрат и производительности, либо из-за ограничений по пространству. Покрытия могут использоваться для уменьшения износа и трения, либо путем упрочнения поверхности, либо путем обеспечения твердой смазки (т. е. самосмазывающейся поверхности).

Происхождение слова неизвестно. Первое зафиксированное использование слова относится к 1346 году; однако, первое его определение было зафиксировано в 1611 году. ^[1]

Резиновые или волокнистые прокладки, используемые в кранах (или вентилях, клапанах и других соединениях трубопроводов) в качестве герметизации для предотвращения утечек воды, иногда в разговорной речи называют шайбами ; но, хотя они могут выглядеть одинаково, шайбы и прокладки обычно предназначены для разных функций и изготавливаются по-разному.

Типы стиральных машин

Большинство стиральных машин можно разделить на три основных типа:

• Простые шайбы , которые распределяют нагрузку и предотвращают повреждение фиксируемой поверхности или обеспечивают своего рода изоляцию, например электрическую.
• Пружинные шайбы , обладающие осевой гибкостью и используемые для предотвращения затягивания или ослабления из-за вибраций.
• Стопорные шайбы , которые предотвращают затягивание или ослабление путем предотвращения откручивания и вращения крепежного устройства; стопорные шайбы обычно также являются пружинными шайбами.

Простые шайбы

Пружинные и стопорные шайбы

Стопорные шайбы, контргайки , контргайки и резьбовой фиксатор — это способы предотвращения ослабления болтового соединения из -за вибрации .

Прокладки

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

Специализированные типы

Стандарт метрических шайб DIN 125 относится к подтипам A и B. В стандарте ISO 7089 они обозначены как форма A, а в стандарте ISO 7090 — как форма B. Все они имеют одинаковый общий размер, но форма B имеет фаску с одной стороны.

Материалы

Шайбы могут быть изготовлены из различных материалов, включая, но не ограничиваясь: ^[22]

• 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) ^[23]
• Нейлон – Нейлон 6 , Нейлон 66 , Нейлатрон и Текамид MDS ^[24]
• Специализация – волокна , керамика , резина , войлок , кожа , биметаллы и слюда.
• Фенольный – материал обладает хорошей электроизоляцией, легкий, прочный, имеет низкое влагопоглощение, термостойкий, устойчив к химикатам и коррозии. Фенольные шайбы заменяют плоские металлические шайбы в 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 .

Коррозионная стойкость

Для повышения коррозионной стойкости некоторых материалов шайб используется ряд методов :

• Металлические покрытия – Типичные покрытия, используемые для производства коррозионно-стойких шайб, – это цинк, кадмий и никель. Цинковое покрытие действует как жертвенный поверхностный слой, который становится жертвой коррозионных материалов до того, как материал шайбы может быть поврежден. Кадмий создает высококачественную защитную поверхность, но он токсичен как биологически, так и экологически. Никелевые покрытия обеспечивают защиту от коррозии только тогда, когда покрытие плотное и непористое.
• Гальванопокрытие – этот метод подразумевает нанесение покрытия на шайбу методом электролитического осаждения с использованием таких металлов, как хром или серебро .
• Фосфатирование – прочная, но абразивная поверхность достигается путем нанесения цинк-фосфатного слоя и антикоррозионного масла.
• Потемнение или синение – воздействие на шайбу (обычно стальную) химического соединения или раствора щелочной соли вызывает окислительную химическую реакцию, в результате которой образуется устойчивая к коррозии цветная поверхность. Целостность покрытия можно улучшить, обработав готовое изделие маслом, вытесняющим воду.
• Химическое покрытие – этот метод использует никель-фосфорный сплав, который осаждается на поверхность шайбы, создавая чрезвычайно устойчивую к коррозии и абразивному воздействию поверхность. ^[25]

Тип и форма

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

Американский национальный институт стандартов (ANSI) устанавливает стандарты для плоских шайб общего назначения. Тип A — это серия стальных шайб с широкими допусками, где точность не имеет решающего значения. Тип B — это серия плоских шайб с более жесткими допусками, где наружные диаметры классифицируются как «узкие», «обычные» или «широкие» для определенных размеров болтов. ^[26]

«Тип» не следует путать с «формой» (хотя часто путают). Британский стандарт для металлических шайб метрической серии (BS4320), написанный в 1968 году, ввел термин «форма». Формы идут от A до G и определяют наружный 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 используется продавцами довольно свободно. В отношении BS4320, в частности, формы шайб от «A» до «D» включительно обозначаются как шайбы «блестящего металла» и поставляются с самообработкой из различных металлов, включая: стальные сплавы, латунь, медь и т. д. В то время как формы шайб BS4320 от «E» до «G» включительно обозначаются как «черные» (непокрытые) шайбы из мягкой стали, которые обычно указываются с условием поставки дополнительного защитного покрытия.

Стандартные метрические размеры плоских шайб

Шайбы стандартных метрических размеров, эквивалентные BS4320 Form A, перечислены в таблице ниже. Размеры в таблице относятся к размерам шайб, как описано на чертеже. Спецификации для стандартных метрических плоских шайб были известны как DIN 125 (отозван) и заменены на ISO 7089. Стандарты DIN (Deutsches Institut für Normung - Немецкий институт стандартизации) выпускаются для различных компонентов, включая промышленные крепежи, как метрические плоские шайбы DIN 125. Стандарты DIN остаются общими в Германии, Европе и во всем мире, 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. ^[27]

Смотрите также

• Защитный кожух
• Дюбель
• Унифицированный стандарт резьбы

Примечания

1. Bowmans Fastener Technical Fast 1999 года на страницах 32 и 33 есть рекомендация SAE от 1969 года о том, что стопорные шайбы не должны использоваться в любых критических приложениях. Мотоциклы BMW столкнулись с серией поломок стопорных шайб, и BMW затем запретила их использование в карданных шарнирах из-за повреждения из-за потери распорной втулки и ослабления гайки. ^{[ необходима ссылка ]}

Ссылки

1. «The Straight Dope: Каково назначение шайб (круглых металлических штучек)?». www.straightdope.com . 28 июня 2005 г.
2. Пол Грин (2007). Справочник по машиностроительному чертежному столу: 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 зданий. Architectural Press. Flat Washer, стр. 153. ISBN 9780750685023.
4. "Fastener Design Manual" (PDF) . NASA . 1990. стр. 9–10. Архивировано из оригинала (PDF) 15 мая 2010 г.
5. Бухер, Уорд (1996). Словарь по сохранению зданий . Preservation Press. стр. 576.
6. Джон Холлоуэй (2010). Иллюстрированное руководство по театральному производству. Focal Press. стр. 202. ISBN 9780240812045.
7. Каталог Макмастера-Карра (115-е изд.), Макмастер-Карр, стр. 1217 , получено 26 ноября 2010 г.
8. Смит, Кэрролл (1990), Справочник Кэрролла Смита по гайкам, болтам, крепежам и сантехнике, MotorBooks/MBI Publishing Company, стр. 116, ISBN 0-87938-406-9.
9. Каталог Макмастера-Карра (115-е изд.), Макмастер-Карр, стр. 3217–3218 , получено 25 ноября 2010 г.
10. "Винтовые пружинные шайбы". www.boltscience.com . Получено 14.02.2017 .
11. IS 3063: 1994 Крепежные изделия. Шайбы пружинные стопорные прямоугольного сечения с одной спиралью. Технические характеристики
12. Бикфорд. Джон Х. «Введение в конструкцию и поведение болтовых соединений» 3-е изд. 1995 г. стр. 561 ISBN 978-0824792978 
13. "Технические условия на внутренние зубчатые стопорные шайбы ASME B18.21.1-1999" (PDF) .
14. "Технические условия на наружные зубчатые стопорные шайбы ASME B18.21.1-1999" (PDF) .
15. "Технические условия на внутренние/внешние зубчатые стопорные шайбы ASME B18.21.1-1999" (PDF) .
16. "Технические условия на стопорные шайбы с потайными внешними зубьями ASME B18.21.1-1999" (PDF) .
17. «Улучшенные методы соединения и заземления электрического/электронного оборудования» (PDF) .
18. «Что с шайбами?», Assembly Magazine, получено 10 мая 2016 г.
19. «[1]», Sherex, получено 25 января 2019 г.
20. Фокс, Брэд; ВандерВейде, Питер (2008). Коррозия сплава лодки: как ее предотвратить. Ripple Industries Pty Ltd. стр. 16. ISBN 9780646492834.
21. "Флуоресцентный свет". Popular Science . 186 (6). Bonnier Corporation: 117–118. Июнь 1965. ISSN  0161-7370.
22. "Штамповки и шайбы | Accutrex". www.accutrex.com . Получено 2016-02-11 .
23. Тефлоновые шайбы PTFE, новый процесс, получено 10 мая 2016 г.
24. "Нейлоновые прокладки и шайбы - Новое технологическое волокно". New Process Fibre Company, Inc. Получено 11.02.2016 .
25. "Информация о шайбах | IHS Engineering360". www.globalspec.com . Получено 2016-02-11 .
26. "Стандартные шайбы - Boker's, Inc". www.bokers.com .
27. "Метрические плоские шайбы DIN 125" (PDF) . Крепеж Aspen .

Дальнейшее чтение

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

Внешние ссылки

• (http://www.fastenerdata.co.uk/flat-washers Размеры шайб Global
• Размеры плоской шайбы ASME (тип A и тип B)
• Типичные размеры плоских шайб США, внутренний и внешний диаметр шайб USS, SAE, Fender и NAS (мм)
• Плоские шайбы типа B по американскому национальному стандарту (ANSI)
• Плоские шайбы SAE Тип A Простые шайбы
• Размеры комбинированной плоской шайбы USS и SAE
• Таблица толщины плоских шайб. Толщина стальных калибров, неметрическая
• Раздельные стопорные шайбы: правда против мифа Hill Country Engineering
• Использование стиральных машин Проектирование машин - Использование стиральных машин