2.3.2 Гайки и резьбовые вставки

Основным типом гаек так же, как и головок винтов, являются шестигранные (рисунок 2.14 а). Высота нормальных гаек равна . При частом завинчивании и отвинчивании и больших силах применяют гайки высокие высотой и особо высокие при недогрузке винта по растяжению - гайки уменьшенной высоты -

а) б)

в) г)

Рисунок 2.14 - Основные типы гаек

Гайки, подлежащие стопорению с помощью шплинтов, выполняют корончатыми или прорезными, обычно с увеличенной общей высотой (рисунок 2.14 б).

В условиях ограниченных габаритов и необходимости передачи больших моментов применяют гайки с наружными шлицами треугольного профиля под торцовый ключ.

В случае опасности вытекания жидкости применяют герметизированные гайки (рисунок 2.14 в).

В условиях относительно малых (для данного номинального диаметра) нагрузок преимущественно для валов применяют круглые установочные гайки со шлицами (рисунок 2.14 г) или с отверстиями.

Гайки, часто завинчиваемые и отвинчиваемые при малой потребной силе затяжки, выполняют с накаткой или в виде барашка (с двумя ушками) для завинчивания вручную.

2.4 Предохранение резьбовых соединений от самоотвинчивания

Все крепежные резьбы удовлетворяют условию самоторможения даже без учета дополнительного трения на торце гайки или головки винта. Для основной метрической резьбы диаметром 6 – 68 мм угол подъема резьбы колеблется в пределах , т. е. значительно меньше угла трения. Однако, как показывает опыт эксплуатации, при переменной и ударной нагрузке наблюдается ослабление резьбы. Поэтому необходимы специальные средства стопорения. Регулировочные гайки, которые не должны быть сильно затянуты, например гайки для регулирования подшипников, требуют стопорения даже при спокойной нагрузке.

Используют следующие виды стопорения:

1) дополнительное трение;

2) специальные запирающие элементы - шплинты, шайбы;

3) пластическое деформирование или приварку.

Стопорение возможно:

1) между винтом и гайкой, т. е. в резьбе;

2) между гайкой и одновременно головкой или стержнем винта и скрепляемой деталью.

Оба способа могут быть достаточно эффективными.

2.4.1.Стопорение дополнительным трением

Основано на создании дополнительных сил трения, сохраняющихся при снятии с винта внешней осевой нагрузки, и допускает стопорение в любом положении.

Рисунок 2.15 - Стопорные устройства, основанные на дополнительном трении

Наиболее старым средством стопорения резьбы является применение контргайки, т. е. второй гайки (рисунок 2.15 а). После затягивания контргайки она воспринимает основную осевую нагрузку, а сила затяжки и сила трения в резьбе основной гайки ослабляются. Сохранение сил трения в резьбе при разгрузке винта от осевой силы обеспечивается взаимной затяжкой гаек.

Получили распространение самоконтрящиеся гайки с радиальным натягом резьбы вследствие обжатия верхней части гайки на эллипс (рисунок 2.15 б) или при наличии нескольких радиальных прорезей на круг (рисунок 2.15 в). Самоконтрящиеся гайки выполняют также с завальцованными пластмассовыми, обычно полиамидными стопорными кольцами (рисунок 2.15 г), в которых резьбу не нарезают. Она образуется при навинчивании на винт, причем обеспечиваются большие нормальные силы и силы трения между винтом и кольцом.

Вместо кольца можно применить пробку из полиамида, вставленную в отверстие в винте (рисунок 2.15 д). Эта конструкция не требует гайки повышенной высоты, но приводит к некоторому ослаблению стержня. Способность стопорения сохраняется после значительного числа сборок и разборок и в широком диапазоне температур от 60 до + 120 °С.

Контргайка цангового типа (рисунок 2.15 е) при навинчивании обжимается по конической поверхности.

Широкое применение получили пружинные шайбы по ГОСТ 6402-70 (рисунок 2.15 ж), обеспечивающие сохранение сил трения в резьбе при колебаниях осевой нагрузки вследствие упругости шайбы; кроме того, эти шайбы повышают сцепление между гайкой, шайбой и деталью из-за врезания острых срезов шайбы в торец гайки и плоскость детали. Пружинные шайбы изготовляют различными для правой и левой резьбы. Недостатком этих шайб является некоторое смещение нагрузки. Этого недостатка нет у осесимметричных пружинных шайб с несколькими отогнутыми усиками (рисунок 2.15 з).В конструкциях, подверженных относительно спокойной нагрузке, применяют стопорение резьбы посредством специального винта через медную или свинцовую прокладку (рисунок 2.15 и) или деформированием гайки, имеющей прорези, перпендикулярные оси.