Их использовал каждый механик, но большинство не знает, сколько существует различных типов шайб, из каких материалов они сделаны и как ими правильно пользоваться. За прошедшие годы мы получили множество вопросов, касающихся стиральных машин, поэтому давно назрела техническая статья, в которой будет представлена ​​информация об этих аппаратных устройствах.

Недавно мы рассмотрели искусство изготовления высокопроизводительных крепежных изделий с помощью Automotive Racing Products, Inc. (ARP), подробно осветив все детали этой темы. Пришло время отдать должное компоненту крепежа, который часто воспринимается как нечто само собой разумеющееся, — скромной шайбе.

В следующих параграфах мы расскажем, что такое шайбы, различные типы шайб, что они делают, как они изготавливаются, где и когда их использовать – и да, мы даже обсудим, являются ли шайбы направленными или нет.

Вообще говоря, шайба — это просто дискообразная пластина, похожая на пластину, с отверстием в центре. Хотя конструкция может показаться примитивной, на самом деле стиральные машины выполняют сложную задачу. Они обычно используются для распределения нагрузки на резьбовой крепеж, например болт или винт с головкой.

Их также можно использовать в качестве прокладок, а в некоторых случаях — в качестве изнашиваемой накладки, стопорного устройства или даже использовать для снижения вибрации — например, резиновую шайбу. Базовая конструкция шайбы имеет внешний диаметр, который в два раза больше внутреннего диаметра шайбы.

Шайбы обычно изготавливаются из металла, но также могут быть изготовлены из пластика или резины — в зависимости от применения. В машиностроении для высококачественных болтовых соединений требуются шайбы из закаленной стали, чтобы предотвратить вмятины на поверхностях соединения. Это называется бринеллирование. Эти небольшие углубления могут в конечном итоге привести к потере предварительного натяга крепежа, вибрации или чрезмерной вибрации. По мере продолжения состояния эти движения могут привести к другому износу, который часто определяют как растрескивание или истирание.

Шайбы также помогают предотвратить гальваническую коррозию — состояние, возникающее при контакте некоторых металлов друг с другом. Один металл действует как анод, а другой как катод. Чтобы замедлить или предотвратить этот процесс с самого начала, между болтом или гайкой и соединяемым металлом устанавливают шайбу.

Шайбы не только равномерно распределяют давление на закрепляемую деталь и снижают вероятность ее повреждения, но и обеспечивают гладкую поверхность для гайки или болта. Это снижает вероятность ослабления скрепленного соединения по сравнению с неровной поверхностью крепления.

Существуют специальные шайбы, предназначенные для обеспечения уплотнения, точки электрического заземления, выравнивания крепежа, удержания крепежа, изоляции или обеспечения осевого давления на соединение. Эти специальные шайбы мы кратко обсудим ниже по тексту.

Мы также рассмотрели несколько способов неправильного использования шайб как части крепежного соединения. Было много случаев, когда механики теневых деревьев использовали болты или гайки, диаметр которых был слишком мал для соединяемой детали. В этих случаях шайба имеет внутренний диаметр, соответствующий болту, но не позволяет головке болта или гайке скользить через отверстие соединяемого компонента. Это напрашивается на неприятности, и никогда не следует пытаться делать это на гоночном автомобиле.

Чаще всего механики используют слишком длинный болт, но с недостаточным количеством резьбы, что не позволяет затянуть соединение. Также следует избегать установки нескольких шайб на хвостовик в качестве прокладки до тех пор, пока гайка не будет затянута. Выберите правильную длину болта. Неправильное использование шайб может привести к повреждению или травме.

Вообще говоря, сегодня в мире производятся несколько типов стиральных машин. Некоторые из них специально созданы для деревянных соединений, а некоторые — для сантехнических целей. Когда дело доходит до потребностей автомобилей, специалист по исследованиям и разработкам ARP Джей Кумбс сообщает нам, что при обслуживании автомобилей используются только пять типов. Существует простая шайба (или плоская шайба), крыловая шайба, разрезная шайба (или стопорная шайба), звездчатая шайба и вставная шайба.

Интересно, что в широком ассортименте крепежных изделий ARP вы не найдете разъемной шайбы. «Они в первую очередь полезны при работе с крепежами небольшого диаметра в условиях низкой нагрузки», — объяснил Кумбс. ARP имеет тенденцию концентрироваться на высокопроизводительных гоночных крепежах, которые работают в условиях более высоких нагрузок. Существуют варианты этих типов шайб, которые служат определенным целям, например, простая шайба с зубцами на нижней стороне.

Плоская шайба является предпочтительным посредником между головкой болта (или гайки) и прикрепляемым предметом. Его основная цель — распределить нагрузку затянутого крепежа, чтобы предотвратить повреждение соединяемой поверхности. «Это особенно важно для алюминиевых компонентов», — говорит Кумбс.

Американский национальный институт стандартов (ANSI) предоставил набор стандартов для общего использования простых шайб, предусматривающих два типа. Тип А определяется как шайба с широкими допусками, где точность не имеет решающего значения. Тип B — это плоская шайба с более жесткими допусками, наружные диаметры которой подразделяются на узкие, обычные или широкие в зависимости от соответствующих размеров болтов (внутреннего диаметра).

Как мы уже упоминали ранее, шайбы сложнее, чем простое объяснение от одной организации. На самом деле их несколько. Общество инженеров автомобильной промышленности (SAE) классифицирует плоские шайбы по толщине материала, с меньшими внутренним и внешним диаметрами по сравнению с тем, как организация по стандартизации США (USS) определяет плоские шайбы.

Стандарты USS — это стандарты дюймовых шайб. Эта организация характеризует внутренний и внешний диаметр шайбы, позволяющий использовать грубую или более крупную резьбу болтов. Шайбы USS часто используются в автомобильной промышленности. Учитывая, что три организации определяют три разных стандарта для простых шайб, очевидно, что шайбы сложнее, чем можно было бы подумать по их простому внешнему виду.

По словам Кумбса из ARP: «Размер и качество самой стиральной машины заслуживают пристального внимания. Он должен иметь достаточную толщину и размер, чтобы правильно распределять нагрузку». Кумбс добавляет: «Также очень важно, чтобы шайба была параллельно отшлифована и идеально ровной для тех критически важных применений, где требуется более высокий крутящий момент. Все остальное может вызвать неравную предварительную загрузку».

Это шайбы, которые имеют очень большой внешний диаметр, пропорциональный центральному отверстию. Он также предназначен для распределения прижимной силы, но за счет большего размера нагрузка распределяется на большую площадь. На протяжении многих лет эти шайбы использовались для крепления крыльев транспортных средств, отсюда и название. Шайбы крыльев могут иметь больший внешний диаметр, но обычно изготавливаются из тонкого материала.

Разъемные шайбы обладают осевой гибкостью и используются для предотвращения ослабления из-за вибрации. Фото с сайта Amazon.com.

Разъемные шайбы, также называемые пружинными или стопорными шайбами, обладают осевой гибкостью. Они используются для предотвращения ослабления из-за вибрации. Концепция разрезных шайб проста: они действуют как пружина, оказывая давление на прикрепляемый объект и головку болта или гайки.

Компания ARP не производит эти шайбы, поскольку большинство крепежных деталей, которые играют ключевую роль в двигателе, трансмиссии, шасси и подвеске, затягиваются с определенным крутящим моментом, применяя необходимое усилие зажима. Вероятность ослабления крепления без использования инструмента практически отсутствует.

Большинство инженеров сходятся во мнении, что пружинная шайба при затяжке с более высокими техническими характеристиками будет в некоторой степени растягиваться. Когда это произойдет, разрезная шайба потеряет свое натяжение и может даже нарушить точную предварительную нагрузку скрепляемого соединения.

Звездчатые шайбы имеют зубцы, которые проходят радиально внутрь или наружу, врезаясь в поверхность подложки и предотвращая ослабление крепежа. Фото с сайта Amazon.com.

Звездчатые шайбы служат почти той же цели, что и разрезная шайба. Они предназначены для предотвращения ослабления крепления. Это шайбы с зубцами, которые проходят радиально (внутри или наружу) и врезаются в поверхность детали. По конструкции они должны «врезаться» в головку/гайку болта и в основание, чтобы предотвратить ослабление крепежа. Звездчатые шайбы обычно используются с болтами и винтами меньшего размера, связанными с электрическими компонентами.

Предотвращение вращения и, тем самым, влияние на точность предварительного натяга побудили ARP изготовить специальные шайбы с зубцами на нижней стороне. Идея состоит в том, чтобы они захватывали прикрепляемый предмет и обеспечивали устойчивую платформу.

Еще одна специальная шайба, производимая ARP, — это шайба вставного типа. Они предназначены для защиты верхней части отверстий от истирания или разрушения верхней части отверстия. Обычное применение включает головки цилиндров, компоненты шасси и другие места с высоким износом, требующие мойки.

Важно отметить, что смазка играет ключевую роль в точной предварительной нагрузке. Помимо нанесения смазки на резьбу крепежа, рекомендуется нанести небольшое количество смазки на нижнюю сторону головки болта (или гайки) или верхнюю часть шайбы. Никогда не смазывайте нижнюю часть шайбы (если в инструкции по установке не указано иное), поскольку вы не хотите, чтобы она вращалась.

Внимание к правильному использованию шайб и смазке заслуживает внимания всех гоночных команд.

Создайте свой собственный информационный бюллетень с любимым контентом от Chevy Hardcore прямо на свой почтовый ящик, абсолютно БЕСПЛАТНО!

Каждую неделю мы будем присылать вам самые интересные статьи, новости, характеристики автомобилей и видеоролики о Chevy Hardcore.

Мы обещаем не использовать ваш адрес электронной почты для чего-либо, кроме эксклюзивных обновлений из сети Power Automedia Network.