Шайба тарельчатая стальная

Шайба тарельчатая стальная: конструкция, параметры и области применения

Шайба тарельчатая стальная представляет собой конический упругий элемент, работающий на сжатие вдоль оси. В отличие от стандартных плоских шайб, тарельчатые шайбы обеспечивают высокую жёсткость при малом рабочем ходе и способны воспринимать значительные осевые нагрузки. Основное назначение создание и поддержание заданного усилия затяжки в резьбовых соединениях, компенсация температурных деформаций и вибрационных воздействий. Изготавливаются из пружинных сталей марок 60С2А, 65Г, 30ХГСА по ГОСТ 3057-90 и DIN 6796.

Конструктивные особенности и геометрия

Ключевой параметр тарельчатой шайбы соотношение наружного диаметра D к толщине s. При D/s > 4 шайба работает как нелинейная пружина с прогрессивной характеристикой. При D/s < 4 характеристика приближается к линейной. Стандартный ряд наружных диаметров: от 6 до 200 мм. Толщина варьируется от 0,3 до 12 мм. Высота конуса (f) обычно составляет от 0,2 до 6 мм. Угол конусности от 2 до 6 градусов.

Механические свойства и нагрузочная способность

Твёрдость стальных тарельчатых шайб после термообработки 4048 HRC. Предел прочности на сжатие достигает 12001600 МПа в зависимости от марки стали. Усилие деформации при осадке на 75% от высоты конуса составляет от 50 Н (для малых диаметров) до 250 кН (для крупных серий). Рабочий диапазон температур: от 60 до +250 C (для стандартных пружинных сталей). Для высокотемпературных сред применяются шайбы из жаропрочных сплавов.

Применение в промышленных узлах

Тарельчатые шайбы из стали востребованы в следующих системах и оборудовании:

• Фланцевые соединения трубопроводов высокого давления (нефтегазовая и химическая промышленность) компенсация теплового расширения.
• Подшипниковые узлы металлорежущих станков предварительный натяг для устранения люфта.
• Крепёж рельсовых скреплений (путевое хозяйство) демпфирование ударных нагрузок.
• Тормозные механизмы грузоподъёмных машин обеспечение постоянного усилия прижатия колодок.
• Энергетическое оборудование (паровые турбины, компрессоры) фиксация деталей при циклических температурных перепадах.

Преимущества перед цилиндрическими пружинами

При равной нагрузочной способности тарельчатая шайба занимает в 35 раз меньший осевой объём по сравнению с витой пружиной. Это критично для компактных узлов редукторов, гидроцилиндров, запорной арматуры. Кроме того, набор из нескольких шайб (пакетная установка) позволяет ступенчато регулировать жёсткость без изменения габаритов. При последовательной установке (шайбы ориентированы одинаково) суммарный ход увеличивается пропорционально числу элементов. При параллельной (чередование направлений конусов) возрастает усилие.

Вопросы и ответы