PROFILPELAJAR.COM

Пружинные шайбы с разными покрытиями и пружинная шайба на винте

Пружинная шайба^[1] по ГОСТ 6402^[2] (также шайба Гровера или гровер) — разрезная круглая шайба, концы которой расположены в разных плоскостях, служащая для предотвращения самоотвинчивания крепёжных изделий при её упругой деформации под нагрузкой^[1].

Пружинная шайба изготавливается из пружинной (закалённой или нержавеющей) стали в форме разрезанного кольца (левой спирали). В качестве материалов также применяются бронза, алюминий, монель-металл^[3].

Согласно ГОСТу 27017, названия «шайба Гровера», «гровер», «гроверка» — являются недопустимыми синонимами термина «пружинная шайба» и не должны применяться во всех видах документации и литературы, входящих в сферу действия стандартизации или использующих результаты этой деятельности^[1].

История

Изобретателем пружинной шайбы является Джон Гровер^[англ.]^[4], так же являвшийся основателем компании «Grover & Co., Ltd»^[5].

Действие

При затягивании соединения острые края пружинной шайбы, помещённые между соединяемой деталью и гайкой (или головкой винта), врезаются в плоские поверхности соединения и в дальнейшем препятствуют развинчиванию соединения от вибраций. Этот механизм действия делает данный тип шайб неэффективным в случае левосторонней резьбы или очень твёрдых поверхностей.

Эффективность и надёжность действия пружинных шайб были поставлены под сомнение в конце XX века^[6]. Сообщество автомобильных инженеров с 1969 года не рекомендует их для критических соединений: так европейский (немецкий) стандарт DIN 127, описывающий пружинные шайбы, был отозван в 2003 году^[7], поскольку такие шайбы образуют слишком «жесткую» пружину для предполагаемой цели (слишком крутая характеристика пружины) и стопорящее действие такой шайбы составляет, например для винтов класса прочности 8.8, уже 5 % от номинального усилия предварительного натяга в сборке, и действует только как обыкновенная плоская шайба^[8]. Имеющаяся небольшая часть фрикционности соединения также уменьшается при ослаблении, развинчивании и (или) установке соединяемых частей, и быстро становятся еще меньше так, что существенного фиксирующего эффекта не имеет.

Стандартизация

Межгосударственные стандарты

Согласно ГОСТу 6402—70, пружинные шайбы могут изготавливаться четырёх типов^[9]:

Н — нормальные с квадратным поперечным сечением;
Т — тяжёлые с квадратным поперечным сечением;
ОТ — особо тяжёлые с квадратным поперечным сечением;
Л — лёгкие с прямоугольным поперечным сечением.

Отличие типов состоит в размерах поперечного сечения шайбы и величине силы, необходимой для её упругой деформации.

Шайбы могут изготавливаться из проволоки (марок 65Г, 70, 30Х13 по ГОСТ 11850-72); также возможно изготовление из бронзы (марки БрКМц 3-1 по ГОСТ 18175—78) или других цветных сплавов. Твёрдость стальных шайб должна быть 40—48 HRC, бронзовых — не менее 90 HRB.

ГОСТ 19115—91^[10] описывает вариант^{[источник не указан 1861 день]} пружинных шайб — «шайбы пружинные путевые».

Стандарты ЕС

Пружинные шайбы на территории ЕС стандартизированы DIN 127.

В 1960-е годы выяснилась низкая эффективность этой шайбы, и были приняты другие стандарты, например, DIN 128 (изогнутая и волнистая формы). Эти и другие стандарты DIN были отозваны, так как классические пружинные шайбы плохо работают с болтами и гайками из твёрдой стали. На начало XXI века, единственный оставшийся действующим стандарт на пружинные шайбы — это стандарт DIN 6796 (пружинная тарельчатая шайба)^[7].

Примечания

↑ ¹ ² ³ ГОСТ 27017—86 Изделия крепежные. Термины и определения (с Изменением № 1).
↑ Владимир Фещенко. Справочник конструктора. Книга 1. Машины и механизмы. Москва-Вологда, Инфра-Инженерия, 2019. С. 189.
↑ McMaster-Carr catalog (англ.) 3217–3218. McMaster-Carr. Дата обращения: 25 ноября 2010. Архивировано 14 декабря 2019 года.
↑ Суперанская А. В. Заимствование слов и практическая транскрипция. (Предварительные публикации/ Акад. наук СССР. Ин-т языкознания. Сектор структурной и прикладной лингвистики). — М., 1962. — 48 с.
↑ The Works and Products of Grover & Co., Ltd. (англ.) // Cassier’s Engineering Monthly, Volume 48, 1915. С. 126.
↑ Fastener Design Manual (неопр.) (PDF). NASA.gov. NASA. Дата обращения: 10 октября 2017. Архивировано 29 октября 2013 года.
↑ ¹ ² WÜRTH Industrie Service. FASTENERS: Differences between DIN — EN — ISO standards Архивная копия от 23 января 2022 на Wayback Machine (англ.). С. 26.
↑ Vgl. Hubert Hinzen, Maschinenelemente 1, Oldenbourg Wissenschaftsverlag, 2007, ISBN 3-486-58081-7, S. 370
↑ ГОСТ 6402—70. Шайбы пружинные. Технические условия (с Изменениями № 2, 3).
↑ ГОСТ 19115—91 Архивная копия от 20 сентября 2017 на Wayback Machine.

Литература

ГОСТ 6402—70 Шайбы пружинные. Технические условия (с Изменениями N 2, 3)
DIN 127—1987 Шайбы пружинные с квадратным торцом или заточенные (немецкий стандарт)
NASM 35338 Стопорные шайбы, железные или стальные (военный стандарт США)
ASME B18.21.1 Шайбы пружинные (стандарт США)
Гровер // Робин Джеймсон. Большая энциклопедия мастера золотые руки. Litres, 2017. С. 35.
Heinz M. Hiersig: Lexikon Maschinenbau. VDI Verlag, Düsseldorf 1995, ISBN 3-18-401372-3.
Otto Richter, Richard von Voss: Bauelemente der Feinmechanik. VDI-Verlag, 1938.
Ottomar Fratschner: Maschinenelemente. Verlag W. Girardet, 1961.