Повторное использование самоконтрящихся гаек
Я как раз занимаюсь подвеской.
Можно ли повторно использовать гайки на болтах, крепящих важные детали (стойки, рулевые тяги и т. д.) если я очищу резьбу и обработаю её фиксатором резьбы?
Цель моего вопроса — понять, почему производитель рекомендует всегда заменять гайки.
- Происходит ли в гайке изменение материала (аналогичное пределу текучести болтов), которое снижает её прочность?
- Или дело в том, что пластиковое стопорное кольцо изнашивается, из-за чего механизм самоблокировки становится ненадёжным (это можно исправить с помощью фиксатора резьбы)?
Примечание:
каждый болт, затянутый под определённым углом, будет заменён. Если я столкнусь с болтом, который не выдерживает заданного момента затяжки (что маловероятно), он, конечно же, тоже будет заменён.
Я спрашиваю в первую очередь о гайках. Я не хочу пренебрегать крепежными элементами, имеющими отношение к безопасности, я просто пытаюсь отделить важное от неважного.
Перевод вопроса с Mechanics Stack Exchange
Лицензия: CC BY-SA (2.5–4.0)
Оригинальный вопрос: https://mechanics.stackexchange.com/questions/37015/reusing-self-locking-nuts
Я выскажу пару убедительных доводов, но сомневаюсь, что смогу сделать это связно.
Сходите и прочтите книгу Кэрролла Смита «Гайки, болты, крепёжные детали и сантехника». Это фундаментальные знания, которые останутся актуальными на все времена. Хотя книга в основном посвящена гонкам и автоспорту, изложенные в ней концепции применимы ко всем крепёжным соединениям.
Кэрролл сразу же скажет вам, что разрезные шайбы, шайбы Беллвилла и так называемые нейлоновые шайбы — это мусор. НЕ полагайтесь на такие вещи.
Крепежные элементы остаются закрепленными в конечном счете благодаря МОМЕНТУ ЗАКРУЧИВАНИЯ, который создает УСИЛИЕ ЗАЖИМА. Эта разрезная шайба НЕ защищает от разрушения, вызванного вибрацией, если она сплющена. Момент затяжки имеет решающее значение, и крайне важно правильно его рассчитать.
(а) Тем не менее я не нашёл много автомобильных применений (особенно в подвеске), в которых используется или требуется «критический» крутящий момент, «крутящий момент до разрушения», «болты растяжения» или другие особые требования к крепёжным элементам. (Я предполагаю, что мы говорим о дорожных автомобилях, а не о болидах «Формулы-1».) В большинстве случаев речь идёт о шарнирах с двойным срезом или о слабой внутренней резьбе (например, приварной гайке в цельнометаллическом кузове). Требования к крутящему моменту, указанные производителем оригинального оборудования для этих случаев, будут намного ниже максимального крутящего момента, указанного производителем крепежа, который может составлять 80 % от значения пластической деформации — для так называемого «критического крутящего момента». В большинстве случаев эти болты будут метрического класса 8.8, а не 9.8 или 12.9. Я заметил, что возможными исключениями являются крепления ремней безопасности и тому подобное... но не компоненты подвески.
(б) Имейте в виду, что до 75 % конечного значения крутящего момента расходуется на преодоление трения, а не на растяжение болта, которое создаёт силу зажима.
(c) Усилие зажима — это то, что удерживает механическое соединение. Не трение. Трение вступает в игру только при затягивании крепежа. Именно поэтому такие компании, как ARP, предлагают специальную смазку для использования при затягивании крепежа. Бредовое представление о том, что ваши колёса могут отвалиться, если вы используете противозадирную смазку для шпилек, основано на давнем заблуждении о том, как работают крепёжные детали. Смазочные материалы могут изменить [увеличить] конечное значение крутящего момента. Однако они не создают уязвимости, связанной с вибрацией. На самом деле чем больше крутящий момент, тем сильнее зажимное усилие, что снижает вероятность ослабления гайки.
При правильном использовании составы для фиксации резьбы подходят для чего угодно. Даже для нейлоновых гаек, независимо от того, сгорели они или нет. Даже Кэрролл скажет, что если у вас нет страховочного троса, используйте составы для фиксации резьбы. Это всё равно НЕ ПОВОД не затягивать болты должным образом.
Также учтите, что в любом резьбовом соединении «папа-мама» только 3–4 витка находятся в значимом контакте. Что-о-о??? Всё верно, как и в случае с барным стулом, у которого больше трёх ножек, основную нагрузку несут только три. Этот нейлоновый (наверное, это не слово) кусочек не так уж важен. Суперлипкий альфацианоакрилат (независимо от цвета) может быть важен.
«Крутящий момент в зависимости от угла» на компоненте подвески? Я и представить себе не мог, что такое возможно. Надеюсь, мы говорим об автомобилях, а не о супербайках или чём-то подобном. В любом случае, если крепёжный элемент «зависит от угла», это не значит, что его нельзя использовать повторно. В качестве примера я привожу шпильки/болты с головкой ARP «American Racing Products». Весь смысл этих дорогих крепежных элементов, приобретаемых на вторичном рынке, заключается в том, что их можно использовать повторно, что особенно ценно в автогонках и автоспорте, где головки часто снимаются и заменяются. С другой стороны, если производитель оригинального оборудования говорит «необходимо заменить», я не буду предлагать ничего другого. (Хотя вы можете обнаружить, что я ДЕЛАЮ что-то другое, но это моя ответственность, а не ваша.)
Вывод: если у вас дешёвые, грязные и/или ржавые гайки, подумайте о том, чтобы заменить их. Но если вы тщательно очищаете и обслуживаете свои гайки, их можно использовать повторно, по крайней мере до тех пор, пока кто-нибудь из начальства не скажет вам, что этого делать не стоит.
Правильный крутящий момент, правильная работа.