Главная / Новости / Новости отрасли / Сравниваемые типы стопорных гаек: нейлоновая вставка, цельнометаллические и механические замки.

Новости отрасли
мы создаем ценность

Не можете найти подходящую стандартную деталь? Давайте спроектируем это. От автомобильных болтов до компонентов уникальной формы — мы специализируемся на изготовлении на заказ по вашим образцам или чертежам.

Сравниваемые типы стопорных гаек: нейлоновая вставка, цельнометаллические и механические замки.


Кронштейн вибросита возвращается в мастерскую с ослабленной гайкой второй раз за три месяца. Он был затянут согласно чертежу, резьба была чистой, а номер детали соответствовал оригиналу. Что изменилось, так это партия: замененная гайка с нейлоновой вставкой имела более толстый слой цинка, резьба на болте заканчивалась до того, как соединение достигло полной предварительной нагрузки, а стопорное кольцо так и не выполнило свою функцию.

Стопорные гайки не являются взаимозаменяемыми деталями, которые вы выбираете по размеру резьбы. Реальное решение сводится к трем вопросам: как орех создает сопротивление, при какой температуре и химическом составе он будет жить и сможет ли кто-нибудь когда-нибудь снова его разобрать. Ответьте на них, и тип обычно выбирается сам.

Короткий ответ: При температуре ниже примерно 120 °C, в соединениях, которые могут терять преднатяг и подлежат многократному обслуживанию, контргайка с нейлоновой вставкой (DIN 985 / ISO 7040) по-прежнему остается самым дешевым и надежным выбором. Выше этой температуры или в условиях агрессивной химии вступают в силу цельнометаллические гайки с искривленной резьбой. Зубчатый фланец и гайки Keps выдерживают вибрацию малой амплитуды в одноразовых сборках. Замковые гайки и шлицевые гайки остаются верным ответом везде, где требуется визуальный осмотр механического замка.

Преобладающий крутящий момент или зависимость от предварительной нагрузки: разделение, которое решает все остальное

Почти каждая стопорная гайка, представленная на рынке, относится к одному из двух семейств, и именно с их путаницы начинается большинство сбоев в эксплуатации.

Преобладающие динамометрические гайки сопротивляться с самого первого поворота ключа. Помехи встроены в гайку: нейлоновый воротник, искривленная верхняя резьба или эллиптически смещенный участок резьбы. Поскольку трение существует до затягивания соединения, гайка продолжает сопротивляться вращению, даже когда нагрузка на зажим падает до нуля. Это семья, которая выжила в размягченном суставе.

Зависящие от предварительной нагрузки и механические замки свободно вращайтесь и удерживайте только после того, как сядете. Корончатая гайка со шплинтом, гайка Keps с невыпадающей зубчатой ​​шайбой, гайка с зубчатым фланцем или пара контргайок зависят либо от герметичности соединения, либо от физического устройства, которое необходимо правильно собрать. Если болт растянется и предварительная нагрузка уйдет, гайка с зубчатым фланцем ничего не сможет предложить.

Преобладающее семейство крутящего момента

  • Нейлоновая вставка, деформированная резьба, эллиптическое смещение.
  • Держится при нулевой предварительной нагрузке
  • Показания динамометрического ключа включают в себя сопротивление вставки
  • Проверено на соответствие данным испытаний ISO 2320.

Механический и зависящий от предварительной нагрузки

  • Замок и прорезь, фиксаторы, зубчатый фланец, контргайка
  • Свободный ход до тех пор, пока не сядет
  • Теряет функцию при уменьшении нагрузки зажима.
  • Легко проверить, часто одноразовый

Покупатели редко учитывают одно практическое последствие: при использовании гайки с преобладающим крутящим моментом часть показаний ключа расходуется на преодоление вставки, поэтому нагрузка на зажим, создаваемая при заданном крутящем моменте, ниже, чем при использовании свободно вращающейся гайки. Если на чертеже указано 45 Н·м для обоих типов, соединение не получает одинаковую предварительную нагрузку.

Семь типов стопорных гаек, которые вы действительно будете цитировать

Тип
Как он блокируется
Теплый потолок
повторное использование
Типичный сервис
Нейлоновая вставка (DIN 985/ISO 7040)
Нейлоновый воротник захватывает резьбу болта
~120 °С
3–5 циклов
Общее машиностроение, автомобилестроение, бытовая техника
Цельнометаллическая деформированная резьба (ISO 7042)
Верхняя резьба деформирована из-за натяга металла по металлу.
300 °C в зависимости от класса
3–5 циклов
Выхлоп, двигатель, высокотемпературные фланцы
Эллиптическое смещение (центральный замок)
Нить смещена в двух противоположных точках
Ограничено по материалу
2–3 цикла
Легкая техника, сборка бытовой техники
Зубчатый фланец (DIN 6923)
Зубья вгрызаются в сопрягаемую поверхность, фланец распределяет нагрузку
Ограничено по материалу
Один выстрел
Кронштейны, листовой металл, шасси
Кепс K-lock
Невыпадающая шайба с внешними зубьями захватывает поверхность
Ограничено по материалу
Один выстрел
Электроника, светильники
Замковый/щелевой (DIN 935)
Шплинт со сквозным пазом и просверленным хвостовиком
Нет практических ограничений
Многоразовый
Оси, шпиндели, рулевые тяги
Пара контргаек
Вторая тонкая гайка нагружена на первую
Нет практических ограничений
Многоразовый
Фиксация шпилек, регулировочные кольца
Таблица сравнения семейств стопорных гаек для механизма, теплового потолка, повторного использования и типичного обслуживания; показатель температуры описывает запирающий элемент, а не тело гайки.

Гайка с нейлоновой вставкой по-прежнему занимает свое место, поскольку после снятия воротник отскакивает и продолжает выдерживать свой вес в течение трех или четырех сборок. Однако его пределы реальны: при температуре выше 120 °C нейлон расползается, и предварительная нагрузка незаметно исчезает, а некоторые растворители и гидравлические жидкости разбухают вставку до тех пор, пока гайка не зацепится за резьбу.

DIN 985 Zinc-Plated Nylon Insert Lock Nut DIN 985 Контргайка с оцинкованной нейлоновой вставкой Контргайка с нейлоновой вставкой с преобладающим крутящим моментом для механизмов, подверженных вибрации; его конструкция из углеродистой стали и оцинковки подходит для многократной сборки, при которой известны пределы вставок. Посмотреть продукт →

Что упущено на странице каталога: преобладающий крутящий момент после повторного использования

Крутящий момент первого цикла, указанный в технических характеристиках, является наименее полезным числом в каталоге, поскольку никто не обслуживает соединение в первом цикле. ISO 2320 существует именно потому, что преобладающий крутящий момент необходимо измерять снова после повторной затяжки, и именно в этом втором измерении семейства разделяются.

65%
85%
72%
38%
78%
Нейлоновая вставка
Цельнометаллический
Эллиптический
Зубчатый фланец
Предварительно установленный патч

Считайте столбцы рейтингом, а не спецификацией: они показывают долю преобладающего крутящего момента первого цикла, которая все еще присутствует при пятой сборке, и эта закономерность повторяется при стендовых испытаниях гаек с преобладающим крутящим моментом. Цельнометаллические гайки с деформированной резьбой теряют меньше всего, поскольку натяг производится холодной штамповкой в ​​сталь. Нейлоновые вставки опускаются быстрее, если воротник сжать несколько раз. Гайки с зубчатым фланцем вообще не входят в число конкурентов, поскольку покусывание сопрягаемой поверхности – это единоразовый случай.

Коммерческий смысл прост: если график технического обслуживания допускает пять демонтажей, то предложение гайки с нейлоновой вставкой без указания покупателю заменить ее на третий раз означает предъявление гарантийной претензии. Если соединение собирается один раз на заводе, правильным решением будет более дешевый одноразовый замок.

Где на самом деле используются стопорные гайки

  • Ремонт автомобилей и вторичный рынок — 34%
  • Общее машиностроение — 27%
  • Металлоконструкции и конструкции — 18%
  • Электрика и бытовая техника — 12%
  • Энергетика, трубопроводы и высокие температуры — 9%

Это разделение отражает совокупность заказов, проходящих через наши собственные цеха, а не исследование рынка, но отслеживает получаемые нами запросы. В автомобильной промышленности преобладают нейлоновые гайки с вставками и фланцевые гайки из цинка или цинк-никеля, поскольку соединения обслуживаются, а температура остается умеренной. В стальной конструкции вообще редко используется контргайка; эти соединения контролируются натяжением с помощью тяжелых шестигранных гаек и закаленных шайб, а «замком» является проверка поворота. Работа при высоких температурах в энергетике и на трубопроводах — это ситуация, когда гайки ASTM A194 класса 2H или 7 используются рядом со шпильками A193 B7, а нейлоновая вставка будет ошибкой спецификации, а не экономией средств.

Пятиэтапная последовательность выбора, которая выдерживает аудит

  1. Начинайте с температуры, а не с крутящего момента. Если температура соединения превышает примерно 120 °C, немедленно удалите все варианты на полимерной основе.
  2. Спросите, может ли шарнир потерять предварительную нагрузку. Мягкие прокладки, композиты, термоциклирование и длинные стопки шпилек — все это указывает на преобладающий крутящий момент.
  3. Определите политику повторного использования в письменной форме. «Пятикратное обслуживание» и «однократная сборка» приводят к совершенно разным типам гаек и разной удельной стоимости.
  4. Сопоставьте класс прочности с болтом. Гайка ISO 898-2 класса 8 в паре с болтом 10,9 просто перемещает повреждение в резьбу гайки.
  5. Затем выберите покрытие и проверьте его на соответствие допуску резьбы перед размещением заказа.

Шаги с первого по третий определяют внешнюю форму. Шаги четвертый и пятый решают, соберутся ли полученные вами детали без боя на конвейере. При вибрации малой амплитуды на кронштейнах малого диаметра, где гайка завинчивается один раз, а фланец должен распределять нагрузку на тонкий лист, зубчатая фланцевая гайка часто является полным ответом.

3/8 Зубчатая фланцевая гайка из нержавеющей стали 304, которая распределяет нагрузку на кронштейны малого диаметра и противостоит малоамплитудной вибрации без использования отдельной стопорной шайбы. Посмотреть продукт →

Риски источника: покрытие, класс прочности и перекрытие

Большинство жалоб на контргайку, поступающих в отдел закупок, не связаны с функцией блокировки. Они касаются покрытия и посадки резьбы.

  • При горячем цинковании добавляется 50–85 мкм цинка, поэтому после нанесения покрытия необходимо нарезать резьбу большего размера, как того требует стандарт ISO 10684. Пропустите этот шаг, и гайка зафиксируется на середине шпильки, а динамометрический ключ покажет число, которое ничего не значит.
  • Толстое гальванопокрытие может вытолкнуть гайку 6H за пределы калибра. Проверка годности/негодности входящего поддона занимает несколько минут; остановка линии стоит смены.
  • Гайки с гальваническим покрытием класса 10 и 12 несут риск водородного охрупчивания и требуют обжига для восстановления хрупкости в соответствии с ISO 4042. Спрашивайте протокол обжига, а не обещания.
  • Требуйте отчет о преобладающем крутящем моменте в соответствии с ISO 2320 для первого и пятого цикла, а также сертификат пробной нагрузки в соответствии с ISO 898-2 или соответствующей спецификацией ASTM.

Высокотемпературное обслуживание добавляет еще один уровень. Фланцевые и трубопроводные соединения, работающие выше диапазона полимерных вставок, обычно соединяются со шпилькой ASTM A193 B7 с тяжелой шестигранной гайкой ASTM A194 класса 2H или 7, при этом гайка выдерживает ту же устойчивость к повышенным температурам, что и шпилька, а более толстый рисунок выдерживает торцевую нагрузку шайбы.

ASTM A194 2H/7 Black Heavy Hex Nuts ASTM A194 2H/7 Черные тяжелые шестигранные гайки Высокопрочные тяжелые шестигранные гайки, соответствующие шпилькам A193 B7, для высокотемпературных технологических трубопроводов и фланцевых соединений, размер которых рассчитан на расчетную предварительную нагрузку. Посмотреть продукт →

Техническое обслуживание, документация и соответствие требованиям

Стопорная гайка дает время, а не иммунитет. Три привычки сохраняют преимущество: повторно затянуть фланцы с болтами после первого термического цикла, пометить гайку и шпильку контрольной линией, чтобы вращение было видно во время обхода, и снять гайки с преобладающим крутящим моментом, как только сопротивление вручную станет легким. Нейлоновые вставки следует хранить в закрытом виде, поскольку воротник впитывает влагу и набухает во влажных складах.

Что касается оформления документации, покупатели все чаще ожидают сертификатов проката EN 10204 3.1, часов работы в солевом тумане для выбранного покрытия, а также сертификатов RoHS или REACH для покрытий из цинка, никеля и ПТФЭ. Автомобильные программы добавляют декларации ELV. Ничего из этого не сложно предоставить, если оно указано на этапе предложения, и практически невозможно восстановить его впоследствии, поэтому спецификация должна быть включена в заказ на поставку, а не в электронное письмо. Более широкий обзор распространенные методы предотвращения расшатывания гаек — полезный контрольный список, когда сустав продолжает возвращаться.

Если стандартная деталь не может решить проблему — левая резьба, тонкий рисунок для ограниченной полости, нестандартный диаметр фланца или специальный материал вставки для химической среды — программа изготовления индивидуальных стопорных гаек построить по чертежам или образцам обычно дешевле, чем перепроектировать соединение вокруг элемента каталога.

Гайка, которая вышла из строя на вибросите, оказалась неплохой гайкой. Это была гайка с нейлоновой вставкой, которую просили выполнить работу, которую партия не могла выполнить, потому что никто не проверял толщину покрытия на соответствие допуску резьбы. Выберите семейство по механизму и температуре, проверьте класс болта, проверьте покрытие по манометру, и тип почти никогда не удивит вас в эксплуатации.