• Главная
• Статьи
• Шайбы
• Шайбы: виды и назначение. Требования стандартов ГОСТ и DIN

Шайбы: виды и назначение. Требования стандартов ГОСТ и DIN

Согласно терминологии, установленной Государственным стандартом за номером 27017, принятым в 1986 году, шайба представляет собой крепежную деталь, имеющую отверстие и подкладываемую под шляпку стержневого соединительного элемента – винта/болта –, либо под гайку. При этом преследуются следующие цели: предотвратить их самопроизвольное отвинчивание и/или увеличить опорную поверхность. Часть разновидностей шайб получили название на основе особенностей монтажа. Другие именуются так, чтобы потребитель знал специфику конструкции. К этой группе относятся, например, шайбы пружинные волнистые, конические, тарельчатые и т.д. Названия третьих отображают сферу их применения – шайба регулировочная, стопорная и др. Рассмотрим несколько подробнее основные виды этих крепежных деталей.

Шайбы плоские

Необходимо отметить такой момент: наиболее важная характеристика плоской шайбы – это ее номинал. Его значение определяется максимальным внешним диаметром резьбы стержневого крепежа, под шляпку которого возможно установить саму шайбу.

Данные уплотнительные элементы нашли наибольшее применение. Шайбы плоские отличаются универсальностью: их используют совместно со стержневым крепежом любого вида, начиная с болтов, включая винты и шпильки, и заканчивая саморезами. Это обусловило дальнейшее усовершенствование конструкции подобных деталей. Сегодня на рынке стройматериалов такие метизы представлены в широком разнообразии.

Шайба увеличенная

Особенностью шайб плоских увеличенных является соотношение внешнего и внутреннего диаметров (обозначение d_внеш. и d_внутр., соответственно). Оно должно выглядеть так:

                                                           d_внеш.≈3×d_внутр.

Производство данных изделий регламентируют положения ГОСТа 6958-78 и немецкого стандарта DІN 9021. Они устанавливают один вариант их исполнения.

Однако величины указанных на чертеже параметров в разных стандартах отличаются.

Размеры, утвержденные ГОСТом 6958-78

Размеры рабочих характеристик увеличенных шайб, произведенных по положениям Государственного стандарта за номером 6958 от 1978 года, изменяются в следующих диапазонах:

• номинал шайбы (обозначение N_ш.) – min 1,00 мм; max 48,00 мм;

• диаметр сквозного отверстия («d₁») в изделии, изготовленном с точностью, соответствующей классу «А» – минимальный 1,1 мм; максимальный 37,0 мм; классу «С» – минимальный 1,2 мм; максимальный 52,0 мм;

• внешний диаметр шайбы («d₂») – от 4,0 мм до 145,0 мм;

• толщина детали («s») – не менее 0,3 мм; не более 10,0 мм.

Размеры по DІN 9021

В преамбуле этого нормативного документа сказано, что применять шайбы увеличенные предпочтительно совместно с гайками и стержневым крепежом в соответствии с правилами ІSО 272. Стандартом DІN 9021 установлены следующие пределы изменения параметров этих деталей:

• номинал шайбы – 2,70 мм≤ N_ш≤ 39,00 мм;

• диаметр отверстия («d₁») в детали: минимальный – 2,70 мм; максимальный – 40,00 мм;

• внешний диаметр изделия («d₂»): min 7,64 мм; max 110,0 мм;

• толщина детали («s») – от 0,70 мм до 9,20 мм.

Шайба нормальная

Регламентируют изготовление шайб нормальных положения ГОСТа 11371-78 и стандарта DІN 125.

Нормы ГОСТа 1371-78

Этим стандартом установлены 2 исполнения данных метизов. По чертежу первого варианта изготавливаются шайбы нормальные с точностью, соответствующей условиям классов «А» и «С», а второго – только с точностью класса «А».

• Диаметр резьбы подходящей стержневой детали – минимальный 1,0; максимальный 48,0.

• Диаметр отверстия шайбы (обозначение «d₁») класса точности «А» – min 1,1 мм; max 50,0 мм. «С» – min 1,2 мм; max 52,0 мм.

• Внешний диаметр изделия (параметр «d₂»): минимальный 3,5 мм; максимальный 92,0 мм.

• Толщина детали (обозначение «S»): не меньше 0,3 мм; не больше 8,0 мм.

Размеры по DІN 125

Немецкий стандарт DІN 125 устанавливает 2 исполнения шайб плоских нормальных.

Пределы изменения указанных на чертежах параметров выглядят так:

• номинальный размер («N_ш.») – минимальный 1,7 мм; максимальный 165,0 мм;

• диаметр резьбы стержневого крепежа – min 1,6 мм; max 160,0;

• диаметр отверстия в шайбе («d₁») – от 1,7 мм до 166,0 мм;

• внешний диаметр («d₂») – не меньше 3,7, мм; не больше 250,0мм

• толщина изделия («h») – не меньше 0,25 мм; не больше 19,2 мм;

• ширина фаски («d_a») – минимальная 1,8 мм; максимальная 169,0 мм;

• радиус скругления кромок отверстия («r») – от 0,15 мм до 2,0 мм.

Производиться шайбы нормальные по нормам DІN 125 должны с точностью класса «А».

Шайба уменьшенная

Другое общепринятое название этого метиза – шайба узкая. Подкладывается шайба уменьшенная, преимущественно, под винты со шляпкой цилиндрической конфигурации.

Размеры по ГОСТу 10450-78

Действие этого стандарта распространяется на шайбы уменьшенные, точность изготовления которых удовлетворяет требованиям классов «А» и «С». Он устанавливает одно исполнение данных метизов.

Параметры шайбы узкой изменяются в таких пределах:

• диаметр резьбовой накатки стержневого крепежа – от 1,0 мм до 48,0 мм;

• диаметр отверстия в детали («d₁»), произведенной с точностью класса «А» – минимальный 1,1 мм; максимальный 37,0 мм; «С» – минимальный 1,2 мм; максимальный 52,0 мм;

• внешний диаметр шайбы («d₂») – min 2,5 мм; max 84,0 мм;

• толщина изделия («s») – от 0.3 мм до 6,0 мм.

Размеры по DІN 433

Данный стандарт устанавливает одно исполнение шайб уменьшенных.

Диапазон изменения их рабочих параметров представлен ниже.

• Номинал шайбы («N_ш.») – минимальный 1,1 мм; максимальный 37,0 мм.

• Диаметр резьбы стержневого крепежа – от 1,0 мм до 36,0 мм.

• Диаметр отверстия в изделии («d₁») – min 1,1; max 37,62

• Внешний диаметр («d₂») – не меньше 2,25 мм; не больше 58,0 мм.

• Толщина детали («h») – от 0,25 мм до 5,6 мм

По положениям DІN 433 производиться шайбы узкие должны с точностью, удовлетворяющей условиям класса «А».

Шайбы пружинные

Шайба пружинная представляет собой разрезанное кольцо с концами, расположенными в различных плоскостях. Применяется с целью препятствования самопроизвольному раскручиванию резьбового соединения. Обеспечивает это упругая деформация шайбы, возникающая под воздействием внешней нагрузки при затягивании крепежа.

Одновитковые пружинные шайбы

Регламентируют производство одновитковых пружинных шайб как отечественный, так и немецкий нормативные документы.

Размеры по ГОСТу 6408-70

Этот стандарт устанавливает два исполнения данных метизов. Их конструктивное отличие кроется в форме среза. 

В первом варианте он плоский, а во втором – изогнутый. Кроме того, нормы ГОСТа 6408-70 подразделяют одновитковые пружинные шайбы на легкие (маркируются литерой «Л»), нормальные (обозначаются буквой «H»), тяжелые (обозначение с помощью литеры «T») и особо тяжелые (маркировка осуществляется таким сочетанием букв: «OT»). Сечение изделий типа «Л» – прямоугольное, то есть b>s. Детали остальных трех типов характеризуются квадратным сечением: b=s.

Диапазоны изменения рабочих параметров одновитковых пружинных по ГОСТу6408-70 представлены ниже.

• Диаметр резьбовой накатки стержневой крепежной детали – от 2,0 мм до 48,0 мм.

• Диаметр отверстия (параметр «d») – минимальный 2,1 мм; максимальный 48,5 мм. Предельные отклонения (обозначение «ПО») изменяются в диапазоне +0,25 мм≤ПО≤1,0 мм.

• Ширина витка («b») у метизов типа: «Л» варьируется в пределах 0,8 мм≤b≤12,0 мм, а максимально допустимые отклонения ±0.08 мм≤ПО≤±0,215 мм; «H» принимает значения из диапазона 0,5 мм≤b≤12,0 мм. Предельные отклонения такие: ±0.08 мм≤ПО≤±0,215 мм; «T» изменяется в диапазоне 0,6 мм≤b≤12,0 мм, а предельные отклонения ±0.07 мм≤ПО≤±0,35 мм; «OT» варьируется в пределах 3,5 мм≤b≤12,0 мм, а максимально допустимые отклонения ±0.24 мм≤ПО≤±0,35 мм.

• Толщина витка («s») у шайб типа: «Л» принимает значения из диапазона 0,5 мм≤s≤7,0 мм. Предельные отклонения такие: ±0.07 мм≤ПО≤±0,18 мм; «H», «T» и «OT» совпадает с пределами изменений ширины («b», см. выше), поскольку его сечение обладает квадратной конфигурацией. Это распространяется и на максимально допустимые отклонения.

• Величина заострения конца витка (параметр «k») для метизов типа «H» и «Л» изменяется в диапазоне 0,15 мм≤s≤0,8 мм.

Увеличение толщины витка («s») не более, чем на ±10% не выводит готовое изделие в категорию брака.

Размеры по DІN 127

Данный нормативный документ устанавливает два исполнения шайб пружинных одновитковых.

Рабочие параметры этих деталей изменяются в следующих пределах:

• номинал шайбы («N_ш.») – 2,0 мм≤ N_ш.≤100,0 мм;

• внутренний диаметр (обозначение «d₁») – 2,1 мм≤ d₁≤101,0 мм;

• внешний диаметр (параметр «d₂») – 4,4 мм ≤d₂≤131,0 мм;

• расстояние по горизонтали между крайними точками срезов (обозначение «h») формы «А» – минимальное 1,9 мм; максимальное 21,2 мм; «В» – минимальное 1,0 мм; максимальное 18,9 мм;

• высота среза витка (обозначение «b» на чертеже формы «В») принимает значение из диапазона 0,9 мм≤b≤14,0 мм, а предельные отклонения ±0,1 мм≤ПО≤±0,25;

• толщина витка (параметр «s» на том же чертеже) изменяется в пределах 0,5 мм≤s≤8,0 мм. Диапазон максимально допустимых отклонений такой же: ±0,1 мм≤ПО≤±0,25;

• ширина заострения торца витка (обозначение «k») – от 0,15 мм до 1,0 мм;

• радиус скругления углов плоского среза витка (параметр «r») – не меньше 0,1 мм; не больше 2,0 мм.

Шайбы пружинные, удовлетворяющие положениям DІN 127, должны использоваться совместно со стержневым резьбовым крепежом, характеризующимся прочностью, не превышающей нормы класса 5.8.

Шайбы пружинные двухвитковые

Регламентирует производство 2-витковых шайб пружинных Государственный стандарт 21797-2014. Их область применения – создание совместно с болтами Ø22,00 мм и шурупами Ø24,00 мм (символ Ø обозначает диаметр) промежуточных рельсовых скреплений BCП (аббревиатура словосочетания Верхнее Строение Пути) железнодорожных магистралей.

Этот стандарт устанавливает только одно исполнение 2-витковых шайб пружинных. Их размеры указаны на чертежах.

Требования по ГОСТу 21797-2014

Назовем лишь основные требования, выдвигаемые этим нормативным документом к рассматриваемым деталям.

• Для изготовления 2-витковых шайб пружинных необходимо использовать сталь легированную горячекатаную рессорно-пружинную 40C2A; рессорно-пружинную, обладающую удовлетворительной пластичностью, марок 40C2 и 60C2A.

• Изделия, прошедшие этап термообработки, должны характеризоваться твердостью от 41,5 НRС до 51,0НRС.

• Контроль пружинящих показателей термообработанных метизов проводится тройным сжатием. При этом нужно обеспечивать достижение высоты (обозначение «Н») в пределах 17,5 мм≤Н≤18,5 мм. Шайба будет признана годной, если после этой процедуры ее параметры будут такими, как на рисунке.
  

Шайба кровельная ЕРDМ

На настоящий момент ни ГОСТа, ни немецкого стандарта DІN, регламентирующих производство данных деталей, нет. Между тем, шайбы кровельные с ЕРDМ-прокладкой сегодня нашли широкое применение для обустройства крыш загородных коттеджей и дач. При их изготовлении меткомбинаты ориентируются на параметры крепежных деталей, совместно с которыми такие шайбы обеспечивают надежное скрепление металлопрофиля с обрешеткой кровли. Это – саморезы, удовлетворяющие требованиям DІN 7504К.

Конструкция

• стальной выпуклой круглой шайбы;

• прокладки из ЕРDМ-материала. 

Таким сочетанием литер обозначается синтетический каучук Еthylеnе Рrоpylеne Dіеnе Mоnоmеr. Этому соединению присуще сочетание качеств, позволяющее его использовать при обустройстве кровли – устойчивость к солнечному излучению, воздействию озона, полярных растворителей и разбавленных кислот. Кроме того, данный материал сохраняет эластичность даже при температуре ниже 0℃. Этот фактор очень важен с точки зрения герметичности мест крепления профлиста к обрешетке крыши.

Размеры

С учетом совместного использования с саморезами DІN 7504K, наибольшее распространение получили кровельные шайбы с ЕРDМ-прокладкой, рабочие параметры которых представлены (в миллиметрах) ниже в табличной форме. Обозначение взято с чертежа исполнения этих метизов (см. выше).

Шайба стопорная многолапчатая

Применяются такие шайбы для стопорения гаек шлицевых круглой конфигурации, выполненных по нормам ГОСТа 11871. Фиксация обеспечивается загибанием в шлиц гайки той лапки шайбы, которая расположена напротив него.

Размеры

• Диаметр отверстия («d₁») – минимальный 4,2 мм; максимальный 201,0 мм.

• Диаметр окружности, описанной вокруг внешних кромок лапок («d₂») для изделий типа: «Л» – 18,0 мм≤d₂≤252,0 мм; «H» – 14,0 мм≤d₂≤252,0 мм.

• Диаметр окружности внешней кромки кольца шайбы («d₃») для деталей типа: «Л» – 11,5 мм≤d₃≤223,0 мм; «H» – 6,5 мм≤d₃≤225,0 мм.

• Ширина лапки («b») для изделий типа: «Л» – 3,0 мм≤b≤15,5 мм; «H» – 1,5 мм≤b≤15,5 мм.

• Расстояние между внутренней лапкой и точкой на внутренней кромке шайбы, расположенной диаметрально напротив («L»): min – 2,7 мм; max – 195,0 мм.

• Высота загиба внутренней лапки («h»): не меньше 1,5 мм; не больше 14,0 мм.

• Радиус скругления угла между стороной лапки и внешней кромкой шайбы («r») от 0,2 мм до 1,6 мм.

• Толщина шайбы («s»): минимальная 0,8 мм; максимальная 2,5 мм.

Диаметр опорной поверхности детали («d₄») приблизительно равен параметру d₃. Радиус загиба лапки («r₁») должен быть таким: r₁=1,5×s.

Шайбы стопорные зубчатые

Данные вспомогательные метизы, устанавливаемые под шляпку стержневых крепежных элементов, наряду с увеличением опорной площади, выполняют функцию стопорения винтов/болтов. Зубчики создают пружинящий эффект, благодаря которому увеличивается сила трения между витками резьбы деталей, формирующих соединение.

Нормируют производство шайб стопорных зубчатых и отечественный Государственный стандарт, и немецкий нормативный документ. Коротко рассмотрим их основные положения.

Нормы ГОСТа 10463-81

Этот стандарт устанавливает 2 исполнения шайб, обладающих наружными зубьями.

Изделия первого варианта (чертеж слева) применяются для стопорения винтов/болтов, диаметр резьбы которых (обозначение D_р.б/в)принимает значения из диапазона 2,0 мм≤D_р.б/в≤24,0 мм. Ниже представлены предельные величины параметров деталей по исполнению №1.

• Диаметр отверстия («d»): минимальный 2,2 мм; максимальный 25,0 мм. Допустимые предельные отклонения (обозначение «Пр.откл.») такие +0,14≤Пр.откл.≤+0,33 (поле допуска H13).

• Внешний диаметр шайбы («D»): min 5,0 мм; max 36,0 мм. Максимально допустимые отклонения: -0,62 мм≤Пр.откл.≤-0,30 мм (поле допуска – h13).

• Толщина зуба («s») изменяется в пределах 0,2 мм≤s≤1,7 мм.

• Диаметр окружности, сформированной из крайних внутренних точек зубьев(«D₁»): от 3,0 мм до 29,4 мм.

• Толщина изделия с учетом высоты зубьев(«H»): не меньше0,6 мм; не больше 3,9 мм.

Шайбы зубчатые второго исполнения (рисунок справа) используются для стопорения стержневого крепежа с диаметром резьбы, находящемся в пределах 3,0 мм≤D_р.б/в≤24,0 мм. Диапазоны изменения параметров, указанных на чертеже исполнения №2, выглядят так:

• диаметр отверстия («d»): от 3,2 мм до 25,0 мм. Предельные отклонения по полю допуска H13 +0,18 мм≤Пр.откл.≤+0,33 мм;

• внешний диаметр изделия («D»): минимальный 7,0±0,1 мм; максимальный 38,0±0,1 мм. Максимально допустимые отклонения: -0,62 мм≤Пр.откл.≤-0,36 мм. Поле допуска h14;

• диаметр окружности, сформированной из центров полукруглых выемок на внешней кромке шайбы («D₁»): min 6,5±0,1 мм; max36,0±0,1 мм;

• диаметр полукруглых выемок на внешней кромке детали («d₁»): не меньше 2,0±0,1 мм; не больше 5,5±0,1 мм;

• толщина опорной плоскости («s») изменяется в пределах 0,4 мм≤s≤1,5 мм;

• ширина профиля изделия, включая высоту зубьев («H»): от 0,6 мм до 3,0 мм;

• количество зубьев: минимальное 8; максимальное 14.

Положения DІN 6798

Этот немецкий стандарт устанавливает 3 исполнения шайб зубчатых.

Величины параметров, отображенных на чертежах исполнений, представлены ниже (в миллиметрах) в табличной форме.

Заключение

Производятся шайбы из сырья различного вида. Чаще всего для этого используется сталь, цинкосодержащий сплав, основным компонентом которого является медь (Сu) – латунь, сама медь, а также титан (Ті). Но, как видно, могут задействоваться и иные материалы, например, синтетический каучук.

Товары каталога:

	Шайба ж/д двухвитковые пружинные ГОСТ 21797-76
	Шайба кровельная с EPDM-прокладкой
	Шайба нержавейка А2 ГОСТ 11371-78, DIN 125
	Шайба увеличенная ГОСТ 6958, DIN 9021
	Шайба А4 ГОСТ 11371-78, DIN 125