Rahljanjevijak in maticopovezave so pogost problem okvare v strojništvu, ki je bil vedno vroča tema raziskav v industriji pritrdilnih elementov. Na podlagi praktičnih izkušenj s sestavljanjem in dejanskih delovnih pogojev ta dokument razvršča glavne strukture proti-rahljanja za vijake in matice, podrobneje opisuje načelo delovanja, uporabne scenarije in inherentne napake vsake metode proti-rahljanja. Medtem pojasnjuje osnovni mehanizem dolgoročne-zmogljivosti proti-zrahljanju samo-zaklepnih matic, zagotavlja zanesljive reference za-izbiro pritrdilnih elementov na mestu in formulacijo postopka sestavljanja.
1. Skupne vrste in načela proti-zrahljanjaVijaki in matice
1.1 Dvojna matica proti-rahljanju (Stočna matica proti-rahljanju)
Znan tudi kot proti-rahljanje stožčne matice. Ko sta dve matici vzvratno zategnjeni ena proti drugi, se bo med njima ustvarila neprekinjena aksialna kompresijska sila, ki bo delovala na kontaktni površini zapletenega navoja. Bolj kot sta matici zaklenjeni, večji je normalni pritisk na kontaktne površine navojev, kot tudi torni moment med pari navojev. Vsako rotacijsko popuščanje matic mora premagati veliko silo trenja med zapletenimi navoji. Tudi če zunanja obremenitev med delovanjem opreme niha, pritisk dviganja med dvema maticama ostane stalen, s čimer se ustvari trajen učinek proti -rahljanju.
Veljavni scenariji: Primerno za vijačne povezave z ali brez zahtev po prednapetosti, uporabno samo za delovne pogoje z rahlimi vibracijami in stabilno obremenitvijo.
Slabosti: Zavzema veliko prostora za aksialno namestitev, ima omejeno zmogljivost proti-zrahljanja in zlahka odpove pod močnimi vibracijami.
1.2 Hard Lock konkavna-konveksna anti{2}}rahljajna matica
Proti{0}}rahljalna matica Hard Lock je sestavljena iz spodnje konveksne matice in zgornje konkavne matice za usklajeno uporabo. Spodnja konveksna matica ima ekscentrično obdelavo z rahlim odmikom središča, da igra vlogo klinastega bloka; zgornja konkavna matica je obdelana v standardni koncentrični krog brez sredinskega odstopanja. Spojne površine zgornjih in spodnjih matic so vse stožčaste konkavne-konveksne površine, ki po zategovanju tvorijo mehansko samo-zaklepno strukturo, podobno zagozditvi s kladivom.
Majhna aksialna prednapetost lahko ustvari ogromen radialni blokirni pritisk na stožčastih spojnih površinah. Pritisk se sinhrono prenaša na mrežaste navoje, kar močno poveča torni moment tako na kontaktnih površinah navojev kot na konkavnih-konveksnih stožčastih površinah. Mehansko zadrži nagnjenost k vrtenju niti in zagotavlja odlično učinkovitost proti-rahljanju.
Veljavni scenariji: Uporablja se za vijačne povezave z zahtevami prednapetosti ali brez njih in se lahko uporablja za dolgoročno-delovanje v težkih delovnih pogojih z-visokofrekvenčnimi močnimi vibracijami in izmeničnimi obremenitvami.
Slabosti: Zahteva izjemno visoko natančnost obdelave za ekscentrično strukturo, težaven proizvodni proces in visoke stroške nabave.
1.3 Matica proti -rahljanju Spiralock
Osrednja strukturna značilnost matic Spiralock je 30-stopinjski klinasti-naklon, strojno obdelan na korenu notranjih navojev. Ko so vijaki in matice zategnjeni in zapleteni, konica navojev vijakov tesno pritisne na klinasto-oblikovano pobočje notranjih navojev, da tvori visoko-trdno togo blokirno silo.
Za standardne navadne navoje je vključeni kot med normalno kontaktno silo na površinah navoja in osjo vijaka 30 stopinj. Navoji Spiralock spremenijo kot profila navoja, tako da vključeni kot doseže 60 stopinj. Običajni tlak parov navojev je veliko večji od tlaka aksialnega pritrjevanja, kar močno izboljša odpornost proti trenju in temeljito zadrži rotacijsko popuščanje niti.
Veljavni scenariji: Uporablja se samo za povezovalne strukture, ki zahtevajo stabilno prednapetost, povezani deli pa ne smejo biti narejeni iz pretirano mehkih materialov.
Slabosti: Učinek proti-zrahljanja bo popolnoma odpovedal, ko se prednapetost vijaka zmanjša; za premagovanje trenja med zobmi navoja je potreben večji zatezni moment, da se doseže zahtevana prednapetost vijaka.
1.4 Razcepljena vzmetna podložka proti-rahljanju
Ko je matica zategnjena, da se razcepljena vzmetna podložka splošči, podložka ustvari stalno elastično odbojno silo, da notranji in zunanji navoji ostanejo tesno nameščeni. Torni moment, ki ga tvori stalna kontaktna sila, preprečuje vrtenje matice. Medtem se ostri rezalni robovi na razcepljeni odprtini vgradijo v spodnjo površino matice oziroma površino povezanih delov, kar dodatno preprečuje relativno vrtenje matice s fizičnim zaklepanjem.
Omejitve uporabe: Ni primerno za povezave z ultra-trdimi spojnimi površinami; rezalni robovi se ne morejo vstaviti v trde podlage in popolnoma izgubijo funkcijo proti-zrahljanja. Prav tako ni uporabna za povezave, ki zahtevajo visoko prednapetost, saj bo pospešila oslabitev prednapetosti vijakov.
1.5 Konična vzmetna podložka proti-rahljanju
Ima enak princip proti -zrahljanju kot običajne podložke z razcepljeno vzmetjo, pri čemer se zanaša na elastično odbojno silo po stiskanju, da stisne pare niti in doseže trenje proti-zrahljanja. V primerjavi z običajnimi deljenimi vzmetnimi podložkami imajo stožčaste vzmetne podložke večjo strukturno togost in lahko zagotovijo večji aksialni pritisk pri istem stiskalnem hodu, kar zagotavlja boljšo stabilnost in učinkovitost proti -zrahljanju.
Omejitve uporabe: Še vedno ni primeren za visoko{0}}natančne spojne dele s strogimi zahtevami prednapetosti.
1.6 Nord-Lock dvoslojna-samozaklepna-podložka
Ta vrsta podložke se uporablja v paru, z velikim-nagnjenimi zobmi na eni strani in radialnimi-protizdrsnimi zobci na drugi strani. Med montažo sta dve podložki nameščeni vzvratno z nagnjenimi zobnimi površinami obrnjenimi druga proti drugi. Po zategovanju zunanji radialni nazobčani tesno zagrizejo na končno ploskev matice in površino povezanega dela, da popolnoma pritrdijo zunanje kontaktne površine, pri čemer ostane le relativno drsenje med notranjima nagnjenima zobnima površinama dveh podložk.
Ko se vijaki nagibajo k popuščanju in vrtenju, bo učinek zagozdenega dviganja med notranjimi nagnjenimi površinami zob ustvaril aksialno dvižno silo. Dvižna razdalja, ki jo ustvarijo podložke, je večja od aksialne dvižne razdalje, ki jo povzroči popuščanje niti, kar obrne zadrževanje nagnjenosti navojev k popuščanju in doseže trajni učinek proti-zrahljanja.
Omejitve uporabe: Ni mogoče uporabiti za ultra-trde ali ultra-mehke površine sklepov. Podložka ima določeno smer namestitve in izgubi funkcijo proti -rahljanju, če je nameščena v nasprotni smeri. Prav tako ni veljaven za ohlapne povezave brez prednapetosti.
2. Osnovno načelo ne-rahljanjaSamovarovalne-matice
Dolgoročna-učinkovitost proti-rahljanjusamozaporne-maticeizvira iz posebej optimizirane ne-standardne strukture niti.
30-stopinjski klinasti-naklon je obdelan na korenu notranjih navojev samozapornih-matic. Po zaskočenju in zategovanju konice navojev vijakov trdno pritisnejo na klinaste-naklone, da tvorijo visoko-mehansko blokirno silo. Za standardne 60-stopinjske navadne navoje v obliki črke V je vključeni kot med običajno kontaktno silo in osjo vijaka 30 stopinj, medtem ko se vključeni kot spremeni na 60 stopinj za samo{11}}zaklepne navoje, kar vodi do temeljne spremembe napetostnega stanja.
Primerjava mehanske sile: Pri enaki aksialni napetosti sornika P0 je normalna kontaktna sila standardnih navadnih navojev le 1,15P0, medtem ko samo{3}}navoji s samozaklepanjem dosežejo 2P0. Razmerje sil med obema je približno 7:12, kar močno izboljša torno silo proti-zrahljanja parov niti.
Poleg tega samozaklepni-navoji rešujejo inherentno napako neenakomerne napetosti običajnih navojev. Pri običajnih 60-stopinjskih navojih v obliki črke V- prvi in drugi vpeti navoj nosita 70 % ~ 80 % skupne obremenitve, medtem ko preostali navoji skoraj ne nosita obremenitve. Pod dolgotrajnimi-vibracijami in izmeničnimi obremenitvami so sprednji navoji nagnjeni k odpovedi zaradi preobremenitve, kar povzroči hitro oslabitev blokirne sile, popuščanje vrtenja niti, enakomerno zaseg in luščenje niti.
Samozaklepni-navoji enakomerno porazdelijo obremenitev na vse vpletene zavoje navojev prek klinastih-oblikovanih pobočij, kar uresničuje sinhrono napetost vseh navojev. Izogne se odpovedi lokalnega navoja zaradi preobremenitve, popolnoma odpravi zrahljanje vijakov, ki ga povzročajo vibracije, in doseže -dolgoročni-proti-popuščajoči učinek brez vzdrževanja.
