Наружное стопорное кольцо DIN 471

Как это считается

Стандарт DIN 471 задаёт размеры таблицей: для каждого номинального диаметра вала в ней указаны толщина кольца s, свободный диаметр d₃, ширины a и b, диаметр монтажных отверстий d₅ и размеры канавки — диаметр d₂ с допуском, ширина m по H13 и минимальный отступ от торца n.

Глубина канавки не задаётся отдельной графой, а следует из диаметров: t = (d₁ − d₂) / 2. Канавка делается уже кольца по диаметру, поэтому кольцо садится с натягом.

Допуск на ширину канавки односторонний: H13 допускает только увеличение. Более узкая канавка не примет кольцо номинальной толщины, более широкая даёт осевой люфт.

Монтажный размер d₄ показывает габарит кольца в момент установки: разжатого съёмником кольца вокруг вала. Он нужен, чтобы предусмотреть место для инструмента.

Ограничения и точность

• Поддержано нормальное исполнение (normal type) для валов ⌀3–100 мм. Усиленное исполнение (heavy type) и размеры свыше 100 мм не рассчитываются.
• Данные относятся к кольцам без покрытия. Покрытие меняет фактические размеры и массу.
• Стопорное кольцо держит деталь от осевого смещения и не рассчитано на передачу крутящего момента или на ударную нагрузку.
• Несущая способность канавки и кольца зависит от материала детали, радиуса схода у дна канавки и наличия фаски на сопрягаемой детали — это отдельный прочностной расчёт, здесь он не выполняется.
• Режим проверки сравнивает только диаметр и ширину канавки. Шероховатость, перпендикулярность опорной стенки и биение не оцениваются.

Пример: кольцо DIN 471 на вал ⌀20 мм

Для вала ⌀20 мм стандарт задаёт кольцо толщиной 1,2 мм со свободным диаметром 18,5 мм — в ненагруженном состоянии кольцо уже вала, поэтому на валу оно сидит с натягом.

Канавка точится на диаметр 19,0 мм с допуском 0 / −0,13 (h11). Глубина следует из диаметров: t = (20 − 19) / 2 = 0,5 мм. Ширина канавки 1,3 мм по H13, то есть допускается от 1,3 до 1,44 мм и ни на сотую меньше: кольцо толщиной 1,2 мм в более узкую канавку не войдёт.

От торца вала канавку нельзя приближать ближе чем на 1,5 мм, иначе кромка сомнётся под осевой нагрузкой. При установке кольцо разжимается съёмником до ⌀28,4 мм — столько нужно свободного места вокруг вала.

Масса 1000 колец по стандарту — 1,30 кг, значит сотня весит 0,13 кг.

Частые вопросы

Как подобрать стопорное кольцо по диаметру вала?

Выберите номинальный диаметр вала из ряда DIN 471 — остальные размеры стандарт задаёт однозначно. Промежуточных диаметров в ряду нет: для вала ⌀21 мм существует своё кольцо, а для ⌀23 мм в нормальном исполнении его уже нет, ближайшие размеры — 22 и 24 мм.

Как посчитать глубину канавки?

Отдельной графы для глубины в стандарте нет, она следует из диаметров: t = (d₁ − d₂) / 2, то есть половина разницы между диаметром вала и диаметром канавки. Для вала ⌀20 мм и канавки ⌀19 мм это 0,5 мм.

Почему допуск на ширину канавки только в плюс?

Ширина канавки задана по H13 — это посадочный размер под толщину кольца. Более узкая канавка просто не примет кольцо, поэтому минус не допускается. Более широкая даёт кольцу осевой люфт, и его ограничивают верхней границей допуска: 0,14 мм для канавок до 3 мм и 0,18 мм для более широких.

Чем наружное кольцо отличается от внутреннего?

Наружное кольцо DIN 471 надевается на вал: в свободном состоянии оно уже вала и при установке разжимается. Внутреннее кольцо DIN 472 вставляется в отверстие: в свободном состоянии оно шире отверстия и при установке сжимается. Размеры у них разные, поменять их местами нельзя.

Какую нагрузку выдержит стопорное кольцо?

Этот расчёт отвечает только за размеры. Несущая способность зависит от материала детали, радиуса схода у дна канавки, наличия фаски на прижимаемой детали и характера нагрузки, и определяется отдельным прочностным расчётом. Кольцо держит деталь от осевого смещения и не передаёт крутящий момент.

Версия методики: 1