Как не допустить самораскручивания резьбы. Традиционные и инновационные решения. Часть 3

Продолжаю серию статей про способы фиксации резьбы (читайте первую и вторую части). Сначала немного теории:

Существуют два проблемных фактора, вызывающих нарушение правильного функционирования резьбового соединения: самооткручивание и ослабление усилия затяжки.

Ослабление усилия затяжки. Длина болта может увеличится из-за температурного расширения, из-за деформации в результате действия осевой нагрузки на болт. Может произойти деформация прокладочных материалов. В данном случае фиксатор резьбы не играет никакой роли, разве что не позволит резьбе дальше раскрутится. Если резьбовое соединение не оснащено пружинной шайбой или другим средством борьбы с ослаблением затяжки, то остается лишь периодически контролировать эти соединения вручную.

Самораскручивание: Если болт или гайка затянуты с необходимым моментом, то это означает, что в резьбовом соединении присутствует напряжение сжатия, не позволяющее ему раскручиваться. Как только напряжение исчезает, появляется тенденция к самораскручиванию. Переменные нагрузки и вибрация вызывают кратковременные ослабления напряжения, что легко провоцирует самораскручивание.

Соответственно, все рассмотренные в этой и в предыдущих частях этой статьи способы фиксации резьбовых соединений служат для решения одной или обоих сформулированных выше проблем. В описании я постараюсь указывать, для чего служит способ: для противодействия ослабления или только для фиксации.

Начнем, традиционно, как это было в части 1 и в части 2, с простых и всем знакомых способов и закончим сложными и малоизвестными.

Шайба стопорная с лапками

При монтаже лепестки шайбы отгибаются, плотно охватывая грани гайки и выступы детали, тем самым фиксируя соединение.

В данном случае происходит только фиксация, без противодействия ослаблению.

Локтайт

На самом деле фиксаторы резьбы выпускаются не только под брендом Loctite, но традиционно химический фиксатор резьбы ассоциируется именно с этим производителем. Можно подобрать для различных задач состав с разной степенью фиксации.

В данном случае происходит только фиксация, без противодействия ослаблению.

Гайка с ребристым фланцем

Эти гайки могут применяться без специальных шайб с аналогичной антифрикционной поверхностью. Это упрощает монтаж, демонтаж и способствует удешевлению производства.

Если на торцы крупногабаритных гаек есть возможность нанести антифрикционную насечку, то на малогабаритных гайках приходится делать встроенные шайбы:

В данном случае происходит только фиксация, без противодействия ослаблению.

Гайка со встроенной лепестковой шайбой

Эта шайба, в отличие от предыдущей, хоть и встроена в гайку, но может свободно на ней вращаться. Это позволяет ей при затягивании гайки оставаться неподвижной и вгрызаться в материал, тем самым создавая дополнительное усилие на гайку. Это эффективно противодействует ослаблению резьбы и отлично ее фиксирует:

Гайка со стопорным кольцом

Это разновидность фиксации с помощью многолапчатой шайбы и стопорной гайки с пазами на боковой поверхности, рассмотренной в части 2.

В данном случае стопорное кольцо фиксируется на гайке не с помощью подгибания лепестка, как это принято традиционно, а с помощью двух винтов.

В данном случае происходит только фиксация, без противодействия ослаблению.

И напоследок, самое сложное решение из рассмотренных выше, и предназначенное не столько для фиксации резьбы, сколько для ее восстановления. Фиксация резьбы здесь - как дополнительная опция.

Helicoil

Выпускаются специальные наборы Helicoil, состоящие из резьбовых вставок (как бы футорок) различных размеров и приспособлений для их монтажа. Не будем подробно рассматривать всю технологию, остановимся только на ключевых моментах.

Итак, вставки Helicoil представляют из себя подобие пружинок. Эти пружинки с помощью специальных приспособлений закручиваются в резьбу. Далее, в получившуюся новую резьбу меньшего диаметра просто заворачивается болт. Производитель утверждает, что эта технология не только помогает восстановить сорванную резьбу, но и лучше распределяет напряжение по виткам резьбы, способствуя увеличению надежности резьбового соединения.

Есть "футорки" с фиксацией резьбы, есть - без. На рисунке ниже показана вставка Helicoil, на которой видно, что в середине резьбы есть один виток несколько измененной формы. Он и предназначен для фиксации:

Если такая вставка установлена в резьбу, то центральный виток будет создавать усилие на закручиваемый болт и не давать ему самораскручиваться:

В данном случае происходит только фиксация резьбы, без противодействия ослаблению.

На этом завершаю третью часть своего обзора традиционных и инновационных способов фиксации резьбовых соединений. Читайте также:

1 часть

2 часть