Гост р 53664-2009 болты высокопрочные цилиндрические и конические для мостостроения. гайки и шайбы к ним. технические условия

Описание и назначение

При работе с крепежными изделиями время от времени возникает ряд сложностей, которые удалось решить только с появлением шайб. Благодаря небольшому металлическому плоскому диску с отверстием по центру мастер может избежать:

• самопроизвольного раскручивания деталей;
• повреждений в процессе завинчивания крепежа;
• недостаточно плотной фиксации болта, шурупа или самореза.

Несмотря на простоту конструкции, именно шайба дает возможность увеличить прижимную поверхность, а в некоторых случаях сделать соединение деталей более плотным. Благодаря широте применения данного изделия производители побеспокоились о том, чтобы диаметр внутреннего отверстия был разным.

Плоские шайбы могут создаваться из различных материалов, но неизменным остается их качество, которое контролирует ГОСТ 11371-78. В продаже можно встретить данное изделие в двух вариантах:

1. без фаски – шайба имеет одинаковую ширину всей поверхности;
2. с фаской – к краю изделия имеется скос в 40°.

В зависимости от использования можно выбирать простые шайбы или усиленные, способные выдерживать большие нагрузки. Данный вариант успешно используется в легкой и тяжелой промышленности. Наиболее популярными отраслями использования шайб являются:

• кораблестроение;
• машиностроение;
• сборка сельхозтехники;
• производство станков различного назначения;
• строительство маслобойных аппаратов;
• работа с холодильной техникой;
• мебельная промышленность.

Чтобы разбираться в том, какие шайбы для чего нужны, важно знать технические характеристики каждого варианта изделия

Размеры и вес

Размерные параметры шайб определяются в зависимости от применяемой системы стандартизации — по DIN или ГОСТу, разница незначительная, но маркировка может отличаться. Куда более важна ширина полей, определяющая разницу во внешнем и внутреннем диаметре. Масса во многом зависит от материала, из которого изготовлено изделие, например, большая стальная шайба точно будет массивнее силиконовой или фторопластовой. Размер определяется внутренним рабочим диаметром.

Самые востребованные варианты стоит рассмотреть более подробно.

• Плоские по DIN 125. Размер варьируется от M3 до M24 при весе 0,12-32,3 г. У нержавеющих внутренний диаметр представлен вариантами M5,3-M12. Масса от 0,5 до 6,27 г.
• Пружинные или гроверы по DIN 127. Выпускаются в размерном диапазоне M4-M16 с массой 0,38-8,93 г. Нержавеющие варианты более тяжелые, весят от 0,5 г.
• С внутренними зубцами по DIN 6798 J. Производятся в размере M3,2 с весом изделия 2,33 г.
• Кузовные DIN 9021. Увеличенные (с широкой площадкой) имеют размеры M3-M20 и вес 0,34-76,92 г. В нержавеющем исполнении тоже встречаются. Самый ходовой размер M10,5 при весе 15 г.
• С наружными зубцами DIN 6798 A. Выпускаются в размере M8,2 при весе 2,33 г для изделия из нержавеющей стали.

Плоские стальные и оцинкованные шайбы нормируются в России по ГОСТу 11371-78 или ГОСТу 18123-82. Кузовные и увеличенные должны соответствовать ГОСТу 6958-78. Гроверы выпускаются с внутренним диаметром от 4 до 48 мм, весом от 0,12 до 14,5 г. Стандарт для них — ГОСТ 6402-70.

Контршайба что это такое

Этот тип крепежа используется в качестве уплотнителя соединения. Любая шайба служит прослойкой между гайкой и болтом, шпилькой, саморезом, шурупом и т.д. Она увеличивает опорную поверхность, не давая деталям проваливаться внутрь материала, деформировать его или перекоситься.

Почему важно использовать шайбы

Игнорируя установку такой подкладки, вы рискуете уменьшить срок службы всей конструкции. Шайбы используются для того, чтобы крепеж не раскрутился при нагрузках. При правильном подборе размера и затягивании они существенно улучшат контакт поверхностей. Если крепеж постоянно подвергается тряске, колебаниям и ударам, то шайбы не дадут болтам расшататься и раскрутиться. Подобные решения можно встретить в крыльях самолетов, деталях фрезеровочных станков.

Перекос гайки опасен не только возможным разрывом контакта между деталями, но и повреждениями основной поверхности. В этом случае прокладки защищают лакокрасочный слой на конструкциях от царапин и вмятин, а само отверстие — от влаги. Без них ускоряется износ, увеличивается риск необратимых повреждений. Это главный ответ на вопрос, для чего нужна шайба в болтовом соединении.

Формы и разновидности шайб

Чаще всего на рынке можно встретить следующие типы изделий:

• Плоские — подходят для усиления обычных узлов.
• Квадратные и увеличенные — модификации плоских, применяются в зависимости от состояния поверхности.
• Пружинные (шайбы Гровера) — амортизируют поверхности при ударной и вибрационной нагрузке, предотвращают повреждения.
• Стопорные зубчатые — не дают резьбе раскрутиться благодаря сжатию зубцов.
• С резьбой изнутри — помогают в регулировке узла.
• Шайбы с лапкой — схожи с стопорно зубчатыми, лапка играет роль стопора при затягивании.
• Рифленые — шероховатые, имеют насечки для лучшего сцепления.
• Косые — не только уплотняют, но и скрадывают неровности, разницу углов соединения.

• Виды шайб

• Болт, шайба и гайка

• Шайбы: пружинные, плоские, с лепестками

• Шайба с лапками

Материалы шайб

Часто они штампуются из алюминия, меди, стали, титана, латуни. Материал подбирается в зависимости от риска коррозии, типа основы для крепежа. В большинстве случаев они имеют гальваническое цинковое покрытие, защищающее от ржавчины и разрушения, либо хроматирование. Также для смягчения давления крепежных элементов используют шайбы из резины, пластмассы.

Размер прокладки подбирается по размеру завинчивающихся деталей. На экземплярах допустимо наличие заусенцев или микроскопических дефектов, которые никак не влияют на их функцию.

Где используют

Шайбы нужно для надежного сочленения листов мягких материалов (панели, фанера, гипсокартон, дерево). При этом их желательно монтировать с двух сторон метизов. Бытовым применением их функции не ограничиваются. При высоких требованиях к соединениям шайбы используют в промышленных отраслях:

• станкостроение;
• авиастроение;
• машиностроение;
• изготовление приборов;
• ремонт жилых и коммерческих помещений;
• строительство домов и временных сооружений;
• возведение металлоконструкций и т.д.

Список того, зачем нужны шайбы, этим не ограничивается. Практически в любой строительной и производственной задаче можно найти им применение. Иногда для этого приходится создавать метизы по чертежу, а не закупать готовые. Под заказ возможно изготовление любой партии — шайбы.

Болт, шпилька, винт

Для уточнения стоит обратиться к официальному документу, коим является ГОСТ 27017‑86 «Крепежные изделия. Термины и определения». В нем собраны все основные характеристики по каждому конкретному метизу.

Согласно этому «словарику» и винт и болт – это крепежные изделия, имеющие стержень с наружной резьбой. Это, в принципе, ничего нам не говорит, потому как почти все основные метизы обязаны состоять из стержня. Однако в тексте ГОСТа есть то, что и расшифровывает, собственно, чем винт отличается от болта. Таких характеристик две.

Болт имеет головку, в то время как его сородич – обладатель некоего «конструктивного элемента для передачи крутящего момента», и это далеко не всегда такая же шестигранная или полукруглая головка. «Элементом» может быть и просто шлиц, нанесенный на один из концов тела винта.

Еще одно отличие – это способ соединения. Болтовой (его так и называют) отличается обязательным наличием дополнительного крепления – гайки, в то время как винтовое крепление требует только наличия резьбы, ею и обходится.

Не будем останавливаться и сравним другие крепежные изделия, ведь, болт, шпилька, винт, а еще шуруп и саморез часто мимикрируют друг под друга. 

 Шпилька – крепежное изделие, очень похожее на винт и болт, отличия правда, только в одной части, а именно в стержне с резьбой. Вообще-то, именно это – цилиндрическое тело с нарезкой на обоих концах или по всей длине – и представляет из себя шпилька. Она используется, когда появляется необходимость скрепить две поверхности, порой с оставлением промежутка между ними.

Шуруп – отличительной чертой этого крепежа считается особенность наконечника. Он, как правило, имеет конусообразный вид, что позволяет данному метизу самому создавать резьбу внутри поверхности, в которую его вкручивают. Впрочем, шурупы настолько интеллигентны, что требуют для себя предварительной обработки в виде отверстия, ибо чаще всего их используют в соединениях довольно мягких материалов – пластмассы или дерева.

Более брутальный старший брат шурупа – саморез или самонарезающий шуруп. И вот тут-то с терминами происходит загвоздка. Болт, шпилька, винт – тут различия вроде бы относительно понятны. Что касается шурупа и самореза, ГОСТ 27017-86 не считает их ни равноправными типами крепежных изделий, ни даже подвидами. Официальная версия такова: шуруп – метиз в виде стержня со специальной нарезкой и коническим окончанием, которое формирует резьбу в отверстии рабочей поверхности.

Болт и винт отличия

А вот то, что мы привыкли называть саморезом – это не шуруп, хотя по конструкции практически ему идентичен, а самонарезающий винт, отличием которого является наконечник в виде конуса и умение самостоятельно формировать резьбу просто сразу в детали. Ну а если оканчивается сверлом, правильное официальное название такого крепежа будет самосверлящий самонарезающий винт. Довольно сложное имя, особенно для идентификации крепежных изделий в магазинах.

Чтобы не запутывать потенциальных покупателей, сами производители часто уходят от официальных, стандартизированных названий. Размеры и качественные характеристики крепежных изделий соответствуют ГОСТ, а вот наименования упрощаются. Винт и болт отличия означают сами себя, если первый небольших размеров, а второй поставляется сразу с гайкой. Шурупом называют изделия с коническим незаостренным наконечником, а вот под саморезами чаще всего подразумевают крепежи со сверлом. Тут уж точно сложно ошибиться.

Сферы применения

Шайбы востребованы в самых разных сферах деятельности. Их применяют при сборке мебельных конструкций, соединении строительных элементов, монтаже трубопроводов и линейных коммуникаций. Эластичные силиконовые варианты востребованы в быту. В промышленном производстве основными направлениями использования шайб можно назвать машиностроение, судостроение, станкостроение.

В зависимости от формы и исполнения определяется назначение шайбы. Например, косые необходимы для компенсации разницы углов деталей или плоскостей, ими крепят двутавровые балки. Контактные улучшают сцепление крепежных элементов с поверхностью. Стопорные необходимы для предотвращения отвинчивания деталей, они нужны в конструкциях неразъемного типа. Для компенсации динамических нагрузок и вибрации в машинах, механизмах используются пружинные шайбы.

Мебельное наполнение в гостиную

Прежде чем приобрести мебель в гостиную комнату, следует определить, для каких целей она необходима:

1. Для размещения и хранения вещей.
2. Для приема гостей.

Стандартным вариантом интерьера гостиной является наличие:

• Шкафа.
• Кресла.
• Дивана или софы.
• Журнального столика.
• Витрины.
• Обеденного стола (если позволяет свободное пространство).

Самым главным атрибутом гостиной является место для отдыха – диван. Многих волнует вопрос: «Как выбрать диван в гостиную, чтобы он был и красивым и удобным и функциональным».

В первую очередь нужно определиться с размером данного предмета интерьера, поскольку если площадь комнаты ограничена, большое изделие будет не уместным

При выборе дивана следует обращать внимание на несколько деталей:

• Форму (прямой, угловой, П-образный).
• Степень жесткости (мягкий, средне жесткий, жесткий).
• Качество каркаса и обивки.
• Материалы изготовления.
• Стиль выполнения.

Для малогабаритных квартир дизайнеры советуют выбирать классическую или угловую форму дивана, поскольку таким образом можно заметно сэкономить пространство.Степень жесткости необходимо выбирать самостоятельно, кому как нравится.

Материалы изготовления предпочтительней натуральные, поскольку они более прочные и безопасные для здоровья. Стиль исполнения подбирают в соответствии с основным стилем гостиной.

Пружинная шайба – знакомимся с назначением изделия

Начнем с истории, тем более, что она не уходит своими корнями слишком далеко. Все началось в конце XIX века, когда стремительное развитие машиностроения потребовало новых, более качественных резьбовых соединений. Ведь стандартные виды гаек и болтов попросту не могли выдержать всех нагрузок, колебаний и вибраций, приходящихся на подвижные части узлов и механизмов. Причем последствия несли самый различный характер, в результате ослабления или даже развинчивания крепежных элементов значительно снижалась прочность соединений, возникали усталостные разрушения.

Однако заменить данный вид крепления на клепанные тоже не было выходом из положения. Во-первых, не всегда их удобно применить, что в значительной степени тормозило прогресс и разработку новых элементов. Во-вторых, даже если это и получалось где-то, то впоследствии возникали сложности с техническим обслуживанием таких механизмов. В общем, потребовалось принципиально новое резьбовое соединение, которое сможет выдерживать ударные нагрузки и выполнять роль, так сказать, стопора, чем и стала гроверная шайба.

Как известно, все самое гениальное представляет собой невероятно простые вещи, это правило относится и к такому изделию. Данная шайба имеет вид одного витка пружины, откуда, собственно говоря, и пошло название. При этом работает она безотказно, благодаря тому, что ее зазор расходится в направлении, противоположном вращению гайки,что препятствует ее отвинчиванию. Таким образом, при прямом ходе крепежный узел движется без препятствий. Однако вращению в противоположном направлении препятствует кромка гровера, которая как бы впивается в металл и обеспечивает стопорение гайки.

Особенности производства

Для получения плоских шайб можно использовать прутковый или листовой материал, который оттачивается нужными инструментами. В процессе создания изделия могут проходить термическую обработку, что в итоге дает более крепкие и надежные детали. Лучшим вариантом считаются материалы, на которые был нанесен защитный слой – срок их службы значительно дольше. Одним из важных моментов является процедура оцинковки, которая может быть осуществлена двумя методами.

Гальваническим – на шайбы наносится тонкий слой цинка благодаря воздействию химического вещества, что дает возможность получить гладкое изделие с равномерно нанесенным покрытием.

Если речь идет об алюминиевых шайбах, то их обрабатывают при помощи желтого хроматирования, что не дает металлу портиться под воздействием коррозии. Для получения наилучшего результата заготовки шайб моют, затем протравливают, еще раз моют и наносят хром, после чего еще раз промывают.

Материалы и покрытия

Шайбы различного назначения чаще всего делают из металла, им присваивается класс прочности, соответствующий типу исполнения. Например, для эксплуатации в агрессивных средах применяют коррозионно-устойчивые стали 20Х13 или цветные сплавы. Бронзовая, алюминиевая, латунная, медная шайба подойдет как нельзя лучше. Также популярны варианты из нержавеющей стали, а высокопрочные изделия получают при добавлении легирующих компонентов — чаще всего хрома (40Х).

Учитывать приходится и другие требования. Шайбы класса 4.8 или 5.8 не хромируются, их делают из стали 10 или 20. Если нужны более высокие показатели, берется незакаленный состав 20Г2Р.

Нанесение защитного слоя положительно влияет на характеристики изделия. Покрытие может быть таким.

• Оцинкованным. Наружный защитный слой наносят по методу горячего или гальванического цинкования.
• Кадмированным. Оно наносится на медные шайбы, эксплуатируемые в пресной и соленой воде, для защиты от влияния агрессивных сред.
• Многослойным в комбинации из меди, хрома и никеля. Наносится гальваническим способом. Изделие получает защиту от быстрого износа, влияния кислот и щелочей.

Материалы

Для производства шайб могут быть использованы различные материалы. Наиболее востребованными являются:

• углеродистая сталь;
• легированная сталь;
• нержавеющая сталь;
• латунь;
• медь;
• пластик;
• дерево;
• картон;
• резина.

Стальная шайба с покрытием, а также оцинкованные разновидности являются наиболее востребованными деталями, так как имеют хорошую прочность и устойчивость к различным воздействиям. Пластиковые варианты считаются неплохой альтернативой, так как в процессе производства нет необходимости в дополнительной обработке.

Благодаря использованию разных материалов можно подобрать детали для различных сфер и добиться наилучшего результата.

Стопорение контргайкой

Санкт-Петербург Екатеринбург Казань

Простейший и один из самых ранних способов известен, как законтривание болтового соединения дополнительной гайкой, называемой контргайкой. Установка контргайки предшествует установке основной, как это показано на рисунке. Стопорение контргайками применяют редко вследствие недостаточной надежности. При затяжке контргайка (см рис.), вытягивая болт, принимает на себя всю нагрузку, в то время как основная гайка разгружается.Это заставляет иногда применять обратную схему: контргайку располагают под основной гайкой, что обеспечивает более благоприятное распределение сил.

Контргайки незаменимы в тех случаях, когда требуется бесступенчатая фиксация положения гайки на болте, особенно при значительном перемещении гайки вдоль болта

При применении конических контргаек увеличивается сцепление между контргайкой и основной гайкой. Для повышения сцепления в резьбе конические контргайки снабжают прорезями, увеличивающими податливость конуса в радиальном направлении. Излишняя податливость конуса может затруднить полную затяжку вследствие заклинивания гайки на резьбе на последних стадиях затяжки. Недостаток конических контргаек — усложнение обработки посадочных поверхностей конуса и возникновение повышенных напряжений смятия на опорных поверхностях.

Распространенные виды корончатых гаек:

• DIN 935, 937, 979
• ISO 7035—7038
• ГОСТ 5918-73, 5919-73, 5932-73

Что такое шайба?

Шайба — это крепежное изделие с отверстием в центре, которое подкладывают под головку болта, винта или гайку для увеличения площади опорной (прижимной) поверхностиили предотвращения их самоотвинчивания в условиях действующих нагрузок.
В названиях одних видов шайб указано их целевое предназначение (стопорная), в названиях других — их конструктивные особенности (шайба плоская, шайба пружинная, тарельчатая и т. д.) или монтажные характеристики (быстросъемная).
Размеры всех видов шайб имеют такие обозначения: d₁ — диаметр отверстия, d₂ — наружный диаметр, s — толщина . Шайбы имеют классы точности А (повышенной точности) и С (грубой точности). Параметры шероховатости опорных поверхностей у шайб класса А не должны превышать величины 3,2 мкм. Изделия выпускаются производителями с нанесенными защитными покрытиями или без покрытия.

Основные виды шайб:

Шайба плоская ГОСТ 11371 (шайба плоская DIN 125). Имеет два варианта исполнений: исполнение 1 — для классов точности А и С, обычной плоской формы; исполнение 2 — для класса А, с фаской на одной из опорных поверхностей. Размер фаски плоской шайбы равен (0,25-0,5) толщины (s). Угол фаски — в пределах 30…45 градусов. Отверстие у шайб класса точности С немного увеличено в диаметре. Размеры шайб: внутренний диаметр — от 1,0 до 48,0 мм, наружный диаметр — от 3,5 до 92,0 мм. Толщина у этого вида шайб находится в пределах от 0,3 мм до 3,0 мм.

Шайба пружинная ГОСТ 6402 (шайба DIN 127, гровер, гроверная шайба, шайба Гровера). Основное предназначение гроверной шайбы — предотвращение самопроизвольного откручивания крепежа. Существует четыре вида шайб: нормальные (Н), тяжелые(Т) и особо тяжелые — с квадратным поперечным сечением; легкие (Л) — с прямоугольным поперечным сечением. В условных обозначениях гроверных шайб указывают размеры крепежа (болтов, винтов,шпилек), для которых они предназначены. Шайбы имеют два варианта исполнения, отличающихся высотой. Пружинные шайбы изготавливают из проволоки по ГОСТ 11850 из стали марок 65Г, 70, 3Х13, из бронзы или других цветных сплавов для номинальных диаметров крепежа в пределах от 2 мм до 48 мм. Шайбы могут быть без антикоррозионного защитного покрытия или с покрытием, выполненным по технологии термодиффузионного цинкование или горячего цинкования.Твердость стальных пружинных шайб по Роквеллу: 41,5-49,5 HRC_э. Концы у шайб делают с плоскими срезами. При закручивании гаек с применением плоских и пружинных шайб гроверы располагают между гайкой и плоской шайбой.Шайба увеличенная ГОСТ 6958 (шайба DIN 9021, шайба усиленная). Такому виду шайб назначено два класса точности А и С. Размеры усиленных шайб: внутренний диаметр — от 1,0 до 48,0 мм, наружный диаметр — от 4,0 до 145,0 мм. Толщина шайбы —  в пределах от 0,3 мм до 10,0 мм. Плоские увеличенные шайбы часто применяют вместе с шурупами с шестигранной головкой (шуруп-глухарь) при установке керамической сантехники к облицованным плиткой стенам и полу, а также при сборке деревянных конструкций из лаг и реек. Увеличенного вида шайбы имеют наружный диаметр приблизительно в три раза больший, чем их внутренний диаметр. Внутренний диаметр шайб класса точности С немного большего размера, чем у их аналогов класса точности А.
Шайба EPDM (шайба кровельная с EPDM-прокладкой). EPDM означает «этилен-пропилен-диен-мономер», разновидность синтетического каучука. Этот вид шайб применяется для создания герметичных соединений при креплении профнастила или иных листовых материалов к деревянным или металлическим конструкциям. Кровельную шайбу обычно используют вместе с саморезами DIN 7504 K. Высокая герметичность просверленных саморезами отверстий в профилированном металле обеспечивается плотным прилеганием синтетического EPDM-материала шайбы к цилиндрической формы проточке под головкой самореза. Диаметр этого гладкого участка стержня самореза имеет меньший размер, чем диаметр резьбы крепежной детали.Пружинная двухвитковая шайба (шайба двухвитковая, шайба ГОСТ 21797). Такой вид шайб используют в конструкциях верхнего строения железнодорожных путей, подкладывая их под головки путевых шурупов диаметром 24 мм или железнодорожных болтов диаметром 22 мм. Шайбы изготавливают без нанесения защитного цинкового покрытия. Им определен класс точности С. Материалом для изготовления шайб являются стали марок 60С2А, 60С2 и их аналоги.
Другие виды шайб: косая, стопорная, стопорная Star-Lock, лапчатая,  быстросъемная, уплотнительная, зубчатая, тарельчатая, квадратная, плоская уменьшенная.

Отличия от гайки

Шайба хоть и является составным компонентом винтового соединения наравне с гайкой, имеет существенные отличия. Основное из них заключается в отсутствии резьбы. У гайки она обеспечивает надежное соединение с болтами, стержнями, винтами. Шайба не несет в себе крепежных функций, выступает, скорее, в качестве прокладки или изолирующего компонента.

Есть отличия и в форме изделий. У гаек есть наружные грани, позволяющие облегчить монтаж. Ключ цепляется за них, позволяя провернуть и зафиксировать или отвинтить изделие. Наружная поверхность шайбы чаще всего гладкая, в некоторых случаях зубчатая. Отличаются и материалы изготовления, и прочностные характеристики, и даже толщина.

Окончательный вывод

Такие противоречивые мнения наводят на мысль нужна ли такая деталь в крепеже? По результатам анализов можно сделать следующий вывод. Пружинная шайба выполняет свои стопарные функции, имеет преимущества перед другими упругими шайбами из-за своей дешевизны.

Напрашивается вывод: если шайба гровер более дешёвая в сравнении с другими, но обладает стопорными свойствами, технологична при производстве, то зачем от неё отказываться?

Пусть она не попала в каталог лучших товаров, но далеко не всегда необходимо применять дорогостоящие материалы, если вибрационные нагрузки имеют единичные случаи.