|
Стопорение шплинтами
(шплинтовка) гаек — надежный и очень распространенный способ стопорения,
применяемый в наиболее ответственных узлах.
Для сравнения с более
современными способами шплинтовки гаек приведен
устаревший способ
шплинтовки. Недостатки этого способа - ослабление болта
на рабочем,
напряженном участке, ограниченность хода гайки в
пределах шплинтуемое.
В современных
конструкциях для увеличения хода затяжки
(пределов шплинтуемости) в верхней
части гайки делают пазы (обычно шесть — по числу
граней гайки) глубиной
и, существенно большей диаметра d шплинта.
Шплинт, выполненный из проволоки
полукруглого сечения, вводят в один из пазов гайки
и в поперечное
отверстие в верхней, ненагруженной, части болта; концы
шплинта отгибают.
Применяют два
способа установки шплинтов. При первом способе шплинт
устанавливают плоскостью кольца параллельно оси болта;
концы шплинта отгибают: один
на грань гайки, другой на торец болта. При втором
способе шплинт устанавливают плоскостью кольца перпендикулярно
к оси болта; концы
шплинта отгибают на грани гайки.
Первый способ применяют
чаще, так как он обеспечивает удобство монтажа и
компактность
конструкции. Однако второй способ увеличивает
пределы шплинтуемости.
Гайки с шестью пазами
допускают возможность стопорения через каждые 60°
поворота гайки. При шаге
резьбы ~ 1,5 мм это соответствует вытяжке болта на
0,25 мм; регулировка
силы затяжки, как видно, получается грубой.
Для увеличения
дробности фиксации в болте иногда сверлят два взаимно
перпендикулярных
отверстия. В этом случае гайка может быть застопорена
через каждые 30°
поворота. Максимально возможное осевое перемещение гайки
вдоль болта между
крайними положениями стопорения составляет t = = h—d (где
h — глубина паза; d —
диаметр шплинта).
Для увеличения пределов
шплинтуемости отверстия смещают относительно друг
друга на величину s = h — d
(не более). Этот способ применяют при длинных
болтах, вытяжка которых
при завертывании гайки может достигать значительной
величины (0,5 мм и
более). Иногда применяют способ шплинтовки, при котором
паз выполняют на конце
болта, а отверстие — в гайке.
Шплинты изготовляют из
мягкой стали и после однократного употребления
заменяют новыми. На
практике применяют и постоянные упругие шплинты из
закаленной стали.
Концы упругих шплинтов снабжают зубчиками, которые
надежно фиксируют шплинт
после его установки.
Распространенным
способом позитивного стопорения является стопорение
отгибными шайбами. Шайбы
изготовляют из мягкой листовой стали и снабжают
лапками. При
установке шайбы под гайку одну из лапок фиксируют
на стягиваемой детали
(чаще всего отгибом на близлежащий уступ крепежного
фланца), другую отгибают
на грань гайки. Получается жесткая связь между
гайкой и стягиваемой
деталью (стопорение на корпус). Помимо отгибки на
фланец, практикуют и другие способы фиксации шайбы на
стягиваемой детали,
пользуясь для этого любыми подходящими элементами
детали, находящимися
поблизости от гайки. Иногда фиксирующие элементы
приходится создавать
искусственно: лапку заправляют в специально
проделанное поблизости
от гайки отверстие, или надевают ее на
специально установленный для этой цели штифт, или
фиксируют соседним
болтом.
Фиксация стопорными
шайбами применима для ввертных болтов и для гаек,
навертываемых на
шпильки. При стопорении гаек, навертываемых на болты, необходима
одновременная фиксация головки болта от поворота. При
стопорении одной гайки болт может вывернуться из застопоренной
гайки. Правильная
конструкция с фиксацией гайки и болта. Фиксация
стопорной шайбы на корпусе должна быть надежной и жесткой.
Стопорение упругими
шайбами основано на создании постоянных сил трения в
резьбе и на торце гайки.
Таким образом, в данном случае сочетается принцип
стопорения гайки «на
болт» и «на корпус». Силы трения препятствуют
отвертыванию гайки при вибрациях, пульсации сил,
действующих на
соединение, а также при появлении остаточных деформаций
в системе (например, при
смятии опорных поверхностей). Чем больше упругость
шайбы, тем надежнее
стопорение. За исключением особых случаев,
упругие шайбы
устанавливают так, чтобы при окончательной затяжке
обеспечивался жесткий
упор гайки в опорную поверхность стягиваемой детали.
Простейшая и наиболее
часто применяемая (хотя далеко не самая совершенная)
форма упругого
стопорения — разрезная пружинная шайба — шайба
Гровера (иногда называемая
просто «гровером»). Шайба (рис. 7) представляет собой
изготовленное из
закаленной стали кольцо с косым разрезом под углом ~ 15° к
оси кольца. Наклон
разреза делается левым для правой резьбы и правым для
левой резьбы. Концы шайбы слегка
разведены и снабжены острыми кромками. При затяжке
кольцо сжимается, кромки
врезаются в тело гайки и в опорную поверхность,
обеспечивая стопорение
гайки «на корпус». Врезание заметно выражено в том
случае, когда опорные
поверхности имеют не слишком высокую твердость (НВ <300). В случае твердых
металлов (закаленная, азотированная сталь и т. д.)
действует только чисто
упругое стопорение, отчего надежность контровки
снижается.
Недопустима установка
шайб Гровера на поверхностях мягких металлов
(например, литые
алюминиевые и магниевые сплавы): зубчики шайб портят такие
поверхности. Применение стальных
подкладных шайб сводит на нет стопорящий эффект
врезания зубчиков в тело
корпуса. Нижняя граница применения шайб Гровера —
металлы с твердостью
НВ>150. Для работы соединения
как упругой системы безразлично, где установлена
шайба: под гайкой или
под головкой болта, или одновременно под гайкой и
болтом в последнем
случае упругость системы увеличивается вдвое. Основной
недостаток шайбы
Гровера заключается в том, что от увеличения сечения
кольца в ширину и в
высоту возрастает развиваемая кольцом упругая сила, но
не повышается упругая
деформация. Другой существенный недостаток —
неизбежность
внецентренного приложения силы затяжки, вызванная тем,
что сила затяжки передается
гайке (и опорной поверхности) в большей степени на
участке расположения
храповых зубчиков, чем на остальной части окружности.
Лучше в этом отношении
пружинные шайбы прямоугольные, выгнутые по цилиндру. Шайбы
затягивают до расплющивания, что обеспечивает жесткий упор
гайки в опорную
поверхность и возможность затяжки болта большой силой.
Для увеличения упругости
шайбы снабжают радиальными прорезями или делают
разрезными. Применяют
установку шайб одновременно под гайку и под головку
болта. Для удобства
монтажа упругие шайбы иногда заделывают в гайку
соединением,
обеспечивающим возможность проворачивания гайки
относительно шайбы. |