История создания детали
В 19 веке машиностроение начало стремительно развиваться, что привело к необходимости создания надежных и прочных видов соединения. Резьбовые конструкции не отличались высоким качеством, другие разновидности не приносили должного эффекта из-за восприимчивости нагрузки. Под воздействием вибрации и колебаний соединения теряют прочность и герметичность. С появлением пружинной шайбы ситуация значительно улучшилась. Деталь отличается прочностью и надежностью, которая сохраняется даже при различных нагрузках.
Конструкция представляет собой простой элемент, благодаря чему ее стоимость остается низкой без ущерба надежности. Производство шайбы регулируется нормативами, установленными в ГОСТ 6402-70. Основными особенностями гровера являются следующие:
- представляет собой обычную часть пружины;
- исключено непроизвольное откручивание благодаря направлению, противоположному ходу гайки;
- с помощью кромки конструкция вращается и после впивается в поверхность заготовки.
В маркировке изделия обозначаются характеристики детали, в том числе материал изготовления и показатели диаметра. Для производства используются определенные марки металла, которые способны обеспечить высокие эксплуатационные свойства.
ГОСТ 6402-70 Шайбы пружинные
| ШАЙБЫ ПРУЖИННЫЕ Технические условия Lock washers. Specifications | ГОСТ 6402-70* (СТ СЭВ 2665-80) Взамен ГОСТ 6402-61 |
Постановлением Комитета стандартов, мер и измерительных приборов при Совете Министров СССР от 17 апреля 1970 г. № 532 срок введения установлен с 01.01.72
Настоящий стандарт распространяется на пружинные шайбы для болтов, винтов и шпилек с диаметром резьбы от 2 до 48 мм.
Пружинные шайбы должны изготовляться четырех типов:
- Н — нормальные с квадратным поперечным сечением;
- Т — тяжелые с квадратным поперечным сечением;
- ОТ — особо тяжелые с квадратным поперечным сечением;
- Л — легкие с прямоугольным поперечным сечением.
Конструкция и основные размеры шайб должны соответствовать указанным на черт. 1 и в таблице.
Черт. 1
| Номинальный диаметр резьбы болта, винта, шпильки | d | Типы шайб | k, (для шайб типа Л и Н), не более | ||||||||||
| Легкие шайбы (Л) | Нормальные шайбы (Н) | Тяжелые шайбы (Т) | Особо тяжелые шайбы (ОТ) | ||||||||||
| b | s | b=s | b=s | b=s | |||||||||
| Номин. | Пред. откл. | Номин. | Пред. откл. | Номин. | Пред. откл. | Номин. | Пред. откл. | Номин. | Пред. откл. | Номин. | Пред. откл. | ||
| 2 | 2,1 | +0,25 | 0,8 | ±0,08 | 0,5 | ±0,07 | 0,5 | ±0,07 | 0,6 | ±0,07 | — | — | — |
| 2,5 | 2,6 | 0,8 | 0,6 | 0,6 | 0,8 | ±0,08 | |||||||
| 3 | 3,1 | +0,30 | 1,0 | ±0,125 | (0,6) | 0,8 | ±0,08 | 1,0 | ±0,125 | ||||
| 0,8 | ±0,08 | ||||||||||||
| 3,5 | 3,6 | 1,0 | 0,8 | 1,0 | ±0,125 | — | 0,15 | ||||||
| 4 | 4,1 | 1,2 | 0,8 | 1,0 | 1,4 | ||||||||
| (1,4) | (1,0) | ±0,125 | (1,2) | ||||||||||
| 5 | 5,1 | 1,2 | 1,0 | 1,2 | 1,6 | ||||||||
| (1,6) | (1,2) | (1,4) | |||||||||||
| 6 | 6,1 | +0,58 | 1,6 | 1,2 | 1,4 | 2,0 | 0,2 | ||||||
| (2,0) | (1,4) | (1,6) | |||||||||||
| 7 | 7,2 | 2,0 | 1,6 | 2,0 | — | ||||||||
| 8 | 8,2 | 2,0 | 1,6 | 2,0 | 2,5 | 0,3 | |||||||
| (2,5) | |||||||||||||
| 10 | 10,2 | +0,70 | 2,5 | 2,0 | 2,5 | 3,0 | 3,5 | ±0,24 | |||||
| (3,0) | |||||||||||||
| 12 | 12,2 | 3,5 | ±0,15 | 2,5 | 3,0 | 3,5 | ±0,24 | 4,0 | 0,4 | ||||
| 14 | 14,2 | 4,0 | 3,0 | 3,2 | ±0,15 | 4,0 | ±0,24 | 4,5 | ±0,24 | 0,4 | |||
| (3,5) | |||||||||||||
| 16 | 16,3 | 4,5 | 3,2 | ±0,15 | 3,5 | 4,5 | 5,0 | ||||||
| (4,0) | |||||||||||||
| 18 | 18,3 | +0,84 | 5,0 | 3,5 | 4,0 | 5,0 | 5,5 | ||||||
| (4,5) | |||||||||||||
| 20 | 20,5 | 5,5 | (4,0) | 4,5 | 5,5 | 6,0 | |||||||
| (5,0) | |||||||||||||
| 22 | 22,5 | 6,0 | 4,5 | 5,0 | 6,0 | 7,0 | ±0,29 | ||||||
| (5,5) | |||||||||||||
| 24 | 24,5 | 6,5 | ±0,18 | 4,8 | 5,5 | 7,0 | ±0,29 | 8,0 | ±0,29 | 0,5 | |||
| (7,0) | (5,0) | (6,0) | |||||||||||
| 27 | 27,5 | 7,0 | 5,5 | 6,0 | 8,0 | 9,0 | |||||||
| (8,0) | (7,0) | ±0,18 | |||||||||||
| 30 | 30,5 | +1,00 | 8,0 | 6,0 | 6,5 | 9,0 | 10,0 | 0,8 | |||||
| (9,0) | (8,0) | ||||||||||||
| 33 | 33,5 | 10,0 | 6,0 | 7,0 | — | — | |||||||
| 36 | 36,5 | 10,0 | 6,0 | 8,0 | 10,0 | 12,0 | ±0,35 | ||||||
| (9,0) | |||||||||||||
| 39 | 39,5 | 10,0 | 6,0 | 8,5 | — | — | — | ||||||
| 42 | 42,5 | 12,0 | ±0,215 | 7,0 | ±0,18 | 9,0 | 12,0 | ±0,35 | |||||
| (10,0) | |||||||||||||
| 45 | 45,5 | 12,0 | 7,0 | 9,5 | — | — | |||||||
| 48 | 48,5 | 12,0 | 7,0 | 10,0 | |||||||||
| (12,0) | ±0,215 | ||||||||||||
Примечания: 1. Допускается увеличение размера s в пределах 10 % от номинального размера. 2. Шайбы с размерами, заключенными в скобки, допускается применять до 01.01.85 и в их условном обозначении должна указываться буква «у».
Примеры условных обозначений пружинной шайбы исполнения 1 для болта, винта, шпильки диаметром 8 мм: нормальной из стали марки 3Х13 без покрытия: Шайба 8 3Х13 ГОСТ 6402-70
легкой из стали марки 65Г с кадмиевым покрытием толщиной 9 мкм хроматированным: Шайба 8Л 65Г 029 ГОСТ 6402-70
то же, исполнения 2, с размерами, заключенными в скобки: Шайба 2У 8Л 65Г 029 ГОСТ 6402-70
Пружинные шайбы должны изготавливаться из проволоки по ГОСТ 11850-72 или по другой нормативно-технической документации из стали марок 65Г, 70 и 3Х13. Допускается изготовление пружинных шайб из бронзы марки БрКМц3-1 по ГОСТ 18175-78 или других цветных сплавов.
Испытание пружинящих свойств шайб проводится в следующем порядке:
Черт. 2 Черт. 3 Черт. 4
МАССА СТАЛЬНЫХ ШАЙБ И ИХ ПРУЖИНЯЩИЕ СВОЙСТВА
| Номинальный диаметр резьбы болта, винта, шпильки | Теоретическая масса 1000 шт. стальных шайб, кг | Расчетная упругая сила шайб из стали 65Г, Н | ||||||
| Типы шайб | Типы шайб | |||||||
| Легкие (Л) | Нормальные (Н) | Тяжелые (Т) | Особо тяжелые (ОТ) | Легкие (Л) | Нормальные (Н) | Тяжелые (Т) | Особо тяжелые (ОТ) | |
| 2 | 0,030 | 0,017 | 0,025 | — | 7,8 | 11,8 | 26,5 | — |
| 2,5 | 0,042 | 0,030 | 0,056 | 14,7 | 16,7 | 57,8 | ||
| 3 | 0,084 (0,061) | 0,064 | 0,105uk-table uk-table-hover uk-table-striped uk-table-condensed | 35,3 (8,8) | 38,2 | 101 | ||
| 3,5 | 0,094 | 0,117 | — | 21,6 | 71,5 | — | ||
| 4 | 0,129 (0,190) | 0,129 (0,189) | 0,273 | 14,7 (50,0) | 52,9 (136) | 230 | ||
| 5 | 0,191 (0,318) | 0,228 (0,315) | 0,432 | 28,4 (67,6) | 71,5 (158) | 252 | ||
| 6 | 0,378 (0,560) | 0,376 (0,487) | 0,827 | 36,3 (81,3) | 88,2 (184) | 418 | ||
| 7 | 0,749 | 0,936 | — | 92,1 | 289 | — | ||
| 8 | 0,827 (1,046) | 1,034 | 1,678 | 71,5 (69,6) | 214 | 583 | ||
| 10 | 1,608 (1,940) | 2,010 | 2,984 | 4,212 | 114 (113) | 339 | 770 | 1490 |
| 12 | 3,462 | 3,450 | 4,816 | 6,488 | 187 | 499 | 1000 | 1774 |
| 14 | 5,487 | 4,480 (5,355) | 7,316 | 9,509 | 295 | 463 (756) | 1235 | 2058 |
| 16 | 7,507 | 6,084 (8,022) | 10,56 | 13,34 | 283 | 495 (990) | 1509 | 2372 |
| 18 | 10,23 | 8,960 (11,40) | 14,62 | 18,06 | 305 | 673 (1254) | 1803 | 2734 |
| 20 | 14,33 | 12,69 (15,75) | 19,70 | 23,89 | 434 | 866 (1539) | 2107 | 3077 |
| 22 | 19,25 | 17,21 (20,92) | 25,66 | 36,14 | 597 | 1107 (1862) | 2479 | 4841 |
| 24 | 24,16 (27,21) | 22,68 (27,12) | 38,55 | 51,93 | 642 (818) | 1382 (2225) | 3989 | 7085 |
| 27 | 33,14 (38,15) | 30,10 (41,76) | 56,67 | 73,71 | 928 (911) | 1539 (3293) | 5459 | 9055 |
| 30 | 46,14 (52,64) | 39,05 (60,87) | 79,80 | 101,1 | 1029 (1009) | 1695 (4606) | 7115 | 11192 |
| 33 | 65,07 | 49,52 | — | — | 692 | 1882 | — | 16317 |
| 36 | 69,51 | 70,99 (91,03) | 115,9 | 173,9 | 566 | 2773 (4998) | 7428 | |
| 39 | 73,9 | 86,37 | — | — | 469 | 2999 | — | — |
| 42 | 113,9 | 103,8 (129,7) | 195,2 | 756 | 3244 (5488) | 11535 | ||
| 45 | 120,1 | 123,5 | — | 643 | 3489 | — | ||
| 48 | 126,3 | 145,4 (215,2) | 554 | 3753 (8879) | ||||
Купить ГОСТ 6402-70 Шайбы пружинные оптом и в розницу в нашем магазине в г. Тольятти по адресу: ул. Обводное шоссе, 3Г., а так же с доставкой в города: Самара, Ульяновск, Димитровград.
Разновидности шайбы гровера
Чаще всего пружинная шайба применяется для создания болтовых соединений. Если необходимо увеличение площади контакта, конструкция дополняется обычным вариантом исполнения. Это является гарантией прочности. При рассмотрении чертежа метиза можно выделить два варианта:
- Простой. Пружинная шайба может иметь разные показатели диаметра и толщины витка. Конструкция характеризуется обязательным отклонением витков под определенным углом относительно центральной оси.
- Сложный. Подходит для высоконагруженных соединений, в том числе ударных и вибрационных.
Сегодня широким спросом пользуется гроверная оцинкованная шайба DIN 127 M8. Деталь превосходит аналогичные варианты благодаря специальной обработке, предназначенной для защиты поверхности от различных внешних воздействий. Также распространен крепежный элемент DIN 7980, который также имеет свои отличительные особенности.
Метизы производят с правой навивкой, в некоторых случаях допускается применение конструкций с левым витком.
Преимущества и недостатки пружинной шайбы гровера
Главное преимущество конструкции — это низкая стоимость и простая технология производства. Среди недостатков гроверной шайбы выделяется несколько:
- недостаток усилия конструкции по причине высоких динамических нагрузок в процессе эксплуатации;
- во время затягивания шайба может превратиться в простую пластинку, которая теряет фиксирующие свойства;
- запрещено повторное применение метиза после демонтажа, поскольку элемент значительно деформируется.
Пружинная шайба подходит для организации простых и временных соединений. Если есть возможность заменить конструкцию на более надежную — рекомендуется выполнить демонтаж и установить другие крепежные элементы.
Замена пружинной шайбы
Для надежной фиксации гайки применяются различные конструкции, которыми успешно заменяется гровер. В число самых распространенных вариантов метизов входят несколько:
- Самоконтрящаяся гайки. Крепежный элемент характеризуется отличительным вкладышем из пластика, который используется для уменьшения вибрационных и ударных нагрузок. Это исключает самопроизвольное раскручивание. Для изготовления метиза применяются более сложные технологии, что отражается на его стоимости.
- Шайба тарельчатого типа. Она отлично подходит для замены стандартной пружинной шайбы, отличается низкой ценой и увеличенными показателями надежности.
- Коронная гайка. Подходит в различных случаях, когда необходимо создать отверстие для установки шплинта. Соединение относится к категории ступенчатых, при этом является надежным.
- Фланец зубчатого типа. Метиз характеризуется насечками, предназначенными для плотного сращивания с гайкой. Это гарантирует прочность соединения и устойчивость к самопроизвольному откручиванию.
- Контрящая шайба. Отличается множеством зубчиков, использующихся для плотной фиксации.
- Пластины с усиками. Данный вид соединения отличается от привычных. Надежность обеспечена за счет того, что один из усиков устанавливается в детали, оставшимися необходимо обогнуть витки. Существует несколько видов крепежного элемента, поэтому для каждого случая выбирайте подходящий вариант.
- Проволочные замки. Метизы также характеризуются низкой ценой и простотой производства.
При выборе руководствуйтесь условиями использования, техническими характеристиками изделия и другими факторами, которые могут повлиять на прочность соединения.
Изготовление и материалы для гровера
Производство таких пружинных шайб происходит строго по ГОСТу 6402−70. Для изготовления деталей используется несколько материалов:
- Сталь.
- Бронза.
- Цветные сплавы.
Обычно твёрдость металлических изделий находится в диапазоне 40—48 HRC. Если используется Ст 70, этот показатель может быть увеличен до 50 HRC. Твёрдость бронзового гровера должна быть выше 90 HRC. Детали считаются бракованными, если на поверхности обнаружены:
- Заусенцы.
- Окалина.
- Трещины.
- Коррозия.
Действующий стандарт допускает небольшие дефекты, расположенные на срезе, следы окалины, которую невозможно отделить. Они не оказывают никакого влияния на габариты детали, а также её прочностные характеристики.
Изделие не будет браковаться, если обнаружена небольшая трапециевидность сечения. В этом случае высота детали должна находиться в допустимых пределах. Готовую продукцию обязательно подвергают контрольным испытаниям. Гровер несколько раз сжимают, пока расходящиеся концы не образуют одну плоскую поверхность. Такое состояние выдерживается 24 часа. Высота разводов не должна превышать 1,65 толщины шайбы. Не допускаются сколы и трещины.
На производстве изготавливают несколько видов шайб, с размерами, указанными в ГОСТе. Они разбиты на группы:
- Обыкновенные.
- Тяжёлые.
- Особо тяжёлые.
- Лёгкие.
Первые три изделия имеют квадратное поперечное сечение. У лёгких оно имеет вид прямоугольника.
Основным материалом для производства гровера является пружинная сталь. Готовая деталь проходит термическую обработку, придающую ей высокую прочность и устойчивость к различным внешним воздействиям. Термообработка уменьшает также хрупкость детали. Для защиты деталей от коррозии их подвергают гальваническому цинкованию.
Шайбу опускают в электролит, где на её поверхность осаждаются мелкие частицы цинка. В результате деталь покрывается цинковым слоем, толщина которого достигает 25 мкм.
Изделие приобретает несколько оттенков:
- Белый.
- Голубой.
- Радужный.
Для создания антикоррозионного слоя применяют также жёлтое хромирование. Наружная поверхность шайбы насыщается хромом. Он защищает изделие от повышенного износа, а также увеличивает твёрдость изделия.
Разновидности пружинных шайб
Производство гровера регулируется стандартом ГОСТ 6402-70. В нормативах установлены требования к материалу изготовления, типоразмерам и другим техническим характеристикам изделия. В процессе изготовления производитель придерживается следующих правил:
- изделие может быть из бронзы, различных марок стали и некоторых цветных сплавов;
- показатели твердости варьируются от 40 до 48 HRC, для бронзовых конструкций значение превышает 90 HRC;
- технология производства выбирается изготовителем, при этом важно соблюдать отсутствие дефектов, заусениц, трещин и других видов брака изделия;
- иногда допускаются незначительные дефекты, которые не влияют на прочность соединения;
- на заключительном этапе выпуска изделие подвергается различным испытаниям.
Чаще всего качественные шайбы производят из пружинной стали. Материал обеспечивает максимальную прочность и устойчивость к внешним воздействиям. С помощью термообработки увеличивается твердость метиза.
Модификации пружинной шайбы
ГОСТ 6402-70 классифицирует четыре типа изделий. Три из них имеют в поперечном сечении квадрат (b=s): Н — нормальные, Т — тяжелые, ОТ — особо тяжелые. Литера Н не указывается в условном обозначении.
Пружинные шайбы типа Л — легкие с прямоугольным сечением.
Для одного и того же номинального размера диаметра резьбы площадь поперечного сечения увеличивается, что сказывается на массе изделия в целом. Ниже в таблице приведены величины теоретической массы и пружинящие свойства.
Размеры шайбы непосредственно связаны с диаметрами сопряженных болтов, винтов и шпилек. Российский стандарт 6402 распространяется на метизы с диаметром резьбы от 2 мм до 48 мм. Шайбы особо тяжелые ОТ изготовляют только для диапазона диаметра резьбы от 10 мм до 36 мм.
Установка гроверной шайбы
Процесс монтажа метиза незначительно отличается от стандартного варианта установки других схожих крепежей. Среди основных особенностей можно выделить такие, как:
- конструкция размещается между гайкой и соединяемой деталью;
- гровер можно использовать совместно с обычными гайками.
Пружинная гайка востребована благодаря простоте эксплуатации. Поэтому она встречается в различных сферах в качестве временного или постоянного крепежа. Лучше со временем заменить деталь на более дорогую по нескольким причинам:
- гровер восприимчив к механическим повреждениям;
- невозможно повторное использование по причине деформации;
- технические свойства со временем снижаются.
Не рекомендуется использовать гроверную шайбу для соединений, которые являются ответственными.
