Navojnapritrdilni elementpovezava je najosnovnejši in pogosto uporabljen način povezovanja pri mehanskem sestavljanju. Med delovanjem so pritrdilni elementi nagnjeni k popuščanju pod vplivom vibracij opreme, izmeničnih obremenitev, udarnih obremenitev in drugih delovnih pogojev, kar neposredno zmanjša natančnost montaže in zanesljivost varnosti delovanja opreme ter dodatno vpliva na kakovost izdelka in učinkovitost proizvodnje. Ta članek izčrpno analizira glavne vzroke za popuščanje navojnih spojnih elementov in uvaja pogosto uporabljene strukture proti-zrahljanja in zaščitne ukrepe, ki zagotavljajo referenco za racionalno uporabo navojnih spojnikov.

1 Vzroki za popuščanje navojnih spojev

Osnovno načelo povezave z navojnimi pritrdilnimi elementi je stisniti in pritrditi povezane dele z aksialno prednapetostjo, ki nastane z zategovanjem vijakov. Zmanjšanje ali okvara aksialne prednapetosti po zategovanju vijaka je opredeljena kot popuščanje navojne povezave. Glavni vzroki za popuščanje navojnih povezav so povzeti na naslednji način:

1.1 Oblikovne napake

(1) Nepravilna izbira vijaka

Medvijakpri zategovanju se vpenjalna sila povezave povečuje z naraščanjem prednapetosti vijaka. Ko prednapetost doseže mejo tečenja materiala vijaka, pride do plastične deformacije vijaka. V tem primeru stalno povečevanje prednapetosti vodi do zanemarljive ali nične rasti vpenjalne sile. Prekomerno-zategovanje bo postopoma zmanjšalo vpenjalno silo in sčasoma povzročilo zlom vijaka. Zato morajo načrtovalci natančno izračunati navor zategovanja vijakov in izbrati ustrezne specifikacije vijakov in povezovalne sheme na podlagi teže delov, delovnih pogojev ležajev, varnostnih specifikacij in drugih parametrov, da se izognejo zrahljanju in zlomom zaradi nepravilne izbire.

(2) Manjkajoča ali nerazumna zasnova proti -rahljanju

Navojne povezave delujejo neprekinjeno v kompleksnih delovnih pogojih, kot so vibracije, izmenične obremenitve in udarci. V odsotnosti učinkovitih struktur proti -zrahljanju ali z nepravilno usklajenimi shemami proti-zrahljanju je verjetno, da pride do okvar, kot je zrahljanje navojev in odpadanje vijakov in matic. V skladu s tem morajo biti ciljni ukrepi proti -zrahljanju konfigurirani glede na pogoje delovanja opreme v fazi načrtovanja izdelka, da se prepreči okvara povezave v težkih delovnih pogojih.

1.2 Nezadostna prednapetost

Prednapetost, ki nastane po zategovanju vijaka, neposredno določa učinek vpenjanja med povezanimi deli, nezadostna prednapetost pa je eden od glavnih vzrokov za popuščanje navojne povezave. Standardna montaža zahteva, da je prednapetost vijaka blizu ali dosega meje tečenja materiala, da se zagotovi stabilnost povezave. Vendar pa v dejanski proizvodnji in sestavljanju številni dejavniki vodijo do podstandardnega zateznega momenta, vključno z omejeno delovno silo delavcev in neusklajenimi orodji za sestavljanje. Poleg tega nekateri procesni dokumenti ne določajo standardnega navora zategovanja vijakov, na montažnih postajah pa ni opremljenih posebnih orodij za navor. Upravljavci ocenjujejo stanje zategovanja zgolj na podlagi izkušenj in intuicije, kar ima za posledico nezadostno prednapetost vijakov na območjih, ki so-dovzeta za vibracije, in neuspeh pri popuščanju po dolgotrajnem-delovanju.

1.4 Rahljanje, povzročeno z deformacijo vdolbine ležajne površine

Ko so naležne površinevijaki in maticein kontaktne površine povezanih delov prenašajo tlačne obremenitve, bo čezmerna lokalna obremenitev povzročila plastično deformacijo, kot sta depresija in zrušitev površine. Deformacija ležajnih površin neposredno vodi do oslabitve ali popolne izgube učinkovite prednapetosti vijaka, poveča prileganje navojnih povezav in na koncu povzroči okvaro pri popuščanju pritrdilnih elementov.

1.4 Ne-standardni postopki sestavljanja

Pri sestavnih strukturah z enakomerno porazdeljenimi več vijaki bo pomanjkanje standardiziranih specifikacij postopka zategovanja povzročilo neuravnoteženo obremenitev in nedosledno tesnost vsakega vijaka zaradi neurejenih zaporedij zategovanja, ko operaterji delajo izključno na podlagi izkušenj, kar bo povzročilo zrahljanje povezave. Na primer kvadratne -razporejene pritrdilne vijake je treba zategniti diagonalno in v več prehodih, da zagotovite enakomerno obremenitev vseh vijakov. Ne-nestandardni postopki sestavljanja ne bodo samo povzročili popuščanja vijakov, ampak tudi povzročijo deformacije povezanih delov in ne-ne-natančnosti sestavljanja tolerance zaradi neenakomerne porazdelitve napetosti.

1.5 Napake kakovosti obdelave delov

Natančnost obdelave navojnih lukenj in lukenj za pritrditev vijakov neposredno vpliva na kakovost montaže in učinek prednapetosti navojnih povezav. Odstopanje zaslonke je ključni dejavnik, ki povzroča zrahljanje: premajhne luknje povzročajo težave pri montaži in neustrezno prileganje navojev; prevelike luknje zmanjšajo kontaktno površino medvijak/maticanaležne površine in povezane dele, kar povzroča lokalno koncentracijo napetosti in deformacijo pod depresijo, kar uniči pred{0}}stanje zategovanja in na koncu povzroči okvaro pritrdilnih elementov zaradi popuščanja.

2 Pogoste strukture proti -zrahljanju za povezave z navojnimi pritrdilnimi elementi

Glede na načela delovanja so strukture proti -zrahljanju za navojne povezave razdeljene v tri kategorije: proti-zrahljanje zaradi trenja, mehansko proti-zrahljanje in trajno proti-zrahljanje. Delovna načela in scenariji uporabe vsake vrste so naslednji: