Шайба в болтовом соединении: куда ставить и зачем она нужна

Для чего нужна шайба в болтовом соединении

Назначение этого металлического элемента очень часто недооценивают, а ведь именно он отвечает за:

• равномерное распределение нагрузки — предотвращает деформацию материалов и увеличивает срок службы соединения;
• предотвращение саморазвинчивания — специальные виды шайб (пружинные, стопорные) защищают крепеж от раскручивания под воздействием вибраций;
• компенсацию неровностей — нивелирует небольшие дефекты и перекосы соединяемых элементов.

Кроме того, при затяжке болта или гайки без шайбы крепеж может повредить поверхность детали, особенно если она изготовлена из мягкого металла или пластика. Шайба в болтовом соединении увеличивает площадь контакта и снижает точечное давление, что уменьшает вероятность появления вмятин, царапин и других повреждений.

Периодически у пользователей возникает вопрос, нужны ли шайбы на фланцевых соединениях. Они применяются не всегда, а в зависимости от требований к соединению, от типа фланца, крепежных элементов и условий эксплуатации.

Виды шайб и их особенности

• Плоские — самые распространенные, используются для равномерного распределения нагрузки. Они бывают стандартного и увеличенного диаметра, что позволяет их применять для мягких и хрупких материалов.
• Пружинные (гровер) — имеют разрезную конструкцию и предназначены для предотвращения саморазвинчивания резьбового соединения. Гровер под гайку нужен для создания дополнительного упругого напряжения.
• Стопорные — представляют собой различные конструкции с зубцами, усами или специальными лепестками, которые прочно фиксируют гайку или болт в определенном положении.
• Конические — обладают слегка выпуклой формой, благодаря чему помогают компенсировать небольшие неровности соединяемых поверхностей.
• Уплотнительные — применяются для герметизации соединений, часто изготавливаются из резины, силикона или комбинированных материалов (металл с резиновым слоем). Используются в сантехнике, гидравлических и пневматических системах.
• Рифленые — имеют специальные насечки на поверхности, увеличивающие сцепление с материалом и уменьшающие риск соскальзывания крепежа.

Классификация шайб по материалу

• Стальные (оцинкованные, нержавеющие, легированные) — обладают высокой прочностью и коррозионной стойкостью.
• Латунные — устойчивы к коррозии, используются в электротехнике и сантехнике.
• Медные — имеют высокие теплопроводные характеристики, устойчивы к окислению.
• Пластиковые (полиамид, ПВХ, тефлон) — применяются в соединениях с особыми требованиями к электроизоляции.
• Резиновые и комбинированные — используются в гидравлике и сантехнике для предотвращения протечек.

Куда ставится шайба — под гайку или болт

Выбор места установки шайбы зависит от конкретной задачи. В большинстве случаев шайбу ставят под гайку или под головку болта для равномерного распределения нагрузки. Если соединение подвержено вибрационным нагрузкам, то лучше устанавливать шайбы с обеих сторон.

Существует вариант, при котором важно знать, как правильно устанавливать гровер и плоскую шайбу. Порядок такой: сначала в отверстие вставляют болт, затем плоскую шайбу, гровер, закрепляемую деталь и фиксируют все это гайкой.

Как выбрать подходящую шайбу

Важно учитывать условия эксплуатации, размер и диаметр болта или гайки, из какого материала изготовлены соединяемые детали, каковы требования к защите от коррозии.

Если деталь фиксируется стандартными болтами, то обычно используют плоские шайбы из того же материала, что и крепеж. Для самозакрепляющихся гаек нужны пружинные или стопорные шайбы. Когда предполагается скреплять алюминиевые или пластиковые детали, то рекомендуем применять увеличенные шайбы для снижения давления на поверхность. Долговечность соединений, подвергающихся воздействию высоких температур, обеспечивают жаропрочные металлические шайбы.

Во избежание ошибок при эксплуатации обращайте внимание на стандарты:

• DIN (Германия) — DIN 125 (плоские), DIN 127 (пружинные), DIN 6798 (стопорные);
• ГОСТ (Россия, СНГ) – ГОСТ 11371 (плоские), ГОСТ 6402 (гроверные), ГОСТ 10450 (стопорные);
• ISO (Международные) – ISO 7089 (плоские), ISO 7093 (увеличенные), ISO 10673 (пружинные).

Шайбы пользуются спросом в строительстве, машиностроении, автомобилестроении, авиации, судостроении, энергетике, железнодорожной отрасли, производстве бытовой техники, нефтегазовой и химической промышленности.

Часто задаваемые вопросы

Какие шайбы лучше использовать для крепежа в агрессивной среде?

Для эксплуатации в сложных условиях рекомендуем применять изделия из нержавеющей стали (A2 или A4), латунных или титановых сплавов. Эти материалы устойчивы к коррозии, влаге и химикатам.

Подходят ли пластиковые шайбы для металлических болтов?

Пластиковые шайбы могут использоваться с металлическими болтами, но это зависит от условий эксплуатации. Они хорошо подходят для защиты от повреждений поверхностей, изоляции от коррозии и уменьшения вибраций. Однако пластиковые шайбы не обеспечат такой же прочности и долговечности, как металлические, и не выдерживают высоких нагрузок или воздействия экстремальных температур. В таких случаях лучше использовать металлические или комбинированные шайбы с пластиком.

Как определить, нужна ли шайба для конкретного соединения?

Шайба нужна в следующих случаях:

• требуется равномерное распределение нагрузки или защита поверхности материала от повреждений;
• нужно предотвратить коррозию или изоляция между материалами;
• соединение требует герметичности, например, в трубопроводах.

Можно ли использовать одну шайбу повторно?

Повторное использование шайбы зависит от ее состояния после первоначального применения. Если она не повреждена, не деформирована и не потеряла своих эксплуатационных свойств, ее можно использовать повторно. Однако, если она изменила форму, потеряла жесткость или покрылась ржавчиной, лучше установить новую.