Шайбы используются не только в качестве опорных поверхностей для распределения нагрузки, но они также могут обеспечивать натяжение пружин, закрывать зазоры в отверстиях слишком большого диаметра, изолировать, уплотнять, обеспечивать электрический контакт. Среди них плоские, конические и спиральные пружинные шайбы, зубчатые или ребристые блокировочные шайбы, а также шайбы специального назначения.
Плоские шайбы обеспечивают опорную поверхность для гайки или головки винта, закрывают большие зазоры в отверстиях и распределяют нагрузку на крепеж на большой площади, особенно на мягкие материалы.
Для общего применения определены два типа шайб в американской традиции. Тип А – стальные шайбы с широкими допусками, где точность изготовления не имеет большого значения. Они пригодны для большинства узлов. Тип В – имеют более высокое качество и заданную точность внутреннего и внешнего диаметра, для болтов каждого размера. В России ГОСТ Р ИСО 4759-1-2009 на крепежные изделия предусматривает три класса точности А, В и С по уменьшению требований.
Конические пружинные шайбы используются с винтами (болтами), для создания дополнительного осевого вытягивания резьбового соединения. Иными словами, для выравнивания, примерно наполовину, полной нагрузки на винт. Эти шайбы используются с винтами или болтами для повышения упругих свойств соединения.
Винтовые и болтовые соединения имеют склонность к раскручиванию. Так как первоначальное затягивание выполняется с применением момента затяжки, то чаще всего считается, что ослабление вызвано само отвинчиванием болта или винта.
Все металлические и неметаллические компоненты при постоянном напряжении будут подвергаться некоторой деформации. Меньше для твердых, гладких поверхностей и больше для более мягких и шероховатых поверхностей. Аналогичный эффект возникает при дифференциальном тепловом расширении/сжатии, как, например, во многих трубопроводных системах.
Обычное упругое удлинение правильно затянутого винта или болта составляет порядка нескольких тысячных долей сантиметра, а упругое удлинение зажатых частей, как правило, еще меньше. Если полное напряжение приблизится к начальной упругой деформации, то зажимная нагрузка будет практически исчерпана. Соединение растягивается, хотя обратного движения или ослабления не происходит.
Правильно подобранные пружинные шайбы могут увеличить запас упругости соединения в 10 и более раз. Это означает, что растяжение, которое привело бы к 90% потере предварительного натяжения без пружинной шайбы, приведет к потере менее 10%.
Гнутые и волновые шайбы могут использоваться с болтами с правой или левой резьбой. Они предотвращают их само откручивание от вибрации.
Волновые шайбы затягиваются плотнее, чем изогнутые шайбы, потому что они соприкасаются с поверхностью в большем количестве точек. Их волновая конструкция также означает, что они компенсируют неровности поверхности и колебания допусков.
Шайба Бельвиля
"Шайба Бельвиля" – это название, которое обычно, но неверно, применяется к коническим шайбам. Эта шайба имеет точные размерные соотношения, которые дают ей большее пружинящее действие при прочности, сравнимой с конической шайбой того же размера.
Одно волновые шайбы
Эти изогнутые, гибкие шайбы действуют как пружины, компенсируя колебания допусков и неровности поверхности. Их также можно использовать для нейтрализации вибраций.
Трех волновые шайбы
Имея три точки соприкосновения с поверхностью, эти шайбы обеспечивают большую надежность, чем одно волновые шайбы. Они изогнутые и гибкие, действуют как пружины, компенсируя отклонения от допусков и неровности поверхности. Их также можно использовать для подавления вибраций.
Зубчатые дисковые шайбы
Вырезы делают эти шайбы более упругими, чем тарельчатые шайбы Бельвиля. Прогиб – это расстояние, на которое шайба сжимается под нагрузкой. Полная нагрузка – это нагрузка, при которой шайба полностью сжимается.
Шайбы с разъемом
При затягивании болта эти шайбы равномерно прижимаются к резьбовому соединению, что усиливает натяжение и предотвращает его раскручивание от небольших вибраций.
Пружинные шайбы
Дугообразная форма этих шайб прижимает их вверх к болту и вниз к гайке, что предотвращает раскручивание резьбового соединения от износа, вибрации или перепадов температур. Они, как пружина, выпрямляются при сжатии, помогая амортизировать ударные нагрузки, и крепче фиксируют болты, чем разъемные и зубчатые стопорные шайбы.
Многоволновая шайба
Несколько волн позволяют этим шайбам выдерживать более высокие нагрузки, чем другим волновым шайбам аналогичного размера.
Волновая дисковая шайба
Имея несколько точек касания для распределения нагрузки, обеспечивают более надежную опору, чем гнутые и зубчатые шайбы.
Шайбы общего назначения
Предназначены, для равномерного распределения нагрузки под головками болтов или винтов и гаек при креплении. Они также могут служить в качестве распорных колец.
Индикаторная шайба
Содержит краситель, который выдавливается, при нужном моменте затяжки.
Потайная шайба
Для посадки заподлицо винтов или болтов с потайной головкой.
Квадратные шайбы
Квадратные шайбы вставляются в прорези и щели и имеют плоские боковые стороны, чтобы предотвратить их вращение. Они шире и толще, чем большинство круглых шайб и хорошо держат нагрузку.
Стопорные шайбы
Благодаря специальной форме крепко зажимается хвостовик винта и не дает ему самопроизвольно откручиваться.
Шайбы для больших отверстий
С помощью этих шайб можно закрывать большие отверстия, а также концы трубок.
Подрезанные шайбы
Служат, для установки в местах, где невозможно использовать стандартные шайбы. Они не проворачиваются, если расположить плоскую кромку напротив плоской поверхности.
Дважды подрезанные шайбы
Устанавливаются в прорези и щели, где невозможно применить стандартные шайбы.
Щелевые шайбы
Вырез в боковой части позволяет устанавливать и снимать эти шайбы без полного развинчивания соединения.
Шайбы рукава
Они отверстия в мягком материале, чтобы предотвратить их разрушение вокруг винтов.
Угловые шайбы
Применяются, когда в составе конструкции есть гибкие элементы: ремни, тросы, цепи.
Зубчатые шайбы для дерева
Они имеют большие ребра, чтобы избежать повреждения дерева шурупами. Вырезы служат для временной фиксации их гвоздями, чтобы они не вращались во время установки.
Изолирующие шайбы
Применяются в элементах крепления электропроводки, совместно с саморезами.
Штукатурные шайбы
Отверстия позволяют штукатурке вступать в прочное зацепление с шайбой. Используются они с саморезами с рожковой головкой.
Изоляционные шайбы
У этих шайб есть штыри, которые протыкают мягкий материал, чтобы обеспечить закрепление на нем. Применяются с шурупами с рожковой головкой. Свое название получили за использование, для крепления звуковой или теплоизоляции.
Шайбы с электроизоляционными втулками
Также известные как плечевые или изоляционные шайбы, эти неметаллические шайбы блокируют электрический ток и предотвращают гальваническую коррозию от соприкосновения различных типов металла.
