Открыть сервисСервис
Главная → Блог → Зажимная гайка

Зажимная гайка

Зажимная гайка — это крепёжное изделие, разновидность гайки, конструкция которой позволяет фиксировать резьбовое соединение от самопроизвольного отвинчивания под воздействием вибрации, динамических нагрузок или температурных деформаций. В отличие от стандартных гаек, зажимные гайки оснащены дополнительным элементом или формой, создающим повышенное трение или механическую блокировку резьбы.

История

Проблема самопроизвольного отвинчивания гаек известна с момента появления резьбовых соединений. Первые патенты на устройства, предотвращающие ослабление гаек, появились в конце XIX века. В 1870-х годах в США были запатентованы гайки с разрезами и пружинными элементами. В 1930-х годах компания Elastic Stop Nut Corporation (США) разработала гайку с нейлоновой вставкой, которая стала одним из самых массовых типов зажимных гаек. В СССР и России широкое распространение получили гайки с пружинными шайбами (гроверные шайбы) и гайки с деформируемым буртиком. С развитием авиационной и космической техники в середине XX века требования к надёжности резьбовых соединений резко возросли, что стимулировало создание специализированных зажимных гаек для работы в условиях экстремальных вибраций и перепадов температур.

Классификация и виды

Зажимные гайки классифицируются по принципу действия и конструктивному исполнению. Основные типы:

По принципу фиксации

  • Гайки с повышенным трением в резьбе. Фиксация достигается за счёт деформации резьбы или использования вставки из материала с высоким коэффициентом трения. К этому типу относятся гайки с нейлоновым кольцом (стопорные гайки с нейлоновой вставкой), гайки с овальным или деформированным контуром резьбы (гайки с «замятой» резьбой), а также гайки с металлическим вкладышем.
  • Гайки с механической блокировкой. Фиксация осуществляется за счёт дополнительного элемента, который препятствует вращению гайки. Примеры: гайки с пружинной шайбой (гровером), гайки с шплинтом (корончатые гайки), гайки с контрящей проволокой, гайки с зубчатым фланцем.
  • Гайки с упругим элементом. Фиксация происходит за счёт упругой деформации специального элемента, который создаёт дополнительное усилие на резьбу. Примеры: гайки с пружинным разрезным кольцом, гайки с тарельчатой пружиной.

По конструктивным особенностям

  • Корончатые гайки (гайки с прорезями). Имеют прорези на верхнем торце, в которые вставляется шплинт, проходящий через отверстие в болте. Обеспечивают очень надёжную фиксацию, но требуют точного совмещения прорезей с отверстием. Широко применяются в автомобильной технике (например, в рулевых наконечниках).
  • Гайки с нейлоновой вставкой (стопорные гайки, «гайки-самоконтрящиеся»). В верхней части гайки расположено кольцо из нейлона (полиамида). При навинчивании на болт нейлон деформируется, плотно обжимая резьбу и создавая высокое трение. Просты в установке, выдерживают многократное использование (до 5–10 циклов), но имеют ограниченный диапазон рабочих температур (обычно от −50 до +120 °C).
  • Гайки с деформированной резьбой (гайки с «замятой» резьбой). Резьба в верхней части гайки имеет овальную или иную нецилиндрическую форму. При навинчивании на болт эта часть упруго деформируется, создавая натяг. Выдерживают высокие температуры, но чувствительны к точности изготовления и могут повреждать резьбу болта.
  • Гайки с фланцем (фланцевые гайки). Имеют широкий опорный фланец, который может быть снабжён зубцами (рифлениями). При затяжке зубцы врезаются в поверхность детали, предотвращая отвинчивание. Не требуют дополнительных шайб.
  • Гайки с пружинной шайбой (гроверные гайки). Используются совместно с пружинной шайбой (гровером), которая при затяжке создаёт упругое усилие, препятствующее ослаблению соединения. Простой и дешёвый метод, но эффективность ограничена.
  • Гайки с контрящей проволокой. Имеют отверстия в гранях, через которые пропускается проволока, связывающая несколько гаек между собой или с неподвижной деталью. Применяется в авиации, гоночных автомобилях и другом оборудовании, где требуется высочайшая надёжность.

Материалы и покрытия

Зажимные гайки изготавливаются из тех же материалов, что и стандартные крепёжные изделия:

Для защиты от коррозии и улучшения внешнего вида применяются покрытия: цинкование (гальваническое или горячее), хромирование, никелирование, оксидирование (воронение), фосфатирование, а также покрытие Dacromet (цинк-алюминиевое покрытие).

Применение

Зажимные гайки используются во всех отраслях промышленности, где требуется надёжное резьбовое соединение, подверженное вибрациям или знакопеременным нагрузкам:

  • Автомобилестроение. Крепление колёс, элементов подвески, двигателя, коробки передач. Корончатые гайки применяются в рулевых тягах, гайки с нейлоновой вставкой — в креплении кузовных элементов.
  • Авиационная и космическая техника. Здесь требования к надёжности максимальны. Используются гайки с деформированной резьбой, гайки с контрящей проволокой, а также специализированные гайки из титана и жаропрочных сплавов.
  • Железнодорожный транспорт. Крепление рельсов, элементов стрелочных переводов, деталей подвижного состава.
  • Станкостроение и промышленное оборудование. Крепление узлов, подверженных вибрации (например, в вибростендах, прессах, насосах).
  • Строительство. Крепление металлоконструкций, мостовых элементов, анкерных болтов.
  • Бытовая техника и электроника. В изделиях, где вибрация может привести к ослаблению соединений (стиральные машины, электродвигатели, насосы).

Стандарты

Производство и размеры зажимных гаек регламентируются стандартами. В России и странах СНГ действуют:

  • ГОСТ 11871-88 — Гайки корончатые с прорезью. Технические условия.
  • ГОСТ 2524-70 — Гайки шестигранные сферические с прорезью.
  • ГОСТ 8918-69 — Гайки самоконтрящиеся с нейлоновой вставкой.
  • ГОСТ 2526-70 — Гайки шестигранные низкие с прорезью.

Международные стандарты: ISO 7040 (гайки с нейлоновой вставкой), ISO 7042 (гайки с металлической вставкой), ISO 8673 (гайки с фланцем), ISO 4032 (стандартные шестигранные гайки, к которым могут применяться дополнительные методы стопорения).

Критика и ограничения

Несмотря на широкое применение, зажимные гайки имеют ряд недостатков:

  • Ограниченное количество циклов использования. Гайки с нейлоновой вставкой и с деформированной резьбой теряют свои стопорящие свойства после нескольких циклов затяжки-отвинчивания.
  • Чувствительность к температуре. Нейлоновые вставки размягчаются при высоких температурах, а при низких становятся хрупкими. Гайки с металлической деформацией могут терять упругость при циклических нагревах.
  • Повреждение резьбы болта. Гайки с деформированной резьбой или с зубчатым фланцем могут повреждать резьбу или поверхность детали.
  • Необходимость точного монтажа. Корончатые гайки требуют совмещения прорезей с отверстием под шплинт, что не всегда возможно без дополнительного затягивания или ослабления.
  • Стоимость. Специализированные зажимные гайки (например, с нейлоновой вставкой или из титана) значительно дороже стандартных гаек.

Интересные факты

  • В авиационной технике для предотвращения отвинчивания часто применяется метод контровки проволокой, при котором проволока натягивается таким образом, чтобы при попытке отвинчивания гайки она затягивалась ещё сильнее.
  • Гайка с нейлоновой вставкой была изобретена в 1930-х годах и первоначально использовалась в авиации. Нейлоновое кольцо обеспечивает надёжную фиксацию даже при отсутствии полной затяжки.
  • В некоторых случаях для стопорения резьбовых соединений вместо специальных гаек используются анаэробные фиксаторы резьбы (клеи), которые полимеризуются в зазоре резьбы и предотвращают отвинчивание.

Похожие материалы

Заметили ошибку или не согласны с информацией в статье? Напишите нам support@bfometr.ru