Сталь для стопорных колец
Обновлено: 16.05.2024
Стопорные кольца - кольца с отсутствием замыкания, выполняемые из различных видов пружинных сталей с последующим антикоррозийным покрытием. Находят применение для закрепления подшипников качения, деталей на валу (наружные стопорные кольца), либо в отверстии (внутренние стопорные кольца). Механизм действия стопорных колец примерно следующий: их прикрепляют в пазах, при подобном закреплении выходящую во вне часть кольца используют в качестве плеча для закрепления детали при монтажных работах.
Виды и разновидности колец
Бывают такие кольца двух основных видов: для прикрепления деталей в отверстии, либо для закрепления этих деталей на валу.
Кольца для закрепления деталей в отверстии делятся на две разновидности:
Внутреннее стопорное пружинное кольцо по стандарту DIN 472 – тяжелое (DHR)
Внутреннее стопорное пружинное кольцо по стандарту DIN 472 - нормальное (DHO)
Российский аналог стандарта - ГОСТ 13943-86
Кольца для закрепления деталей на валу также делятся на две разновидности:
Наружное стопорное пружинное кольцо по стандарту DIN 471 – нормальное (DSH)
Наружное стопорное пружинное кольцо по стандарту DIN 471 - тяжёлое (DSR)
Российский аналог стандарта - ГОСТ 13942-86
Обе эти разновидности - это эксцентрические осевые пружинные кольца. Надо сказать, в целом произведены подобные детали в целях монтажа внутрь всевозможных отверстий. Задействование данных деталей даёт очень выраженный эффект для разграничения хода подшипника по оси вала. Диаметральные величины стопорных колец варьируются от 3-х до 170 миллиметров. Кольца, в большинстве, определяются радиусом отверстия, под которое они производятся. В частности, когда вы пришли взять стопорное кольцо валу d 47 мм, и более, при замере кольца, произведённом под нужное вам отверстие, его полный диаметр d3 определится как 50,5 мм (в соответствии с DIN 472).
Помимо этого, можно различать в зависимости от противокорозийного покрытия:
- Оцинкованные
- Кадмированные
- Фосфатированные
- Химически оксидированные путём промасливания
- Взаимодействие
Стопорные кольца закрепляются и вынимаются посредством щипцов, если они имеют монтажные отверстия (чаще всего они вместе с тем являются крупными). Если отверстий не наблюдается (на маленьких стопорных кольцах), то применяется отвёртка или любой другой инструмент, который можно использовать в качестве рычага. Их основные преимущества в том, что они обеспечивают долговечность механизмов при постоянном использовании, помимо этого легко вынимаются и занимаются при производственной необходимости.
Выбор и покупка
В процессе покупки стопорного кольца, важно дать внимание следующим его показателям:
Стандарту. Кольца производятся в соответствии с определёнными шаблонами. При том, разница между этими шаблонами, закреплёнными в стандартах, может быть весьма велика. Есть ряд характеристик, которые имеют место разниться. Например, это толщина кольца. Эту информацию можно получить в таблице сравнений толщин между стандартами DIN 471, ГОСТ 13942-86 для наружных стопорных колец или . в таблице сравнений толщин между стандартами DIN 472, ГОСТ 13943-86 для внутренних стопорных колец.
Металлу, из которого сделано изделие. Его лучше смотреть, исходя из силы воздействия на кольцо. В общем и целом, чаще всего задействуются два материала – возможны пружинная, либо нержавеющая сталь.
Покрытию этого изделия. Изделие в зависимости от условий производства и эксплуатации может производиться как без покрытия вообще, так и с покрытием из определённого материала.
Кроме этого, важны следующие параметры:
- ширина стопорного кольца,
- величина канавки в месте установки.
Требования DIN 471 – аналогия русского стандарта ГОСТ 13942-86 – был «признан» главной межнациональной организацией (c штаб-квартирой в Германии) по выпуску сопутствующих технических документов. DIN – признанный в международных отношениях стандарт, а именно гарантия высочайшего качества европейских изделий.
Стопорные кольца
Стопорное кольцо представляет собой незамкнутое кольцо, предназначенное для быстрой фиксации детали в отверстии или на валу. Такой вид соединения активно используется в производстве многих изделий, заметно упрощая и удешевляя процесс сборки. Существует множество разновидностей стопорных колец, но все они имеют схожий механизм фиксации, реализуемый благодаря упругим свойствам материала и уникальной геометрии.
Стопорные кольца подразделяют на наружные кольца, которые устанавливаются на цилиндрическую деталь (вал), и внутренние кольца, которые предназначены только для установки в отверстие. Среди всех стопорных колец можно выделить самые популярные:
Стопорные кольца DIN 471 (аналог ГОСТ 13942-86) и DIN 472 (аналог ГОСТ 13943-86)
Именно эти стопорные кольца используются чаще всего, т.к. у них самый широкий размерный ряд, а также существуют вариации по толщине. Кольца имеют плоское сечение, а на торцах изготовлены специальные проушины, которые необходимы для установки/снятия колец специальным ручным съемником. Помимо основного размерного ряда, у данных колец есть усиленное исполнение, отличающееся большей толщиной и увеличенным внешним диаметром, которое предназначено для использования в высоконагруженных соединениях. Стопорные кольца DIN 471 и DIN 472 получили широкое распространение в автомобилестроении, машиностроении, приборостроении, а также для ремонта техники. При выборе подходящего по размеру кольца необходимо руководствоваться простым правилом: для наружных колец по DIN 471 размер кольца соответствует диаметру вала, а фактический внутренний диаметр будет меньше и его можно определить по таблице; для внутренних колец по DIN 472 размер кольца определяется по диаметру отверстия, а фактический наружный диаметр будет больше. При этом нужно учесть, что измерение наружного или внутреннего диаметра кольца, снятого с оборудования, может иметь погрешность из-за остаточной деформации.
Стопорные кольца DIN 7993 A (аналог ГОСТ 13940-86) и DIN 7993 B (аналог ГОСТ 13941-86)
Стопорные кольца этих стандартов, в отличии от предыдущих, имеют круглое сечение.
В конструкции колец не предусмотрены специальные проушины для установки. Установка данных колец возможна шарнирно-губцевым инструментом. Кольца часто используются в машиностроении и приборостроении для фиксации втулок и подшипников от осевого смещения.
Данные стопорные шайбы (кольца) или фиксаторы имеют только наружное исполнение, т.е. они устанавливаются только в пазы цилиндрических деталей (валов). Также шайбы легко устанавливаются, т.к. не требуют специального инструмента, можно обойтись обычными плоскогубцами. Однако, специальный монтажный инструмент для этих колец существует и успешно применяется в условиях конвейерной сборки. Кольца DIN 6799 часто используются при сборке инструмента различного рода, а также в изделиях приборостроения и машиностроения. При подборе размера стопорной шайбы необходимо учесть, что номинальный размер шайбы равняется диаметру проточенной канавки, а не вала.
Кольца этого стандарта схожи со стопорными кольцами стандарта DIN 471. Отличие составляет лишь наличие специальных лапок в конструкции колец, которые позволяют применять их для деталей с большой фаской.
Изделие представляет собой пружинную шайбу с внутренними упругими лепестками, которые после монтажа на вал деформируются и фиксируются за счет сил трения. Демонтаж шайб без их повреждения практически невозможен, поэтому они считаются одноразовыми. Установка очень проста и не требует специальных инструментов. Шайбы Star-Lock широко применяются на гладких валах и осях, так как не требуют проточки специальной канавки.
Материалы стопорных колец
Пружинная сталь
Данный вид стали является основным для изготовления всех стопорных колец. Пружинная сталь обладает высоким значением предела текучести, т.е. она очень упругая. Стопорные кольца после установки деформируются, но, благодаря пружинным свойствам стали, кольца стремятся вернуть исходную форму и оказывают постоянное механическое давление на стенки установочного паза. Такой механизм работы стопорных колец обеспечивает надежную фиксацию детали.
Стопорные кольца из пружинной стали обладают и высокой твердостью, от 40 до 54 HRC в зависимости от диаметра. Для увеличения срока эксплуатации в слабоагрессивных или влажных средах кольца из пружинной стали покрывают специальным антикоррозийным покрытием, таким как Цинковые хлопья.
Примеры марок пружинной стали для изготовления стопорных колец: C67S, C75S, 65Г, 60С2А.
Нержавеющая сталь
Такой вид стали применяется для изготовления стопорных колец, работающих в агрессивных средах, а также в условиях высокой влажности. Упругие свойства нержавеющих стопорных колец ниже, чем колец из пружинной стали, поэтому и сила фиксации нержавеющих стопорных колец уступает кольцам из пружинной стали.
Примеры марок пружинной стали для изготовления стопорных колец: A1, A2.
Особенности монтажа стопорных колец
Для установки стопорных колец с проушинами используются специальные щипцы, которые также называют съемниками стопорных колец. Причем такие щипцы могут быть с прямыми или изогнутыми губками. Второй тип губок применяется для установки стопорных колец в труднодоступных местах. Для стопорных колец без проушин используют любой подходящий инструмент. Для монтажа стопорного кольца на валу или внутри отверстия необходимо изготовить посадочный паз определенных размеров, который называют “канавкой”. Геометрия пазов четко определена в соответствующих стандартах на кольца.
Виды стопорных колец
Стопорные кольца проявили себя как высококачественные метизы для надежного и быстрого проведения фиксации разных деталей, например, подшипников качения на валах и в различных отверстиях механизмов. Особым отличительным свойством стопорных колец по праву можно считать их возможность осуществлять надежное фиксирования скрепляемых деталей от продольного смещения по осям. Важно отметить, что данные изделия способны функционировать либо на сжатие, либо на расширение. Собственно, исходя из этого фактора можно будет классифицировать следующие виды стопорных колец:
- внутренние стопорные кольца
- наружные стопорные кольца
При этом внутренние кольца работают на сжатие, а внешние, соответственно, уже на расширение. Отличает эти типы стопорных колец не только восприятие нагрузки, но так же и способ их посадки. Первый вид устанавливается на вал, а вот местом установки для второго является отверстие. Кроме того, стопорные кольца могут быть концентрическими, то есть со специальными закругленными внутрь или наружу ушками на концах и эксцентрическими, то есть не имеющими в своей конструкции никаких выступающих закруглений. Само собой, для определенных условий выбирают определенные виды стопорных колец.
Непосредственное назначение стопорных колец определяет не только их конструкция и вид, влияющие на способ сопряжения с деталями, но так же и множество второстепенных факторов. Например, важно учитывать нагрузку, которая воздействует на стопорные кольца, температурный режим, наличие агрессивных сред и сферу их эксплуатации. Чаще всего эти изделия используют в отраслях машиностроения, будь то производство автомобилей или же различной тяжелой и специализированной техники, а также запасных деталей, в том числе, двигателей внутреннего сгорания, поршневых систем, редукторов и т.п.
Характеристики стопорных колец
На характеристики стопорных колец оказывает влияние материал, из которого они были созданы. Согласно государственному стандарту, стопорные кольца могут быть сделаны из конструкционной, пружинной и других сталей с высоким содержанием углерода в составе. В частности, изготовление стопорных колец подразумевает использование марок 40Х13, 65Г, 60С2А, а также из марок нержавеющей стали А1, А2 и А4. Кроме того, эти метизы еще проходят этапы их дополнительной антикоррозийной обработки посредством химического оксидирования, цинкования, либо же кадмирования или фосфатирования поверхности.
Каждый из данных сплавов обладает уникальными свойствами, например, стойкостью к ударным нагрузкам, механическим воздействиям или же агрессивным элементам, поэтому и предназначаются они в зависимости от эксплуатационных условий в среде применения по степени своей прочности и надежности. Нанесение специальных покрытий позволяют этим изделиям выдерживать контакт с различными средами. Например, слой из кадмия необходим при взаимодействии механизма с озоном, а также с пресной и морской водой, а вот цинковый слой позволяет проявлять лучшую устойчивость к электрохимическим воздействиям.
Производят стопорные кольца с помощью штамповки или разрезания лазером одного из видов заготовочного сырья — стальной проволоки или же стальной листовой пластины. При этом изделия из проволоки имеют круглую форму сечения, а метизы из листов обладают прямоугольным профилем. Несмотря на то, что изделия с прямоугольным сечением наиболее экономичны в производстве и позволяют произвести жесткую фиксацию, кольца с круглым профилем пользуются большей популярностью ввиду некоторых своих преимуществ, таких как большая прочность и износостойкость и равномерное натяжение при установке.
Стопорные кольца применяются во многих механических узлах для фиксации деталей либо на валу (снаружи), либо в отверстии (внутри узла). Они надежно удерживают детали в посадочных местах, не давая им проскальзывать и смещаться.
Их установка выполняется, как правило, в специально проточенные пазы. При этом глубина проточек рассчитывается таким образом, чтобы часть сечения упорного кольца всегда выходила за пределы паза. Благодаря именно такому расположению выступающая часть работает упором, предотвращая осевое смещение детали при нагрузках.
Виды и стандарты стопорных колец
Данные крепежные изделия имеет форму незамкнутого кольца круглого или плоского сечения, которое изготовлено из проволочной или ленточной пружинной стали или нержавеющей стали высокой прочности и твердости. Условный диаметр в обозначении d – это диаметр отверстия (для внутренних) и диаметр вала (для внешних). В зависимости от места монтажа их можно разделить на две группы:
- внутренние (для отверстий)
- внешние (для вала)
Внутренние стопорные кольца монтируются в канавки, проточенные внутри механизмов, например, они применяются в конструкции ШРУСа, где позволяют избежать возможности вероятного смещения деталей вращения. Производство таких изделий регламентируется стандартами: плоские концентрические и эксцентрические ГОСТ 13941-86, ГОСТ 13943-86, DIN 472, проволочные – DIN 7993 форма В.
Концентрические пружинные кольца имеют одинаковую ширину поперечного сечения по всей плоскости, а эксцентрические – серповидную. Кроме того, каждый вид имеет несколько вариантов исполнения, в частности, меняться может геометрическая форма концов, угол их наклона, наличие ушек и монтажных отверстий для удобной установки или снятия при помощи специального съемника.
Наружные стопорные кольца предназначены для фиксации деталей на их посадочных местах снаружи механизма. Данный вид крепежа используется исключительно на цилиндрических элементах, например, на валах, осях, или трубах. Их изготовление регламентируется стандартами: плоские концентрические и эксцентрические – ГОСТ 13940-86, ГОСТ 13942-86, DIN 471, проволочные – DIN 7993 форма А, DIN 9925.
Размеры стопорных колец
Условное обозначение упорного кольца d – это диаметр отверстия (для внутреннего) и диаметр вала (для наружного). Поэтому, чтобы подобрать требуемый размер, нужно знать посадочный диаметр. Если его измерить затруднительно – возможен подбор по оригинальному образцу. В этом случае измеряется внутренний диаметр для наружного кольца или наружный – для внутреннего. Далее по таблице типоразмеров найти значение d.
В магазине «Крепком» можно заказать и купить стопорные кольца внутренние для подшипников и внешние на вал, размером начиная с 4 мм и заканчивая 360 мм. Все представленные стопорящие элементы изготовлены из сталей с высокими прочностными и пружинящими свойствами, а для особо агрессивных условий - из нержавеющей стали марки 1.4122 с повышенной коррозионной стойкостью.
Читайте также: