Vrste vijaka i matica protiv otpuštanja i princip samozaključujućih matica protiv otpuštanja

Otpuštanjevijak i matica veze su čest problem kvara u mašinstvu, što je oduvek bila vruća tema istraživanja u industriji zatvarača. Na osnovu praktičnog iskustva u montaži i stvarnih uslova rada, ovaj dokument razvrstava glavne strukture protiv otpuštanja za vijke i navrtke, razrađuje princip rada, primjenjive scenarije i inherentne nedostatke svake metode protiv otpuštanja. U međuvremenu, objašnjava osnovni mehanizam dugotrajne performanse protiv otpuštanja samokonstruirajućih matica, pružajući pouzdane reference za odabir pričvršćivača na licu mjesta i formulaciju procesa montaže.

1. Uobičajene vrste i principi protiv otpuštanjaVijci i matice

1.1 Dvostruka matica protiv otpuštanja (protiv otpuštanja stražnje matice)

Poznato i kao sredstvo protiv otpuštanja stražnje matice. Nakon što su dvije matice zategnute jedna naspram druge obrnuto, između njih će se stvoriti kontinuirana aksijalna sila kompresije koja će djelovati na kontaktne površine mrežaste navoja. Što su dvije matice čvršće pričvršćene, to je veći normalni pritisak na kontaktne površine navoja, kao i moment trenja između parova navoja. Svako rotacijsko otpuštanje matica mora prevladati veliku silu trenja između mrežastih navoja. Čak i ako vanjsko opterećenje varira tokom rada opreme, pritisak podizanja između dvije matice ostaje konstantan, postižući održivi efekat protiv otpuštanja.

Primjenjivi scenariji: Pogodno za vijčane veze sa ili bez zahtjeva za predopterećenje, primjenjivo samo na radne uvjete sa blagim vibracijama i stabilnim opterećenjem.

Nedostaci: Zauzima veliki aksijalni prostor za ugradnju, ograničen kapacitet protiv labavljenja i lako kvari pod teškim uslovima vibracija.

1.2 Hard Lock Konkavno-konveksna matica protiv otpuštanja

Hard Lock matica protiv otpuštanja sastoji se od donje konveksne matice i gornje konkavne matice za odgovarajuću upotrebu. Donja konveksna matica usvaja ekscentričnu obradu sa blagim pomakom u sredini da igra ulogu klinastog bloka; gornja konkavna matica se obrađuje u standardni koncentrični krug bez odstupanja centra. Spojne površine gornje i donje matice su sve sužene konkavno-konveksne površine, koje nakon zatezanja formiraju mehaničku samozaključavajuću strukturu sličnu čekiću.

Malo aksijalno prednaprezanje može stvoriti ogroman radijalni pritisak zaključavanja na konusnim površinama spojeva. Pritisak se prenosi na mrežaste navoje sinhrono, značajno povećavajući moment trenja na kontaktnim površinama navoja i konkavno-konveksnim konusnim površinama. Mehanički zaključava tendenciju rotacije konca i pruža odlične performanse protiv popuštanja.

Primjenjivi scenariji: Primjenjivo na vijčane spojeve sa ili bez zahtjeva za predopterećenje, i može se koristiti za dugotrajan rad u teškim radnim uvjetima s jakim vibracijama visoke frekvencije i naizmjeničnim opterećenjima.

Nedostaci: Zahteva izuzetno visoku preciznost obrade za ekscentrične strukture, težak proizvodni proces i visoke troškove nabavke.

1.3 Spiralock matica protiv otpuštanja

Osnovna strukturna karakteristika Spiralock matica je klinasti nagib od 30 stepeni mašinski obrađen u korenu unutrašnjih navoja. Kada su vijci i matice zategnuti i spojeni, vrh navoja zavrtnja se usko pritišće uz klinasti nagib unutrašnjih navoja da bi se formirala čvrsta sila zaključavanja visoke čvrstoće.

Za standardne obične navoje, uključeni ugao između normalne kontaktne sile na površini navoja i ose vijka je 30 stepeni. Spiralock niti mijenjaju ugao profila navoja, čineći uključeni ugao do 60 stepeni. Normalni pritisak parova navoja je daleko veći od aksijalnog pritiska pričvršćivanja, što uvelike poboljšava otpor trenja i potpuno ograničava rotaciono otpuštanje navoja.

Primjenjivi scenariji: Primjenjivo samo na spojne strukture koje zahtijevaju stabilno predopterećenje, a spojeni dijelovi ne smiju biti izrađeni od pretjerano mekih materijala.

Nedostaci: Efekat protiv otpuštanja će potpuno prestati kada se prednaprezanje vijka smanji; potreban je veći moment zatezanja kako bi se savladao otpor trenja između zubaca navoja kako bi se postiglo potrebno prednaprezanje vijka.

1.4 Split Spring Washer protiv otpuštanja

Nakon što se matica zategne kako bi se spljoštila podijeljena opružna podloška, ​​podloška stvara kontinuiranu elastičnu povratnu silu kako bi unutrašnji i vanjski navoji bili čvrsto spojeni. Moment trenja formiran konstantnom kontaktnom silom sprečava rotaciju matice. U međuvremenu, oštre rezne ivice na podeljenom otvoru ugrađuju se u donju površinu matice i površinu spojenih delova, respektivno, dodatno sprečavajući relativnu rotaciju matica kroz fizičko zaključavanje.

Ograničenja primjene: Nije prikladno za spojeve sa ultra tvrdim površinama spojeva; rezne ivice se ne mogu zabiti u tvrde podloge i potpuno gube funkciju protiv labavljenja. Također nije primjenjiv na spojeve koji zahtijevaju veliko predopterećenje, jer će ubrzati slabljenje prednaprezanja vijaka.

1.5 Konusna opružna podloška protiv otpuštanja

Dijeli isti princip protiv otpuštanja kao i obične podijeljene opružne podloške, oslanjajući se na elastičnu povratnu silu nakon kompresije kako bi komprimirali parove navoja i ostvarili anti-labavljenje trenja. U poređenju sa običnim razdvojenim opružnim podloškama, konične opružne podloške imaju veću strukturnu krutost i mogu pružiti veći aksijalni pritisak pod istim hodom kompresije, pružajući bolju stabilnost i performanse protiv otpuštanja.

Ograničenja primjene: Još uvijek nije pogodan za visoko precizne priključne dijelove sa strogim zahtjevima predopterećenja.

1.6 Nord-Lock Dvoslojna samoblokirajuća podloška

Ova vrsta podloške se koristi u paru, sa zupcima pod velikim uglom na jednoj strani i radijalnim protivkliznim zupcima na drugoj strani. Prilikom montaže, dvije podloške se ugrađuju obrnuto sa nagnutim površinama zubaca jedna prema drugoj. Nakon zatezanja, vanjski radijalni nazubljeni čvrsto zagrizu na čeonoj površini matice i spojenoj površini dijela kako bi u potpunosti fiksirali vanjske kontaktne površine, ostavljajući samo relativno klizanje između unutrašnjih nagnutih površina zubaca dvije podloške.

Kada zavrtnji imaju tendenciju da se olabave i rotiraju, efekat klina između unutrašnjih nagnutih površina zuba će stvoriti aksijalnu silu podizanja. Rastojanje podizanja koje stvaraju podloške veće je od aksijalnog rastojanja dizanja uzrokovanog otpuštanjem navoja, što obrnuto blokira tendenciju labavljenja navoja i postiže trajni efekat protiv otpuštanja.

Ograničenja primjene: Ne može se koristiti za ultra-tvrde ili ultra-meke površine spojeva. Mašina za pranje ima određeni smjer ugradnje i gubi funkciju protiv labavljenja ako je postavljena obrnuto. Također je nevažeći za labave spojeve bez predopterećenja.

2. Osnovni princip neotpuštajućih samoblokirajućih matica

Dugoročne performanse protiv labavljenjasamokonstruirajuće maticeproizlazi iz posebno optimizirane nestandardne strukture navoja.

Klinasti nagib od 30 stepeni se obrađuje u korenu unutrašnjih navoja samokonstruirajućih matica. Nakon spajanja i zatezanja, vrhovi navoja vijaka čvrsto pritiskaju klinaste padine kako bi se formirala mehanička sila zaključavanja visoke čvrstoće. Za standardne obične navoje u obliku slova V od 60 stepeni, uključeni ugao između normalne kontaktne sile i ose zavrtnja je 30 stepeni, dok se uključeni ugao menja na 60 stepeni za samoblokirajuće navoje, što dovodi do fundamentalne promene stanja naprezanja.

Poređenje mehaničkih sila: Pod istim aksijalnim zatezanjem vijka P0, normalna kontaktna sila standardnih običnih navoja je samo 1,15P0, dok ona kod samoblokirajućih navoja dostiže 2P0. Omjer sila je oko 7:12, što uvelike poboljšava silu trenja protiv otpuštanja parova navoja.

Osim toga, samoblokirajući navoji rješavaju inherentni defekt neravnomjernog naprezanja običnih navoja. Za konvencionalne navoje u obliku slova V od 60 stepeni, prvi i drugi uključeni navoj snose 70%~80% ukupnog opterećenja, dok preostali navoji ne snose skoro nikakvo opterećenje. Pod dugotrajnim vibracijama i naizmjeničnim opterećenjima, prednji navoji su skloni kvaru od preopterećenja, što rezultira brzim slabljenjem sile zabravljivanja, labavljenjem rotacije navoja, ravnomjernim zahvaćanjem i skidanjem navoja.

Samoblokirajući navoji ravnomjerno raspoređuju opterećenje na sve uključene zavoje navoja preko klinastih nagiba, ostvarujući sinhroni napon svih navoja. Izbjegava kvar lokalnog preopterećenja navoja, u osnovi eliminira otpuštanje vijaka uzrokovano vibracijama i postiže dugotrajni učinak protiv otpuštanja bez održavanja.