Kot mehanska podlaga je trend pritrdilnega elementa od strukturnega pritrdilnega elementa do funkcionalnega. Z razvojem avtomobilske, visokohitrostne železniške, letalske in drugih panog so zahteve po ohlapni odpornosti pritrdilnih elementov vedno strožje.
Trenutno obstaja veliko ohlapnih oblik pritrdilnih elementov, ni enotnega vodilnega načela in ni podlage za načrtovanje in izbiro. Zato je zelo pomembno oceniti ohlapno odpornost pritrdilnih elementov. Običajno se zmogljivost pritrdilnega elementa oceni s teoretičnim izračunom in primerjavo preskusov.
Trenutno preizkus ohlapne odpornosti pritrdilnih elementov doma in v tujini prehaja predvsem na dve metodi
Gjb715.3-89 (metoda pospešenega testiranja vibracij), način nalaganja in pogoji vibracij in udarcev so bolj blizu dejanskemu stanju uporabe različnih pritrdilnih elementov, zlasti pri ocenjevanju življenjske dobe pritrdilnega elementa, ki je v glavnem uporablja v vesoljski industriji.
Gb / t10431-2008 metoda preskusa prečnih vibracij za pritrdilne elemente, ta metoda lahko natančno izmeri spremenljivke prednapenjalne sile povezave pritrdilnega elementa med preizkusom vibracij, opiše postopek spremembe sile prednapetosti v preskusu, poda krivuljni diagram razmerja med silo predhodnega zategovanja in časi (ali časom) vibracij ter za merilo za merjenje ohlapnosti povezave pritrdilnega elementa vzemite spremenljivko zmanjšanja prednapetosti in učinkovitost preskusa je visoka. Uporabljajo se vse industrije razen vesoljske industrije.
Preskusna primerjava več običajnih prostih pritrdilnih elementov se izvede s prečno preskusno vibracijsko metodo, ki daje referenco za izbiro prostih pritrdilnih elementov in večje preskuse.
1, Primerjalni test
Za primerjavo je bilo izbranih pet vrst pritrdilnih elementov. Vsak pritrdilni element je bil izbran izmed 10 skupin kvalificiranih vzorcev z vsakim indeksom učinkovitosti:
Vijak (gb / t5782) + skupna matica (gb / t6170) + ravna podložka (gb / t97.1);
Vijak (gb / t5782) + zatična matica s spremenljivim zobom (tb / t3019);
Vijak (gb / t5782) + skupna matica (gb / t6170) + vzmetna podložka (gb / t93);
Vijak (gb / t5782) + skupna matica (gb / t6170) + samozaporna podložka (Nord lock);
Vijak (gb / t5782) + skupna matica (gb / t6170) + varnostna podložka (v primerjavi s tipom).
Specifikacija vijaka, izbrana v tem preskusu, je M14, ocena zmogljivosti pa 10,9; Učinkovitost matice je 10, ploska blazinica pa 300hv.
2, preskusna metoda
Primerjalni test je bil izveden 3000 krat prečnih vibracij v skladu z gb / t10431-2008, sprotno pa je bilo zabeleženo slabljenje sile predtezanja preskusnega vijaka.
Razmerje med momentom privijanja T, osnim prednapetostjo F in nazivnim premerom D vijaka v vijačni povezavi lahko izrazimo s koeficientom navora: T=kxfxd (1)
Ker bo razlika koeficienta navora K med vzorci vplivala na rezultate preskusov, ta preskus ne sprejme enakega momenta zategovanja, temveč se sprejme enak način začetnega aksialnega prednapetosti. Začetna prednapetost je aksialna napetost pri 70-odstotni trdnosti vzorca sornika, tj. F=(rpo.2xas) X70% (2)
Kje:
F je začetna osna prednapetost;
Rp0,2 je nesorazmerna raztezna napetost, določena za vzorce vijakov, rp0,2=640mpa, glej gb / t3098.1-2010;
Kot je nominalna površina preseka napetosti vijakov, kot=157 mm, glej gb / t3098.1-2010.
Merila za ocenjevanje: po 3000-kratnem prečnem preskusu vibracij 240 s razmerje med preostalo prednapetostjo in začetnim prednapetostjo ni manjše od 70%, protizgubno delovanje vzorca&# 39 pa lahko ocenimo kot kvalificirano.
3 results Rezultati preskusov in analize
（1） Vijak + splošna matica + ravna podložka
Prva skupina testov sprejema navadne matice in ravne blazinice, ki načeloma nimajo vibracij in ne popuščajo, zato se uporabljajo kot referenčna skupina za primerjalni test.
Iz časovne krivulje aksialne sile na sliki 1 se je v 30 s po preskusu močno zmanjšalo 90% aksialne sile vzorcev vijakov, kar kaže na to, da par statičnega trenja vijaka in matice hitro odpove v 30 s in da je prednapetost vijaka popolnoma izgubljen, zaradi česar se vijačna povezava sprosti.
Rezultati preskusa kažejo, da navadna matica in podložka pod dinamično obremenitvijo, udarci in tresljaji nimata proste funkcije. Zato je treba za povečanje zanesljivosti mehanske povezave uporabiti prosti pritrdilni element.
Slika 1 krivulja oslabitve prednapetosti skupine 1
（2） Vijak + zatična matica s spremenljivim zobom
Druga skupina testov sprejema matico z različnimi zobmi. Iz časovne krivulje aksialne sile na sliki 2 je razvidno, da je po 240-sekundnem preskusu vibracij, razen da je razmerje med preostalo osno silo in začetno osno silo vzorca 9 manj kot 70%, preostala aksialna sila preostalih vzorcev lahko izpolnjuje merila kvalificiranega preskusa, povprečna vrednost razmerja med preostalo osno silo in začetno osno silo pa je več kot 85%. Rezultati kažejo, da ima matica s spremenljivim zobom dobro protirahljavo delovanje in lahko zadrži navoj samozapora pri dinamični obremenitvi, udarcih in vibracijah.
Slika 2 krivulja oslabitve prednapetosti skupine 2
Navoj zavorne matice s spremenljivim zobom se razlikuje od navoja metričnega navoja, na dnu zoba pa je 30. Klinasto nagnjena površina sornika bo po privijanju notranjega in zunanjega navoja na vrhu poševnice notranjega navoja, tako da je normalna sila, ki nastane ob stiku navoja z osjo vijaka, 60 ° ， Namesto 30 v metričnih ° ， Normalni tlak med navoji se spremeni iz f / sin60 ° Spremeni v f / sin30 °。 Ko sta faktor trenja med navoji in osna sila prednapetosti F enaka, je sila trenja navoja s klinasto nagnjeno površino enaka veliko večja kot pri običajnem metričnem navoju, kar močno izboljša prosti navor.
Poleg tega je navoj s klinastim stožcem odpravil veliko nosilnost prve in druge parne površine, ko sta notranji in zunanji navoj usklajena z metričnim sistemom. Celotni navoj vijačnega navoja ni enakomerno obremenjen, pojav koncentracije napetosti pa obstaja, kar učinkovito izboljša protitelesne in protivibracijske lastnosti, kot je prikazano na sliki 3.
Slika 3spl navoj in metrični navoj
V matici je nekaj pomanjkljivosti, ki ima veliko občutljivost na premer navoja vijaka. To pomeni, da je premer navoja vijaka znotraj tolerančnega območja, koeficient navora po ujemanju z notranjim navojem spremenljivega tipa zob pa je še vedno razmeroma velika stopnja disperzije.
Velik premer navoja vijaka se bo zaradi stika z nagnjeno površino deformiral, kar lahko pri večkratni uporabi oslabi osno silo in do neke mere vpliva na njeno ponovno uporabo.
（3） Vijak + skupna matica + podložka
Druga skupina testov uporablja skupne standardne vzmetne podložke. Na sliki 4 aksialna prednapetost vseh preskusnih vzorcev hitro pade na 0kn v 30s po preskusu, to je, da je vijačna povezava ohlapna in ni uspela.
Čas preizkusa slike / S
Slika 4 krivulja slabljenja prednapetosti skupine 3
Elastična reakcijska sila vzmetnega podložka je izravnana z elastično deformacijo, ki lahko neprekinjeno kompenzira osno silo vijačnega para in preprečuje, da bi se sornik sprostil zaradi utrujenosti zaradi stalnih vibracij. Hkrati je nagnjeni konec vzmetne blazinice naslonjen na nosilno površino vijaka ali matice in površino povezanega dela, ki ima vlogo zaustavitve in preprečevanja ohlapnosti.
Preskus pa kaže, da vzmetna podložka ne more preprečiti ohlapnosti pod močnim udarcem in tresljaji, ker jekleno tesnilo vzmeti izreže odprtino, nato pa jo obdelamo z elastično deformacijo in njena elastična reakcijska sila se močno zmanjša; Hkrati je velikost podložke ozka, enakovreden premer kontaktne površine med glavo vijaka in priključnim delom postane manjši, kar znatno zmanjša trenje in umikni moment tega dela.
Vzmetno podložko je enostavno razširiti, nagnjena konica odprtine pa lahko hitro poškoduje priključno površino pri hitrem zategovanju. Zato ni priporočljivo uporabljati vzmetne podložke kot ohlapne metode za preprečevanje ključnih delov sklepov z močnimi vibracijami in visokim tveganjem za razrahljanje.
（4） Vijak + skupna matica + samozaklepna podložka
Četrta skupina testov uporablja dvojno zobno samozaporno podložko (Nord lock). Po 240 sekundah prečnih vibracij je razmerje med preostalo osno silo in začetno osno silo 10 skupin vzorcev 82,51% - 87,61%, kot je prikazano na sliki 5, vsi pa izpolnjujejo standard kvalificiranega preskusa učinkovitosti proti rahljanju.
Slika 5 krivulja slabljenja prednapetosti skupine 4
Dvoslojna samozaporna podložna podložna plast ima poševne zobe, ki se med seboj prepletajo, na obeh pritrdilnih površinah podložk pa so radialne nazobčenosti. Pri zategovanju je mogoče radialne nazobčine vgraditi v nosilno površino in vgradno površino vijaka ali matice.
Ko se vijaki ali matice pri močnih vibracijah sprostijo, se nagnjeni zobje med podložkami dvignejo z razporejenimi gibi. Kot naklona a nagnjenega zoba je večji od kota naraščanja metričnega navoja, zaradi česar se vijak podaljša, da igra stabilno silo pred zategovanjem. Povečati silo predhodnega zategovanja za preprečevanje ohlapnosti z raztezanjem vijaka, kot je prikazano na sliki 6.
Slika 6nl podložka
Uporaba podložke mora imeti veliko predhodno zategovalno silo, da bo povezava in površina ležajev vijakov ali matic povzročila vdolbino in postala ena. Brez vdolbine ne bo imel funkcije proti rahljanju podložke, to pomeni, da je podložka primerna za razrahljanje pritrdilnih elementov visoke trdnosti.
（5） Vijak + varnostna podložka s skupnimi maticami +
Peta skupina preskusov je sprejela varnostno podložko (v primerjavi s tipom), povprečna vrednost razmerja med preostalo osno silo in začetno osno silo 10 skupin vzorcev po 240-ih močnih vibracijah je približno 86. 7%, kot je prikazano na sliki 7. Razmerje med preostalo osno silo in začetno osno silo vsake skupine vzorcev je več kot 70%, kar pomeni, da vsi izpolnjujejo ocenjevalni standard preskusa prostega zračenja.
Slika 7 krivulja slabljenja prednapetosti skupine 5
Varnostna podložka (v primerjavi s tipom) je stožčasta obojestranska zamah Pod delovanjem prednapetosti se zaskočnica pritisne v povezovalno telo in nosilno površino vijaka ali matice in postane eno telo, kar poveča povratno silo trenja površine sklepa. Hkrati ima stožčasta struktura elastičnost in lahko kompenzira izgubo prednapenjalne sile po stiskanju ter v dveh pogledih izboljša delovanje proti ohlapnosti.
Slika 8 varnostna podložka
Povzetek
Ko je pritrdilni element v stanju spremembe obremenitve, vibracij in udarcev, je pomembno, da izberete ustrezen in zanesljiv tip proti ohlapnosti, da izboljšate kakovost izdelkov in varnostni značaj. Analiza kaže, da:
Standardna vzmetna podložka ima nezanesljivo delovanje. Zaradi enostavne namestitve in nizkih stroškov se pogosto uporablja v vseh družbenih slojih, kar predstavlja tveganje.
Tehnologija nastavljive matice z variabilnim zobom je uvedena iz tujine. Po več kot desetih letih absorpcije in izboljšanja na Kitajskem se je postopoma prilagodila potrebam domače proge. Delovanje proti ohlapnosti je zanesljivo in je postalo nekakšen pogost izdelek za ohlapno pritrjevanje v industriji gosenic.
Samozaklepna in varnostna podložka sta patentirana izdelka tujih proizvajalcev. Učinkovitost ključavnice je stabilna in zanesljiva, vendar so stroški uporabe razmeroma visoki. Če je mogoče določiti ustrezne standarde in dokončati lokalizacijo, bo koristno za obsežno uporabo.
