Виды шайб: полное руководство

Шайбы используются вместе с крепежом, чтобы обеспечить правильную посадку деталей. Шайбы бывают разных типов, и каждый тип имеет своё назначение. Для изготовления этих шайб применяются различные материалы.

Если вы хотите узнать о различных типах шайб, читайте руководство ниже.

Нестандартные шайбы и проставки изготавливаются по чертежу; см. проставки и шайбы.

Что такое шайбы?

Шайбы — это небольшие плоские круглые детали в форме диска с отверстием в центре. Они могут изготавливаться из различных материалов и распределять нагрузку на большую площадь поверхности.

Шайба устанавливается между винтом и поверхностью, чтобы снизить вибрацию и выполнить роль проставки. Она помогает машине или оборудованию работать надлежащим образом и даже предотвращает коррозию.

Назначение шайбы

Есть много причин, по которым стоит выбрать шайбу, например для установки вместе с деталями в оборудовании, машинах и других применениях.

Некоторые из назначений этих шайб приведены ниже:

• Шайбы используются как проставки с резьбовым крепежом, который при вставке в объекты оказывается длиннее их глубины. Крепёж выступает с обратной стороны объекта, и шайбы удерживают его на месте.
• Шайбы помогают распределять нагрузку по поверхности, снижая риск повреждения и деформации.
• Шайбы также регулируют поток воды и других жидкостей, поступающих в трубопроводы и соединители или выходящих из них. Они помогают создать водонепроницаемое уплотнение.
• Вибрация в некоторых машинах и применениях контролируется с помощью шайб. Используемые шайбы изготавливаются из таких материалов, как пластик, — мягких материалов, которые лучше поглощают вибрацию.
• Шайбы также служат защитным барьером между головками болтов и гайками. Они помогают соединять поверхности, предохраняя их от вмятин и царапин.
• Они изготавливаются из коррозионностойких материалов и поэтому способны работать в условиях химического и влажностного воздействия. Таким образом, они защищают крепёжную систему от коррозии.

Различные типы шайб

Существуют различные типы шайб, каждый из которых имеет своё назначение; некоторые из распространённых типов рассмотрены ниже.

Плоские шайбы

Плоские шайбы используются очень широко: они защищают деталь, прикреплённую винтом, распределяя усилие. Они также помогают винту правильно сесть в большое отверстие. Различные типы шайб в категории плоских шайб приведены ниже:

Шайбы с насечкой используются в деревообрабатывающей отрасли. Наружные зубцы шайбы имеют отверстие квадратной формы, которое не даёт болту проворачиваться.

Плоские шайбы имеют отверстие в центре и форму плоского диска. Они подходят для винтов с небольшими головками, чтобы вес легко распределялся по широкой площади.

Шайбы увеличенного диаметра имеют большой размер и небольшое отверстие в центре. Эти шайбы распределяют нагрузку по широкой области. Их чаще всего выбирают в сантехнической, автомобильной и обрабатывающей промышленности.

Зенковочные шайбы предназначены для крепления винта с потайной головкой, что создаёт заподлицо с поверхностью.

Шайбы с буртиком могут изготавливаться из металлов, нейлона, стекловолокна и даже PTFE. Они имеют форму, напоминающую буртик, и работают как изоляторы для проводов и винтов.

C-образная шайба выглядит как плоская шайба, но имеет вырез от центра, создающий C-образную форму. Главное преимущество этих шайб в том, что их можно легко снять, заменить или отрегулировать, не снимая крепёж.

Пружинные шайбы

Пружинные шайбы подходят для машин, которые постоянно вибрируют во время работы.

Эти шайбы помогают удерживать крепёж на месте, вибрируя вместе с машиной и обеспечивая его упругость. Некоторые из пружинных шайб приведены ниже.

Конические шайбы предназначены для поддержания натяжения при сжатии и расширении узла. Они выдерживают большие нагрузки.

Куполообразная шайба известна способностью выдерживать большие нагрузки при незначительной деформации. Она поглощает вибрации, а её изогнутая форма воспринимает нагрузку, что обеспечивает универсальность применения.

Волнистые пружинные шайбы имеют изогнутую форму и работают как проставки или амортизаторы. Они выдерживают умеренные нагрузки и защищают поверхность от износа.

Шайба с лепестковыми пружинами имеет три изогнутых лепестка, что помогает снижать вибрацию, контролировать износ и даже шум вращающихся компонентов. Такие шайбы обычно изготавливают из углеродистой стали, и они выдерживают большие нагрузки.

Полумесячная пружинная шайба имеет изогнутую форму, которая помогает сохранять гибкость. Такие шайбы обладают широким диапазоном деформации и выдерживают очень малые нагрузки.

Стопорные шайбы

Стопорные шайбы предназначены для предотвращения проворачивания гаек и винтов и смещения их положения. Они помогают сохранять соединение при сильной вибрации. Ниже приведены некоторые типы стопорных шайб:

Разрезная стопорная шайба, также известная как винтовая шайба, помогает фиксировать крепёж. Такие шайбы имеют кольца, отогнутые в противоположных направлениях — внутрь и наружу. Они фиксируют соединение, врезаясь в сопрягаемую поверхность.

Стопорная шайба с наружными зубьями имеет зубчатую структуру, которая удерживает головку винта и гайку. Они имеют увеличенную головку с винтами и зубья на наружном диаметре, создающие сопротивление сжатию.

Внутренний диаметр стопорной шайбы с внутренними зубьями имеет множество зубьев, которые не дают головке гайки и болту ослабнуть. Они помогают гасить шум и фиксировать крепёж в его положении.

Специализированные шайбы

Существуют различные типы специализированных шайб, которые рассмотрены ниже

Гайки Keps, также известные как гайки k-lock, имеют встроенные шайбы, которые помогают при навинчивании. Эти шайбы делают процесс сборки более удобным.

Шайбы-цилиндры подходят при установке или ремонте смесителя, так как применяются в сантехнике.

Шпоночные шайбы используются для фиксации болтов, чтобы предотвратить их проворачивание. Такие шайбы в основном применяются в автомобильной промышленности.

Изолирующие ступенчатые шайбы изготавливают из пластика, PEEK или нейлона, и они применяются в электронных изделиях. Эти шайбы помогают изолировать крепёжные винты от электрического тока.

Прокладки также известны как o-rings; они изготавливаются из резины и выпускаются в множестве размеров под каждую задачу.

Это механические уплотнения, которые заполняют пространство между поверхностями, чтобы предотвратить разливы и утечки. Прокладки применяются в автомобильной отрасли для предотвращения утечек в соединениях газа и масла.

Материалы для изготовления шайб

Шайбы универсальны по материалам, поэтому для их производства используется множество различных материалов. Некоторые из них приведены ниже:

Нейлон и резина

Резиновые шайбы изготавливают из синтетического нитрильного каучука, который обеспечивает герметичность шайб. Нейлон также обладает теми же свойствами. Эти шайбы обеспечивают повышенную гибкость, но деформируются под давлением.

Металлические шайбы

Металлические шайбы изготавливают из различных металлов и марок, и они обладают отличными свойствами.

Они прочные, поэтому уплотнение получается достаточно надёжным и исключает утечки и протечки. Металлические шайбы в основном изготавливают из нержавеющей стали, что обеспечивает стойкость к коррозии.

Пластиковые шайбы

Пластиковые шайбы изготавливают методом литья под давлением, и они экономически выгодны. Их применяют благодаря прочности, а также они подходят для электрической изоляции и сопротивления вибрациям.

Пластиковые шайбы подходят для электронных изделий и могут быть как прозрачными, так и окрашенными в разные цвета.

Таблица размеров различных шайб

SAE и USS — это два разных типа таблиц размеров, которые используют механики для шайб. Таблицы размеров приведены ниже.

Критерий	ПЛОСКИЕ ШАЙБЫ SAE	Критерий	Критерий
Размер	Внутренний диаметр	Наружный диаметр	Толщина
#6	5/32 дюйма	3/8 дюйма	3/64 дюйма
#8	3/16 дюйма	7/16 дюйма	3/64 дюйма
#10	7/32 дюйма	1/2 дюйма	3/64 дюйма
1/4	9/32 дюйма	5/8 дюйма	1/16 дюйма
5/16	11/32 дюйма	11/16 дюйма	1/16 дюйма
3/8	13/32 дюйма	13/16 дюйма	1/16 дюйма
7/16	15/32 дюйма	59/64 дюйма	1/16 дюйма
1/2	17/32 дюйма	1-1/16 дюйма	3/32 дюйма
9/16	19/32 дюйма	1-3/16 дюйма	3/32 дюйма
5/8	21/32 дюйма	1-5/16 дюйма	3/32 дюйма
3/4	13/16 дюйма	1-1/2 дюйма	9/64 дюйма
7/8	15/16 дюйма	1-3/4 дюйма	9/64 дюйма
1 дюйм	1-1/16 дюйма	2 дюйма	9/64 дюйма
1-1/8	1-3/16 дюйма	2-1/4 дюйма	9/64 дюйма
1-1/4	1-5/16 дюйма	2-1/2 дюйма	5/32 дюйма
1-1/2	1-7/16 дюйма	3 дюйма	3/16 дюйма

Критерий	ПЛОСКИЕ ШАЙБЫ USS	Критерий	Критерий
Размер	Внутренний диаметр	Наружный диаметр	Толщина
3/16	1/4 дюйма	9/16 дюйма	3/64 дюйма
1/4	5/16 дюйма	3/4 дюйма	1/16 дюйма
5/16	3/8 дюйма	7/8 дюйма	5/64 дюйма
3/8	7/16 дюйма	1 дюйм	5/64 дюйма
7/16	1/2 дюйма	1-1/4 дюйма	5/64 дюйма
1/2	9/16 дюйма	1-3/8 дюйма	7/64 дюйма
9/16	5/8 дюйма	1-1/2 дюйма	7/64 дюйма
5/8	11/16 дюйма	1-3/4 дюйма	9/64 дюйма
3/4	13/16 дюйма	2 дюйма	5/32 дюйма
7/8	15/16 дюйма	2-1/4 дюйма	11/64 дюйма
1 дюйм	1-1/16 дюйма	2-1/2 дюйма	11/64 дюйма
1-1/8	1-1/4 дюйма	2-3/4 дюйма	11/64 дюйма
1-1/4	1-3/8 дюйма	3 дюйма	11/64 дюйма
1-3/8	1-1/2 дюйма	3-1/4 дюйма	3/16 дюйма
1-1/2	1-5/8 дюйма	3-1/2 дюйма	3/16 дюйма
1-5/8	1-3/4 дюйма	3-3/4 дюйма	3/16 дюйма
1-3/4	1-7/8 дюйма	4 дюйма	3/16 дюйма
1-7/8	2 дюйма	4-1/4 дюйма	3/16 дюйма
2 дюйма	2-1/8 дюйма	4-1/2 дюйма	3/16 дюйма
2-1/2	2-5/8 дюйма	5 дюймов	15/64 дюйма
3 дюйма	3-1/8 дюйма	5-1/2 дюйма	9/32 дюйма

Стандарты шайб, которые нужно знать

Стандарты шайб, которые важно знать при выборе шайб, приведены ниже:

Плоские шайбы ASME ANSI B 18.22.1

Стандарт ASTM F844 охватывает дюймовую серию плоских шайб, которые широко применяются. Плоские шайбы имеют опорную поверхность и используются в соединениях с головками болтов или крепёжными элементами с наружной резьбой, например болтами.

Винтовые пружинные стопорные шайбы ASME B18.21.1

Пружинные стопорные шайбы дюймовой серии выпускаются в усиленном исполнении и изготавливаются из нержавеющей или пружинной стали.

Они применяются в соединениях, где нагрузку необходимо распределить по большой площади для создания поверхности с закалённой опорой. Это облегчает сборку компонентов.

Плоские шайбы DIN 125A

Плоские шайбы по DIN 125A изготавливаются из листового металла и имеют гладкую поверхность с опорой. Плоские шайбы устанавливаются под головки болтов и гаек и изготавливаются из углеродистой и нержавеющей стали.

Стопорные шайбы DIN 6799

Стопорные шайбы — это высокоэффективные шайбы, которые также называют E-образными кольцами. Они используются на эксцентриковых валах с канавками для пружинного удержания и подходят для передачи осевых усилий.

Какие бывают формы шайб?

Шайбы выпускаются различных форм и применяются в разных областях; они рассмотрены ниже:

Сферическая форма

Сферические шайбы обеспечивают параллельность плоскостей головки болта и торца гайки. Такие шайбы компенсируют несоосность плоскостей и защищают их от изгиба болта.

Примеры таких шайб — плоские, с прорезью, потайные и широкие (fender) шайбы.

Квадратная форма

По сравнению с круглыми шайбами квадратные имеют большую площадь поверхности, что улучшает распределение крутящего момента. Они предотвращают проворот и даже обеспечивают коррозионную стойкость.

Они предназначены для ограничения вибрации, шума и электрического тока. Чаще всего это потайные, плоские или конструкционные шайбы.

Форма с буртиком

Шайбы с буртиком также называют изолирующими шайбами. Они изготавливаются из нейлона и имеют длинный или короткий цилиндрический выступ; они защищают крепёж от грязи и влаги.

Волнистая форма

Волнистые шайбы — это металлические шайбы, изогнутые в двух направлениях, которые применяются в качестве амортизаторов и проставок. Они выдерживают нагрузку, сохраняя натяжение даже в сжатом состоянии. Пример волнистой формы — волнистая шайба.

C-образная форма

Шайбы C-образной формы надеваются и снимаются с болта без его ослабления. C-образные шайбы служат для фиксации на валу с проточкой и удерживают компоненты на своих местах.

Примерами таких шайб являются шайбы с прорезью и стопорные шайбы.

Как выбрать подходящую шайбу?

Выбор правильной шайбы имеет решающее значение для достижения нужной цели, и при выборе следует учитывать следующее:

Тип материала

Материал — это первое, что учитывают при выборе шайбы, и в данном случае необходимо оценить прочность.

При выборе шайбы прочность основного материала и материала шайбы должны совпадать. Если прочность несовместима, основной материал может быть повреждён.

Совместимость прочности болта и шайбы

Тип болта и шайбы должны соответствовать друг другу. Высокопрочные болты необходимо использовать с высокопрочными шайбами, чтобы обеспечить стабильность изделия.

Соединяемые болтами компоненты должны иметь соответствующий материал; например, для металлических болтов нужны металлические шайбы, а для пластиковых болтов — пластиковые шайбы.

Условия эксплуатации

При выборе шайбы также оценивают условия окружающей среды, в которых она будет использоваться.

Если шайба подвергается воздействию агрессивных химикатов и погодных условий, материал шайбы должен быть коррозионностойким и достаточно прочным, чтобы выдерживать такое воздействие.

DEK удовлетворит ваши конкретные потребности в шайбах

Ознакомившись с подробным руководством выше, вы наверняка поняли, насколько важно выбрать правильную шайбу.

Вы можете связаться с нами в DEK если хотите заказать изготовление шайб по индивидуальным требованиям для вашего нового проекта. Мы предлагаем высококачественные и универсальные материалы, а также отличную финишную обработку поверхности.

Заключение

Шайбы применяются во многих сферах — от сантехники до аэрокосмической отрасли, и их значимость также зависит от требований к применению.

Поэтому всегда важно правильно выбирать тип, материал, размер и стандарт шайб, как обсуждалось в руководстве выше.

Часто задаваемые вопросы

Как быстро использовать шайбы?

Наденьте болт на шайбу и вставьте шайбу вместе с болтом в монтажное отверстие. Затем затяните головку болта с помощью гаечного ключа.

Почему мы используем шайбы с винтами?

Шайбы с винтами помогают распределять нагрузку, а при использовании без винтов это может привести к повреждению поверхности опоры.

В чём разница между пружинными и плоскими шайбами?

Пружинные шайбы — это простые, плоские и изогнутые шайбы, широко применяемые во многих областях. Пружинные шайбы используются для предотвращения вибраций.