Стопорные кольца

Стопорные кольца - надежная фиксация деталей на валах и в отверстиях

Стопорные кольца представляют собой упругие разрезные или цельные детали кольцевой формы, предназначенные для осевой фиксации деталей на валах и в отверстиях. Они устанавливаются в специальные канавки, выточенные на валу или в отверстии, и создают упорную поверхность, предотвращающую осевое смещение установленных деталей - подшипников, зубчатых колес, шкивов, втулок, дисков. Стопорные кольца являются простым, компактным и экономичным решением для осевой фиксации, не требующим резьбовых соединений, позволяющим создавать разборные конструкции и значительно упрощающим сборку и обслуживание механизмов.

Стопорные кольца для валов

Наружные стопорные кольца для валов по DIN 471, DIN 6799 и ГОСТ 13942 устанавливаются в канавки на наружной поверхности валов и осей. Они имеют разрез и два отверстия или проушины для специальных щипцов, с помощью которых кольцо сжимается при установке в канавку. После установки кольцо упруго расширяется, надежно фиксируясь в канавке. Стандартные кольца нормального сечения применяются для большинства задач, кольца тяжелой серии с увеличенной толщиной используются при высоких осевых нагрузках. Кольца для быстрого монтажа имеют специальную конструкцию, позволяющую устанавливать их без инструмента или с минимальным усилием.

Концентрические стопорные кольца обеспечивают равномерное прилегание по всей окружности и применяются в прецизионных механизмах. Эксцентрические кольца с неравномерным сечением используются в условиях ограниченного пространства. Кольца с выступающими ушками облегчают демонтаж при обслуживании механизмов. Специальные самоустанавливающиеся кольца не требуют точного позиционирования при монтаже.

Стопорные кольца для отверстий

Внутренние стопорные кольца для отверстий по DIN 472, DIN 6799 и ГОСТ 13943 устанавливаются в канавки, выточенные во внутренних поверхностях отверстий корпусных деталей. При монтаже кольцо растягивается специальными щипцами и вставляется в канавку, после чего упруго сжимается, надежно фиксируясь. Они применяются для фиксации подшипников, втулок, уплотнений в корпусах редукторов, электродвигателей, насосов, гидроцилиндров. Кольца нормальной серии подходят для стандартных применений, усиленные кольца выдерживают повышенные осевые нагрузки в силовых узлах.

Кольца с плоским сечением требуют меньшей глубины канавки и применяются в тонкостенных деталях. Кольца круглого сечения обеспечивают равномерное распределение нагрузки. Спиральные многовитковые кольца состоят из нескольких витков проволоки и применяются в условиях высоких ударных нагрузок, обеспечивая амортизацию и компенсацию износа.

Кольца для валов без канавок

Упорные кольца по DIN 6799 представляют собой С-образные разрезные кольца, которые устанавливаются непосредственно на вал без выточки канавки. Они имеют внутренний выступ, который фиксируется в специальной проточке минимальной глубины или за счет упругости кольца. Эти кольца значительно упрощают конструкцию вала и снижают его стоимость, так как не требуют точной обработки глубокой канавки. Они применяются для фиксации деталей в ненагруженных и средненагруженных узлах, в сельскохозяйственной технике, бытовых приборах, где допустимы небольшие осевые перемещения.

Стопорно-упорные шайбы

Стопорные шайбы с лапками и выступами сочетают функции упорного элемента и стопорения от проворачивания. Они имеют внутренние или наружные зубцы, лапки для отгибания на грани вала или детали. Многолапчатые шайбы по ГОСТ 11872 устанавливаются на валы со шпонкой, одна лапка отгибается в шпоночный паз, другие - на торец детали, обеспечивая осевую фиксацию и стопорение от проворачивания. Они широко применяются для фиксации подшипников, звездочек, шкивов на валах редукторов и передач.

Конические разрезные пружинные кольца

Конические разрезные пружинные кольца работают за счет упругой деформации при сжатии между двумя поверхностями. Они не требуют канавок и создают осевое усилие благодаря конической форме. Применяются для выборки зазоров в подшипниковых узлах, создания предварительного натяга, компенсации износа и температурных деформаций. Волнистые пружинные кольца обеспечивают равномерное распределение осевого усилия по окружности.

Материалы и покрытия

Стопорные кольца изготавливаются из пружинной стали с высокими упругими свойствами, обеспечивающими многократную установку и снятие без потери характеристик. Углеродистая пружинная сталь 65Г, 70, У8А применяется для колец общего назначения с рабочими температурами до +200°С. Легированная пружинная сталь 50ХФА, 60С2А используется для колец, работающих при повышенных температурах до +300°С и высоких нагрузках. Нержавеющая сталь AISI 301, AISI 316 обеспечивает коррозионную стойкость в агрессивных средах, пищевой и химической промышленности.

Защитные покрытия значительно расширяют область применения стальных колец. Фосфатирование с промасливанием обеспечивает временную защиту при хранении и базовую защиту в масляной среде при эксплуатации. Цинковое покрытие применяется для эксплуатации в умеренно агрессивных условиях. Термическая обработка обеспечивает твердость 40-52 HRC, необходимую для упругости и износостойкости колец.

Расчет и выбор стопорных колец

При выборе стопорного кольца необходимо учитывать диаметр вала или отверстия, величину осевой нагрузки, условия эксплуатации, частоту монтажа-демонтажа. Размеры канавки под кольцо должны строго соответствовать стандарту: глубина, ширина и радиусы скруглений критически важны для надежной работы. Слишком мелкая канавка не обеспечит фиксацию кольца, слишком глубокая снизит прочность вала. Осевая нагрузка не должна превышать допустимую для данного типоразмера кольца, указанную в стандарте.

Применение и монтаж

Стопорные кольца применяются во всех отраслях машиностроения: редукторы, коробки передач, электродвигатели, насосы, компрессоры, станки, конвейеры, сельскохозяйственная техника, автомобили, бытовые приборы. Установка колец производится специальными щипцами для наружных или внутренних колец, обеспечивающими равномерное усилие. При монтаже важно не перерастягивать кольцо, чтобы избежать пластической деформации. Кольцо должно полностью войти в канавку по всей окружности. Правильно установленное кольцо обеспечивает надежную фиксацию на протяжении всего срока службы механизма.