Кольцо стопорное • Внутреннее и наружное

Метизы

Стопорное кольцо — незамкнутое кольцо, изготовленное из углеродистой стали для фиксации деталей и узлов на валу или в отверстии.

Стопорные кольца часто используют для фиксации подшипников качения. Монтируются стопорные кольца в пазы (канавки, проточки), таким образом, что выступающая часть работала как плечо, фиксируя деталь на монтажном месте. Стопорные кольца, как правило, сделаны из углеродистой стали, нержавеющей стали или бериллиевой меди.

Заказать стопорные кольца

Стопорное кольцо это

Стопорные кольца - это металлические кольца, которые устанавливаются на валы и шпильки для предотвращения их смещения.

Благодаря своей конструкции они легко устанавливаются и снимаются, обеспечивая при этом высокую силу фиксации без необходимости использования дополнительного оборудования.
Они удерживают конкретный компонент или узел, и предназначены для предотвращения бокового перемещения при обеспечении возможности вращательного движения.

С инженерной точки зрения стопорные кольца обычно изготавливаются из упругого металла, который может упруго деформироваться для обеспечения возможности установки и снятия без разрушения. Необходимая эластичность гарантирует, что после установки кольцо будет оказывать постоянное радиальное усилие на стенки канавки, обеспечивая надежную фиксацию узла.

Для чего предназначено стопорное кольцо?

Стопорное кольцо служит съемным крепежным элементом, который удерживает детали или узлы на валу или в корпусе/отверстии при установке в обработанную канавку. Ниже подробно описаны цели и функции стопорных колец:

Назначение	Описание
Осевое удержание	Основное назначение стопорного кольца - обеспечить осевую фиксацию компонентов на валах или в корпусах. Это означает, что оно предотвращает перемещение детали или узла в направлении, параллельном оси вала (осевое направление), фиксируя ее положение в заданном осевом диапазоне.
Эффективность использования пространства	Стопорные кольца разработаны таким образом, что занимают минимум места и часто могут заменить более сложные крепежные механизмы, такие как заплечики, гайки и шайбы. Их тонкий профиль позволяет создавать более компактные узлы, что является преимуществом в условиях ограниченного пространства.
Простота монтажа и демонтажа	Стопорные кольца облегчают сборку и разборку, способствуя сокращению времени производства и обслуживания. Их конструкция позволяет легко устанавливать и снимать их с помощью стандартных инструментов, таких как клещи для стопорных колец, без необходимости нарезать резьбу или затягивать болты.
Экономическая эффективность	Использование стопорных колец может привести к экономии средств, поскольку они, как правило, дешевле других методов крепления. Это объясняется относительно простыми производственными процессами и уменьшенным количеством компонентов, необходимых для сборки с использованием стопорных колец.
Распределение нагрузки	Стопорные кольца помогают распределить нагрузку по узлу более равномерно. При установке в паз они оказывают радиальное усилие на стенки паза и удерживаемый компонент, создавая тем самым заплечик, который воспринимает осевую нагрузку и ограничивает перемещение.
Механические характеристики	Обеспечивая точное позиционирование и фиксацию компонентов, стопорные кольца способствуют повышению механических характеристик узла. Такое точное позиционирование обеспечивает надлежащее выравнивание и зазор, снижая износ и продлевая срок службы компонентов.
Резервирование и безопасность	В некоторых критически важных областях применения стопорные кольца могут служить в качестве резервного элемента безопасности. Они выступают в роли отказоустойчивого механизма, предотвращающего полный демонтаж или катастрофический отказ в случае ослабления или выхода из строя основного крепежного элемента.
Допуски и размещение	Упругость и эластичность материала стопорных колец позволяет им учитывать незначительные отклонения в допусках изготавливаемых компонентов, обеспечивая надежную посадку даже при незначительных расхождениях.
Устойчивость к вибрациям	Стопорные кольца могут сохранять силу фиксации в условиях вибрации и ударов, что делает их подходящими для динамичных применений, где другие крепежные элементы могут со временем ослабнуть.

Из чего делают стопорные кольца?

При изготовлении стопорных колец выбор стали имеет решающее значение, поскольку она должна обеспечивать необходимые механические свойства, такие как прочность на разрыв, твердость, упругость и усталостную прочность, а также, при необходимости, коррозионную стойкость. Наиболее распространенные типы стали, используемые при производстве стопорных колец, включают:

Материал	Описание
Углеродистая пружинная сталь	Это наиболее широко используемый материал для изготовления стопорных колец. Высокоуглеродистые пружинные стали, такие как 60С2А, 65Г и AISI 1060-1090, ценятся за высокий предел текучести и упругость, которые являются критическими свойствами для защелкивания стопорных колец. Для достижения требуемых механических свойств они обычно подвергаются термообработке. Для обеспечения коррозионной стойкости на них могут наноситься фосфатные и масляные покрытия.
Хромокремниевая сталь	В случаях, когда требуется повышенная усталостная прочность и устойчивость к колебаниям напряжения, может использоваться хромокремнистая сталь 40Х13. Она обеспечивает отличную производительность в условиях высоких нагрузок, когда стопорное кольцо подвергается многократным циклам нагружения.
Нержавеющая сталь	Варианты нержавеющей стали, такие как марки А1-А5 и AISI 302, 304, 316, выбираются для стопорных колец, предназначенных для работы в коррозионных средах или в условиях, требующих немагнитных свойств. Нержавеющие стали серии 300 обеспечивают хорошую коррозионную стойкость при сохранении значительной эластичности. Нержавеющие стали с осадковой закалкой (PH), такие как 17-7 PH, могут достигать более высоких уровней прочности благодаря процессам термообработки.
Бериллиевая медь	Хотя бериллиевая медь и не является сталью, ее стоит упомянуть в качестве альтернативы для стопорных колец, когда требуются неискрящие и немагнитные свойства в сочетании с хорошей электро- и теплопроводностью.

Заказать стопорные кольца

Конструктивные особенности стопорных колец

Производство стопорных колец разных видов осуществляется по российскому ГОСТу и международным стандартам DIN/ISO. Их нормы оговаривают все особенности производства, в том числе возможные типоразмеры и материалы.

В зависимости от расположения, кольца делятся на внешние (крепятся на наружной стороне вала) и внутренние (устанавливаются в предварительно подготовленном отверстии).

По конфигурации сопряжения с пазом, указанные изделия подразделяются на концентрические (отличаются одинаковой шириной по всей окружности и совпадением внешнего диаметра с внутренним) и эксцентрические (характеризуются сужением и наличием дополнительных ушек).

Кроме того, кольца различаются по особенностям производства. Например, если указанная деталь изготовляется из металлической ленты, у нее будет прямоугольное сечение, если из проволоки – сечение круглое. На выбор колец влияет их предназначение и условия, в которых их будут эксплуатировать.

Различные стили используются либо для создания полного контакта с канавкой, либо для поглощения больших ударных нагрузок, либо для облегчения установки при сохранении приятного эстетического вида.

Преимущества стопороных колец

Стопорные кольца обладают рядом механических и экономических преимуществ, которые делают их привлекательным выбором в различных областях применения. Некоторые из этих преимуществ включают:

Преимущества	Описание
Экономия места	Стопорные кольца предназначены для установки в пазы деталей, что позволяет более компактно и эффективно использовать пространство внутри узлов по сравнению с традиционными крепежными элементами, такими как гайки и болты, которые могут потребовать дополнительного зазора и места для нарезания резьбы.
Снижение веса	Благодаря тонкому профилю и отсутствию лишних деталей стопорные кольца помогают снизить общий вес узлов, что особенно полезно в автомобильной и аэрокосмической промышленности, где экономия веса имеет решающее значение.
Экономическая эффективность	Производственные и материальные затраты на стопорные кольца обычно ниже, чем на традиционные крепежные системы. Они требуют минимальной обработки и могут производиться в больших объемах с помощью эффективных производственных процессов, таких как штамповка или намотка.
Упрощенный монтаж и обслуживание	Стопорные кольца можно быстро устанавливать и снимать с помощью простых инструментов, что сокращает время сборки и обслуживания. Это способствует ускорению производственных циклов и облегчает обслуживание деталей в полевых условиях.
Уменьшение сложности	Упорные кольца позволяют упростить конструкцию, заменяя сложные крепежные узлы. Сокращение количества деталей упрощает не только управление запасами, но и сам процесс сборки.
Равномерное распределение нагрузки	При установке стопорные кольца обеспечивают равномерный на 360 градусов зазор для фиксации деталей, что равномерно распределяет осевую нагрузку по всей сборке. Непрерывный контакт с канавкой помогает предотвратить точечную нагрузку, которая может привести к преждевременному износу или поломке.
Учет допусков	Эластичность, присущая стопорным кольцам, позволяет им компенсировать суммарные допуски в узлах, тем самым обеспечивая плотное прилегание даже при наличии производственных отклонений.
<Работа в условиях вибрации	Стопорные кольца особенно эффективны в условиях вибрации и динамических нагрузок благодаря своей способности обеспечивать надежную фиксацию, снижая вероятность ослабления, характерного для резьбовых крепежных элементов.
Универсальность	Стопорные кольца бывают различных форм, размеров и материалов, что делает их пригодными для широкого спектра применений и условий окружающей среды. Можно выбрать такие материалы, как углеродистая пружинная сталь, нержавеющая сталь или экзотические сплавы, чтобы соответствовать эксплуатационным требованиям.
Уменьшенное повреждение поверхности	Поскольку для установки стопорных колец не требуется такой же крутящий момент, как для резьбовых крепежных элементов, они с меньшей вероятностью повредят поверхности деталей, которые они фиксируют.
Осевое и радиальное позиционирование	Стопорные кольца способны обеспечивать не только осевое, но и радиальное позиционирование при соответствующем проектировании, что является преимуществом в приложениях, требующих точного выравнивания компонентов.

Недостатки стопорных колец

Стопорные кольца являются практичным решением во многих случаях, однако существуют обстоятельства, при которых их использование может быть сопряжено с определенными трудностями::

Недостатки	Описание
Требования к канавкам	Стопорные кольца требуют точной обработки канавок в валах или корпусах. Точность размеров канавки имеет решающее значение для правильной работы кольца. Это требование добавляет этап механической обработки и может увеличить сложность и стоимость производства.
Риски, связанные с установкой и снятием	Для установки и снятия стопорных колец обычно требуются специальные инструменты (например, клещи для стопорных колец), а неправильное обращение может привести к деформации, чрезмерному растяжению или повреждению кольца, что нарушит его целостность.
Подверженность коррозии	Если стопорные кольца не изготовлены из коррозионностойких материалов или не имеют надлежащего покрытия, они могут быть подвержены коррозии в неблагоприятных условиях, что влияет на их производительность и долговечность.
Ограниченная грузоподъемность	Стопорные кольца обычно имеют ограничения по нагрузке из-за малой площади поперечного сечения и присущей материалу прочности. Они не подходят для применения в условиях, где ожидаются высокие осевые нагрузки, так как при перегрузке они могут выйти из строя.
Возможность разъединения	При экстремальных вибрациях или ударных нагрузках существует риск, что стопорные кольца могут выскочить из своих канавок, если они неправильно подобраны по размеру или если канавка не имеет правильного допуска.
Ограниченная возможность повторного использования	Многократное снятие и установка стопорных колец может привести к усталости материала и потере эластичности, что снижает их удерживающую силу. Это, как правило, ограничивает возможность их повторного использования по сравнению с другими крепежными элементами, такими как винты или болты.
Ограничение выбора материала	Хотя стопорные кольца изготавливаются из различных материалов, их выбор может быть ограничен условиями применения. Выбор наиболее подходящего материала, обеспечивающего баланс между механической прочностью и устойчивостью к воздействию окружающей среды, может быть очень важным и иногда сложным.
Риск деформации при установке	При установке необходимо следить за тем, чтобы кольцо не деформировалось и не растягивалось слишком сильно, так как оно может не полностью вернуться к своей первоначальной форме, что приведет к неплотному прилеганию и нарушению функциональности.
Риск выброса	Существует риск выталкивания стопорных колец под действием больших сжимающих усилий, что создает угрозу безопасности операторов и риск повреждения других компонентов узла.
Сложности с проверкой	После установки бывает трудно визуально проверить стопорные кольца на предмет их правильной посадки и отсутствия повреждений, что усложняет проверку технического обслуживания.
Снижение прочности	Канавки, необходимые для стопорных колец, создают концентрацию напряжений и могут снизить прочность вала или компонента, что необходимо учитывать на этапе проектирования во избежание разрушения.

Виды стопорных колец

Существует несколько видов стопорных колец, которые отличаются по своей конструкции и применению.

Одним из наиболее распространенных видов являются стопорные кольца с внутренним замком. Они устанавливаются на валы и шпильки и обеспечивают надежную фиксацию элементов конструкции.
Еще один вид стопорных колец - это стопорные кольца с наружным замком. Они используются для фиксации элементов на месте и предотвращения их движения.
Также существуют стопорные кольца с пазом, которые обеспечивают надежную фиксацию элементов на валах и шпильках. Их установка достаточно проста и не требует особых навыков.

Cтопорные кольца по DIN

DIN	Описание
Стопорные кольца DIN 471 (аналог ГОСТ 13942-86) DIN 472 (аналог ГОСТ 13943-86)	Эти стопорные кольца используются наиболее часто, поскольку они имеют самый широкий диапазон размеров и доступны в различных толщинах. Кольца имеют плоское сечение и снабжены специальными выступами на концах, которые необходимы для монтажа/демонтажа колец с помощью специального ручного съемника. Помимо основных размеров, существует усиленная версия этих колец, отличающаяся толщиной и наружным диаметром и предназначенная для использования в высоконагруженных соединениях. Стопорные кольца DIN 471 и DIN 472 часто используются в автомобильной промышленности, в машиностроении, в метрологии и при ремонте машин. При выборе подходящего размера кольца следует руководствоваться простым правилом: для наружных колец DIN 471 размер кольца будет равен диаметру вала, а фактический внутренний диаметр будет меньше и может быть определен по таблице; для внутренних колец DIN 472 размер кольца определяется диаметром отверстия, а фактический наружный диаметр будет больше. Следует отметить, что измерение внешнего или внутреннего диаметра кольца, снятого с устройства, может быть неточным из-за остаточной деформации.
Стопорные кольца DIN 7993 A (аналог ГОСТ 13940-86) DIN 7993 B (аналог ГОСТ 13941-86)	В отличие от предыдущих стандартов, стопорные кольца этих стандартов имеют круглое сечение. Кольца не предназначены для установки с помощью специальных проушин. Эти кольца могут быть установлены с помощью шарнирно-губцевого инструмента. Кольца чаще всего применяются в машиностроении и приборостроении для фиксации втулок и подшипников от осевых перемещений.
Стопорные быстросъемные шайбы DIN 6799 (аналог ГОСТ 11648-75)	Эти стопорные шайбы (кольца) или держатели устанавливаются только снаружи, т.е. их можно вставить только в пазы цилиндрических деталей (валов). Их также легко устанавливать, поскольку для этого не требуется специальный инструмент, а можно обойтись обычными плоскогубцами. Однако существует специальный монтажный инструмент для этих колец, который успешно используется на сборочных линиях. Кольца по DIN 6799 часто используются при сборке всевозможных инструментов, а также приборов и изделий машиностроения. При выборе размера стопорной шайбы следует учитывать, что номинальный размер шайбы соответствует диаметру развернутой канавки, а не диаметру вала.
Стопорное кольцо наружное с лапками DIN 983	Кольца этого стандарта аналогичны стопорным кольцам по DIN 471. Единственным отличием являются специальные выступы в конструкции кольца, которые позволяют использовать его для деталей с большой фаской.
Шайба стопорная Star-Lock на вал	Изделие представляет собой пружинную шайбу с внутренними упругими выступами, которые деформируются и защелкиваются после установки на вал под действием сил трения. Демонтировать шайбы, не повредив их, практически невозможно, поэтому они считаются одноразовыми. Установка очень проста и не требует специальных инструментов. Шайбы Star-Lock часто используются на гладких валах и осях, так как для них не требуется специальное углубление.

Покрытие стопорных колец (слой-защита)

Покрытие	Описание
Оксидирование химическое	формирование тонкой оксид-пленки, останавливающей окислительный процесс
Оцинковка	тонкий цинковый слой хорошо защищает от коррозии и значительных колебаний температуры
Фосфатное/кадмиевое покрытие	надежно защищают от коррозии, но применяются редко из-за своей дороговизны

Заказать стопорные кольца

Стандарты изготовления стопорных колец

Кольца стопорные ГОСТ 13940-86

Настоящий ГОСТ 13940-86 распространяется на пружинные упорные плоские наружные концентрические кольца классов точности А, В и С и канавки для них, предназначенные для закрепления от осевого смещения подшипников качения и других деталей на валах диаметром от 4 до 200 мм.

Cтопорные кольца ГОСТ 13941-86

Настоящий ГОСТ 13941-86 распространяется на пружинные упорные плоские внутренние концентрические кольца классов точности А, В и С и канавки для них, предназначенные для закрепления от осевого смещения подшипников качения и других деталей в отверстиях диаметром от 8 до 320 мм.

ГОСТ 13942-86 стопорные кольца наружные, DIN 471

Настоящий ГОСТ 13942-86 распространяется на пружинные упорные плоские наружные эксцентрические кольца классов точности А, В и С и канавки для них, предназначенные для закрепления от осевого смещения подшипников качения и других деталей на валах диаметром от 4 до 200 мм.

ГОСТ стопорное кольцо 13943-86 / DIN 472

Настоящий ГОСТ 13943-86 распространяется на пружинные упорные плоские внутренние эксцентрические кольца классов точности А, В и С и канавки для них, предназначенные для закрепления от осевого смещения подшипников качения и других деталей в отверстиях диаметром от 8 до 320 мм.

Кольца стопорные ГОСТ 11648-75 / DIN 6799

Настоящий ГОСТ 11648-75 распространяется на упорные быстросъемные шайбы для валов диаметров от 2 до 20 мм.

Причины износа стопорных колец

Стопорные кольца подвергаются различным видам износа в зависимости от их применения, окружающей среды и материала. Вот некоторые из возможных причин износа и соответствующие методы его предотвращения:

Причины износа	Описание причины	Способы предотвращения
Абразивный износ	Это происходит, когда твердые частицы попадают между движущимися поверхностями или когда кольца трутся о шероховатую поверхность. Постоянное движение приводит к постепенному износу материала стопорного кольца.	Использование более твердого материала для стопорного кольца, правильная обработка сопрягаемых поверхностей и отсутствие загрязнений в рабочей среде могут уменьшить абразивный износ.
Клеевой износ	Адгезионный износ происходит, когда материал переходит с одной поверхности на другую из-за образования и разрушения микрополей. Для стопорных колец это обычно происходит при больших нагрузках или недостаточной смазке.	Улучшение качества поверхности материала и использование надлежащей смазки могут свести к минимуму адгезионный износ. Также полезно использовать стопорные кольца, изготовленные из материалов с хорошей устойчивостью к галтованию, например из нержавеющей стали.
Фреттинг-износ	Фреттинг возникает из-за колебательных движений с малой амплитудой между контактирующими поверхностями, что приводит к образованию частиц износа и может вызвать коррозию. Часто встречается в тех случаях, когда стопорные кольца подвергаются вибрации.	Использование антифреттинг-составов или антикоррозийных покрытий может уменьшить фреттинг-износ. Убедитесь, что стопорное кольцо правильно подобрано по размеру и имеет хорошую посадку, это позволит свести к минимуму ненужные микродвижения.
Коррозионный износ	Воздействие агрессивных химикатов, влаги и резких перепадов температур может вызвать коррозию стопорных колец, которая ослабляет материал и приводит к износу.	Использование коррозионностойких материалов, таких как нержавеющая сталь, нанесение защитных покрытий или выбор колец из неметаллических материалов может уменьшить коррозионный износ.
Ударный износ	Стопорные кольца могут испытывать ударные нагрузки, особенно в высокоскоростных системах, где процессы сборки и разборки повторяются. Внезапные удары могут деформировать или расколоть стопорное кольцо.	Выбор стопорных колец, выдерживающих более высокие ударные нагрузки, или использование амортизирующих материалов, прилегающих к кольцу, может уменьшить ударный износ.
Усталостный износ	Усталостный износ происходит из-за повторяющихся циклических нагрузок, которые могут привести к появлению и распространению трещин, что в конечном итоге приведет к выходу стопорного кольца из строя.	Использование стопорных колец, изготовленных из материалов, устойчивых к усталости, и обеспечение того, чтобы кольца не перегружались, может предотвратить усталостный износ. Анализ методом конечных элементов (FEA) может быть использован для прогнозирования точек напряжения и жизненного цикла, чтобы решить потенциальные проблемы усталости на этапе проектирования.

Как разместить заказ на стопорные кольца?

Затем выберите удобный вариант заказа:

Нажмите на один из значков или отправьте сообщение на +7(951) 803-05-62
Напишите на info@metallux-k.ru или в форму обратной связи.
Позвоните нам - 8-800–201-52-77

Напоминаем, что при размещении заказа у нас вы получаете:

бесплатную доставку продукции до транспортной компании;
специальные условия при заказе оптовых партий продукции.