Blokowanie gwintu ma w rzeczywistości zapobiegać pękaniu śruby

Rozluźnienieśrubyjest powszechne, ale jeśli nie zostanie zauważone, często spowoduje wibracje sprzętu, uszkodzenie komponentów, a nawet ofiary. Jak dokręcić małą nakrętkę zawsze było odwiecznym tematem w projektowaniu mechanicznym. Dzisiaj porozmawiajmy o najbardziej podstawowej metodzie mocowania nakrętek w pracy.

Zasadniczo analizujemy pęknięcie śruby z następujących czterech aspektów:

1. jakość śrub

2. moment wstępnego dokręcenia śrub

3. wytrzymałość śruby

4. wytrzymałość zmęczeniowa śrub

W rzeczywistości większość pęknięć śrub wynika z poluzowania, które jest zerwane z powodu poluzowania. Ponieważ odkręcanie i łamanie śrub jest w zasadzie takie samo jak pękanie zmęczeniowe. Wreszcie, zawsze możemy znaleźć przyczynę na podstawie siły zmęczenia. W rzeczywistości nie wyobrażamy sobie, aby wytrzymałość zmęczeniowa śrub nie mogła być wykorzystana w procesie użytkowania.

Pęknięcie śruby nie jest spowodowane wytrzymałością śruby na rozciąganie

Z jedną śrubą M20 × Na przykład śruba o wysokiej wytrzymałości klasy 8.8 80 waży zaledwie 0,2 kg, a jej minimalne obciążenie rozciągające wynosi 20 ton, czyli do 100 000 razy więcej niż masa własna. Zasadniczo używamy go tylko do mocowania części o masie 20 kg i wykorzystujemy tylko jedną tysięczną jego maksymalnego udźwigu. Nawet działanie innych sił w urządzeniu nie może przekroczyć tysiąckrotności ciężaru części, więc wytrzymałość gwintowanych elementów złącznych na rozciąganie jest wystarczająca i nie ma możliwości uszkodzenia z powodu niewystarczającej wytrzymałości śrub.

Pęknięcie śruby nie jest spowodowane wytrzymałością zmęczeniową śruby

Gwintowane elementy złączne można poluzować tylko sto razy w teście luzowania wibracyjnego i milion razy w teście wytrzymałości zmęczeniowej. Innymi słowy, gwintowane elementy złączne poluzowują się, gdy zużywają 1/10000 swojej wytrzymałości zmęczeniowej. Wykorzystujemy tylko 1/10000 ich dużej pojemności, więc poluzowanie gwintowanych elementów złącznych nie wynika z wytrzymałości zmęczeniowej śrub.

Prawdziwą przyczyną uszkodzeń elementów złącznych gwintowanych jest luz

Po poluzowaniu gwintowanych elementów złącznych generowana jest ogromna energia kinetyczna mv2. Ta ogromna energia kinetyczna działa bezpośrednio na elementy złączne i wyposażenie, powodując uszkodzenie elementów złącznych. Po uszkodzeniu łączników sprzęt nie może pracować w normalnych warunkach, co dodatkowo prowadzi do uszkodzenia sprzętu.

W przypadku elementów złącznych, na które działa siła osiowa, dochodzi do uszkodzenia gwintu i wyrwania śruby.

W przypadku elementów złącznych, na które działa siła promieniowa, śruby są cięte, a otwory na śruby są formowane w elipsy.

Kluczem do rozwiązania problemu jest wybór metody blokowania gwintu, która zapewnia doskonały efekt blokowania

Weźmy na przykład młot hydrauliczny. Masa młota hydraulicznego GT80 wynosi 1,663 tony, śruby płyty bocznej to 7 zestawów śrub M42 10,9, a wytrzymałość na rozciąganie każdej śruby wynosi 110 ton. Napięcie wstępne jest obliczane jako połowa wytrzymałości na rozciąganie, a napięcie wstępne wynosi do 300 lub 400 ton. Ale śruby też się złamią. Teraz zastąpimy je śrubami M48. Podstawową przyczyną jest to, że nie można rozwiązać blokady zamka

W przypadku złamania śruby łatwo wyciągnąć wniosek, że wytrzymałość nie jest wystarczająca, dlatego najczęściej przyjmuje się metodę zwiększania stopnia wytrzymałości średnicy śruby. Ta metoda może zwiększyć siłę wstępnego dokręcania śrub, a także zwiększyć siłę tarcia. Oczywiście można również poprawić działanie zapobiegające luzowaniu. Jednak ta metoda jest w rzeczywistości metodą nieprofesjonalną, ze zbyt dużymi inwestycjami i zbyt małym zyskiem.

Krótko mówiąc, śruba brzmi: „Jeśli nie jest luźna, pęknie”.

Analiza przyczyn luzowania się śrub

Połączenie gwintowe jest projektowane zgodnie z warunkami samozabezpieczenia: ψ mniejsze lub równe ρ v. Para cierna wytwarzana w parze gwintowanej powoduje samozabezpieczenie śruby, a tym samym mocowanie śruby, dzięki czemu połączenie nie ulegnie samoczynnemu poluzowaniu pod obciążeniem statycznym . Jednak pod wpływem uderzenia, wibracji, zmiennego obciążenia i dużych zmian temperatury siła tarcia F pary śrub zmniejszy się lub natychmiast zniknie. Jeśli to zjawisko będzie się powtarzać, śruby łączące będą się stopniowo poluzowywać. Po poluzowaniu gwintowanego łącznika generowana jest energia kinetyczna mv2. W przypadku łącznika poddanego działaniu siły osiowej następuje uszkodzenie gwintu i wyrwanie śruby. W przypadku elementów złącznych, na które działa siła promieniowa, śruby są cięte, a otwory na śruby uszkadzane.

Zasada blokowania śruby: ogranicz ruch względny między parami gwintów lub zwiększ trudność ruchu względnego.

Wprowadzenie do powszechnych metod przeciwdziałających luzowaniu

Istnieją trzy powszechnie stosowane metody blokowania rygli: ryglowanie cierne, ryglowanie mechaniczne i ryglowanie trwałe. Wśród nich blokowanie mechaniczne i blokowanie cierne nazywane jest blokowaniem usuwalnym, podczas gdy blokowanie trwałe nazywane jest blokowaniem nieusuwalnym.

Blokada cierna

1. Podkładka sprężysta zapobiegająca poluzowaniu

Zasada zapobiegająca poluzowaniu podkładki sprężystej polega na tym, że po spłaszczeniu podkładki sprężystej podkładka sprężysta wytwarza ciągłą siłę sprężystą, dzięki czemu para połączeń gwintowanych nakrętki i śruby utrzyma stałą siłę tarcia, wytwarzając momentu oporu, zapobiegając w ten sposób poluzowaniu nakrętki. Jednocześnie ostre rogi w otworze podkładki sprężystej są osadzone odpowiednio w śrubie i powierzchni połączonej części, tak aby zapobiec obracaniu się śruby względem połączonej części.

2. Przeciwnakrętka (podwójna nakrętka) zapobiegająca poluzowaniu

3. Blokada nakrętki samozabezpieczającej

Jeden koniec nakrętki jest wykonany po otwarciu jako zamknięcie nieokrągłe lub zamknięcie promieniowe. Gdy nakrętka zostanie dokręcona, przewężenie rozszerzy się, a siła sprężystości przewężenia zostanie wykorzystana do ściśnięcia gwintów.

4. Elastyczna nakrętka zabezpieczająca

Włóż włókno lub nylon do nici, aby zwiększyć tarcie. Elastyczny pierścień odgrywa również rolę w zapobieganiu wyciekom cieczy.

Blokada mechaniczna

1. Nakrętka rowkowa i blokada zawleczką

2. Uszczelka oporowa

Po dokręceniu nakrętki zegnij podkładkę zabezpieczającą z jednym lub dwoma występami odpowiednio z boku nakrętki i połączonej części, aby zapobiec poluzowaniu.

3. Drut stalowy zapobiegający poluzowaniu

Użyj drutu ze stali miękkiej, aby przeniknąć do otworu każdej łba śruby i połącz śruby szeregowo, aby się nawzajem hamować.

Stałe blokowanie

Powszechnie stosowane trwałe środki zapobiegające poluzowaniu obejmują zgrzewanie punktowe, nitowanie, klejenie itp. Ta metoda w większości zniszczy gwintowane elementy złączne podczas demontażu i nie może być ponownie użyta.

Ponadto istnieją inne sposoby zapobiegania poluzowaniu, takie jak nakładanie płynnego kleju między wkręcane gwinty, wkładanie nylonowych pierścieni na końcach nakrętek, nitowanie i dziurkowanie w celu zapobieżenia poluzowaniu itp. Blokowanie mechaniczne i blokowanie cierne nazywane jest blokowaniem usuwalnym , podczas gdy blokada trwała nazywana jest blokadą nieusuwalną.

1. Metoda dziurkowania krawędzi, aby zapobiec poluzowaniu

Po dokręceniu nakrętki przebij koniec gwintu, aby go zniszczyć.

2. Klej blokujący - płyn do zabezpieczania nakrętek