Musíme k uťahovaciemu momentu vlastných-poistných matíc pridať krútiaci moment proti{0}}uvoľňovaniu?

Samosvorné-matice, tiež známe ako poistné matice, zahŕňajú hlavne tri typy: celokovové samosvorné-matice, ne-kovové vložené samosvorné-matice a kovové spony-poistné matice. Všetky-kovové samosvorné-matice možno ďalej rozdeliť na dva podtypy: jeden je typ s trojbodovým nitovaným koncom, ktorý mierne ovplyvňuje stúpanie závitu; druhý je typ deformácie vytláčaním na opačnej strane, ktorý transformuje koncový závit z kruhového tvaru na eliptický tvar, aby sa dosiahla blokovacia funkcia. Vplyv koeficientu trenia na konečné predpätie je všeobecne uznávaný a oceňovaný, no mnohí ľudia stále pochybujú o tom, ako navrhnúť uťahovací moment pre samoistiace matice. Dnes s vami bude redaktor z Jiangsu Jinrui diskutovať o tomto probléme.

1. Popis krútiaceho momentu pre samosvorné-matice vo VDI 2230

Norma VDI 2230 jasne uvádza uťahovací moment pre samosvorné-matice: pri určovaní alebo výpočte uťahovacieho momentu pre takéto komponenty je okrem konvenčného uťahovacieho momentu závitu (MG) a uťahovacieho momentu ložiskovej plochy (MK) potrebné vziať do úvahy aj chod závitu-v krútiacom momente (MU, exkluzívne pre samočinné{3}}dotiahnutie poistných matíc, ako scenár odporu MK, ozubené skrutky/matice).

Štandardné doplnky však uvádzajú, že v prípade zostáv spojovacích prvkov s vysokým{0}}predpätím je možné zanedbať krútiaci moment (MU) závitu-. To znamená, že keď je skrutka utiahnutá do stavu vysokého-predpätia, MU nie je potrebné zahrnúť do celkového uťahovacieho momentu. Norma však bližšie neobjasňuje, čo predstavuje „vysoké predpätie“ ani ako ho definovať a merať.

2. Nameraný koeficient trenia poistných matíc

Pri použití samosvorných matíc s nylonovou vložkou- ako testovaného objektu sú relevantné problémy vysvetlené iba pomocou operácií uťahovania matíc. Krivky ich uhla krútiaceho momentu-a axiálnej sily-ukazujú, že poistné matice majú zrejmý chod-v štádiu krútiaceho momentu: keď je skrutka zaskrutkovaná do matice, kým sa nedotkne zaisťovacej časti, vytvorí sa špecifický krútiaci-krútiaci moment (tj krútiaci moment proti{8}}uvoľneniu); potom, čo závit skrutky úplne prejde cez blokovaciu časť, krútiaci moment-vstúpi do stabilnej fázy a už ďalej nerastie; keď je matica úplne pripevnená k pripojenému komponentu, krútiaci moment sa zvyšuje úmerne s uhlom natočenia.

Vo fáze chodu-v momente krútiaceho momentu je axiálna sila skrutky v podstate nulová a krivka je približne horizontálna priamka-, čo znamená, že uťahovací moment zobrazený v tomto okamihu nebol prevedený na efektívne predpätie. Z uhlových kriviek koeficientu trenia závitu-a celkového koeficientu trenia-je zrejmé, že koeficient trenia sa mení s uhlom utiahnutia: po pripevnení matice k pripojenej súčiastke sa koeficient trenia závitu a celkový koeficient trenia zmenšujú so zvyšujúcou sa axiálnou silou (alebo uhlom natočenia). To znamená, že pri uťahovaní momentupoistná maticaje nízka, nedá sa nastaviť ani vypočítať podľa konvenčného vzťahu krútiaceho momentu-axiálnej sily; namiesto toho je potrebné použiť skutočný koeficient trenia alebo zvážiť krútiaci moment-zábehu tak, aby bol v súlade so skutočnými pracovnými podmienkami.

Koeficient trenia na povrchu ložiska poistných matíc sa mierne mení: po pripevnení matice k pripojenej súčiastke je koeficient trenia na povrchu ložiska v zásade konzistentný s koeficientom bežných nepoistných matíc a nedochádza k žiadnym významným výkyvom so zvyšujúcim sa predpätím (axiálna sila skrutky).

Ak je poistná matica vyvinutá podľa nastaveného koeficientu trenia, môže byť pri normálnej prevádzke utiahnutá podľa konvenčného uťahovacieho momentu a nie je potrebné dodatočne zvažovať zábehový-krútiaci moment. Je to preto, že test koeficientu trenia poistných matíc sa vykonáva za podmienky 75% skúšobného zaťaženia a skutočný koeficient trenia môže spĺňať požiadavky vývoja, keď je utiahnutý podľa konvenčného uťahovacieho momentu. Výsledky testov ukazujú, že keď je poistná matica utiahnutá na 1600 stupňov, koeficient trenia závitu je v tomto čase v podstate stabilný-, dosahuje približne 50 % konečného predpätia a koeficient trenia závitu je v podstate v súlade s konečným koeficientom trenia, pričom sa udržiava stabilný stav.

Na základe toho možno objasniť, že ak projektované predpätie samosvornej matice- dosiahne 40 % únosného zaťaženia skrutky alebo viac, v zásade nie je potrebné brať do úvahy zábehový-krútiaci moment; "vysoké predpätie" uvedené v norme VDI 2230 by malo byť aspoň 40% skúšobného zaťaženia. Ak je navrhnutý krútiaci moment príliš nízky, je potrebné zahrnúť zábehový-krútiaci moment samosvornej matice-.

Okrem toho je potrebné poznamenať, že pre upevňovacie prvky so zubami na hlave skrutky alebo dosadzovacej ploche matice norma VDI 2230 nešpecifikuje scenáre, v ktorých možno zanedbať dodatočný krútiaci moment,-čo znamená, že takéto ozubené upevňovacie prvky musia vo všetkých prípadoch zohľadňovať dodatočný krútiaci moment pod hlavou/dosadacím povrchom. Je to preto, že pri uťahovaní ozubených spojovacích prvkov sa ich koeficient trenia (alebo ekvivalentný koeficient trenia) postupne zvyšuje; najmä pri vysokom predpätí výrazne stúpa ekvivalentný koeficient trenia, čo je ekvivalentné s povrchom hlavy skrutky/matice, ktorý pôsobí vytláčaním a ryhovaním na povrchu spájaného komponentu.

3. Scenáre, pri ktorých je potrebné zvážiť-zábeh poistných matíc

Napríklad v scenári spojenia medzi piestnicou tlmiča a montážnou základňou (montážou): na zníženie hmotnosti nie je vonkajší priemer piestnej tyče zvyčajne príliš veľký a efektívna veľkosť dosadzovacej plochy je často len asi 3 mm, v niektorých konštrukciách dokonca menšia. Preto za predpokladu splnenia rôznych servisných požiadaviek nemôže byť uťahovací moment montážnej matice nastavený príliš vysoko-, inak môže nadmerný krútiaci moment ľahko spôsobiť rozdrvenie alebo trvalú plastickú deformáciu montážnej základne, čo vedie k útlmu predpätia. Z hľadiska požiadaviek na silu tu nie je potrebná nadmerná upínacia sila, aby odolala vonkajšiemu zaťaženiu, takže uťahovací moment matice v hornej časti tlmiča je zvyčajne nízky. Ak si vezmeme ako príklad maticu so špecifikáciou závitu M14×1,5, jej uťahovací moment je často len okolo 60 Nm. Avšak maximálny štandardný krútiaci moment-celokovovej samosvornej matice M14×1,5-10 M14×1,5{12}}10 je 31Nm. Ak sa skutočný krútiaci moment{19}}približuje k tejto hodnote, pri utiahnutí na 60 Nm sa môže efektívna upínacia sila znížiť. Preto je určenie koeficientu trenia samosvornej{20} matice kľúčové v takých scenároch s nízkym{21}}krútiacim momentom a treba zdôrazniť vplyv zábehového krútiaceho momentu.