Musíme k utahovacímu momentu samočinných-pojistných matic přidat anti-uvolňovací moment?

Samojistné-matice, známé také jako pojistné matice, zahrnují především tři typy: celokovové samojistné-matice, ne-kovové vložkové samojistné-matice a kovové spony-zajišťovací matice. Všechny-kovové samojistné-matice lze dále rozdělit do dvou podtypů: jedním je tří-typ nýtované koncové plochy, který mírným ovlivněním stoupání závitu vytváří zajišťovací charakteristiky; druhý je typ deformace vytlačováním na opačné straně, který převádí koncový závit z kruhového tvaru na eliptický tvar, aby se dosáhlo zajišťovací funkce. Vliv koeficientu tření na konečné předpětí je široce uznáván a ceněn, ale mnoho lidí stále pochybuje o tom, jak navrhnout utahovací moment pro samojistné matice. Dnes s vámi bude redaktor z Jiangsu Jinrui diskutovat o tomto problému.

1. Popis utahovacího momentu pro samojistné-matice ve VDI 2230

Norma VDI 2230 jasně uvádí utahovací moment pro samosvorné-matice: při určování nebo výpočtu utahovacího momentu pro takové součásti je kromě běžného utahovacího momentu závitu (MG) a utahovacího momentu ložiskové plochy (MK) nutné vzít v úvahu také utahovací moment závitu-v momentu (MU, výlučně pro samočinné-dotahovací momenty jako u dodatečných pojistných matic, utahovacích matic a momentu MK) ozubené šrouby/matice).

Standard však doplňuje, že u sestav upevňovacích prvků s vysokým-předpětím lze závit běžící-na momentu (MU) zanedbat. To znamená, že když je šroub utažen do stavu vysokého -předpětí, MU není třeba započítávat do celkového točivého momentu. Norma však dále neobjasňuje, co představuje „vysoké předpětí“ ani jak jej definovat a měřit.

2. Změřený koeficient tření pojistných matic

Vezmeme-li jako testovací objekt samojistné matice s nylonovou vložkou{0}}, příslušné problémy jsou vysvětleny pouze utahováním matic. Jejich křivky točivého-úhlu a axiální síly-ukazují, že pojistné matice mají zřejmý chod-ve fázi krouticího momentu: když je šroub zašroubován do matice, dokud se nedotkne uzamykací části, je generován specifický krouticí moment-běhu (tj. proti-uvolňovací moment); poté, co závit šroubu zcela projde zajišťovací částí, záběh-kroutícího momentu vstoupí do stabilní fáze a již dále neroste; když je matice plně připojena k připojené součásti, kroutící moment se zvyšuje úměrně s úhlem natočení.

Při běhu-ve fázi krouticího momentu je axiální síla šroubu v podstatě nulová a křivka je zhruba vodorovnou přímkou,-což znamená, že utahovací moment zobrazený v tomto okamžiku nebyl převeden na efektivní předpětí. Z úhlových křivek součinitele tření závitu-a celkového součinitele tření-je vidět, že součinitel tření se mění s úhlem utažení: po připevnění matice k připojené součásti se součinitel tření závitu a celkový součinitel tření s rostoucí axiální silou (nebo úhlem natočení) snižují. To znamená, že při utahovacím momentupojistná maticeje nízká, nelze ji nastavit ani vypočítat podle konvenčního vztahu točivého momentu-axiální síly; místo toho je nutné použít skutečný koeficient tření nebo uvažovat-záběh točivého momentu tak, aby odpovídal skutečným pracovním podmínkám.

Koeficient tření na dosedací ploše pojistných matic se mírně mění: po připevnění matice k připojované součásti je její koeficient tření na dosedací ploše v zásadě konzistentní s koeficientem běžných nepojistných matic a nedochází k žádnému výraznému kolísání s nárůstem předpětí (axiální síly šroubu).

Pokud je pojistná matice vyvinuta podle nastaveného koeficientu tření, lze ji při běžném provozu utahovat podle konvenčního utahovacího momentu a není třeba dodatečně uvažovat záběhový- moment. Je to proto, že test koeficientu tření pojistných matic se provádí za podmínky 75% zkušebního zatížení a skutečný koeficient tření může splňovat vývojové požadavky při utahování podle konvenčního utahovacího momentu. Výsledky testů ukazují, že když je pojistná matice utažena na 1600 stupňů, je koeficient tření závitu v tuto chvíli v zásadě stabilní-, dosahuje přibližně 50 % konečného předpětí a koeficient tření závitu je v zásadě konzistentní s konečným koeficientem tření a udržuje stabilní stav.

Na základě toho lze objasnit, že pokud projektované předpětí samojistné matice- dosáhne 40 % únosnosti šroubu nebo více, není v zásadě nutné uvažovat-záběhový moment; "vysoké předpětí" uvedené v normě VDI 2230 by mělo být alespoň 40 % zkušebního zatížení. Pokud je navržený krouticí moment příliš nízký, je třeba zahrnout záběh-kroutícího momentu samojistící matice-.

Kromě toho je třeba poznamenat, že pro upevňovací prvky se zuby na hlavě šroubu nebo dosedací ploše matice norma VDI 2230 nespecifikuje scénáře, kdy lze dodatečný kroutící moment zanedbat,-což znamená, že takové ozubené upevňovací prvky musí ve všech případech zohledňovat dodatečný krouticí moment pod hlavou/dosedací plochou. Je tomu tak proto, že při utahování ozubených spojovacích prvků se jejich koeficient tření (nebo ekvivalentní koeficient tření) postupně zvyšuje; zejména při vysokém předpětí výrazně stoupá ekvivalentní koeficient tření, což je ekvivalentní dosedací ploše hlavy šroubu/matice, která na povrchu spojovaného dílu působí vytlačováním a rýhováním.

3. Scénáře, kdy je třeba zvážit-záběh pojistných matic

Například ve scénáři spojení mezi pístnicí tlumiče a montážní základnou (montáží): pro snížení hmotnosti není vnější průměr pístnice obvykle navržen tak, aby byl příliš velký, a efektivní velikost dosedací plochy je často jen asi 3 mm, nebo dokonce menší v některých provedeních. Proto za předpokladu splnění různých servisních požadavků nemůže být utahovací moment montážní matice nastaven příliš vysoko-, jinak může nadměrný moment snadno způsobit rozdrcení nebo trvalou plastickou deformaci montážní základny, což povede k útlumu předpětí. Z hlediska silových požadavků zde není potřeba nadměrná upínací síla, aby vydržela vnější zatížení, takže utahovací moment matice v horní části tlumiče je obvykle nízký. Vezmeme-li jako příklad matici se specifikací závitu M14×1,5, její utahovací moment je často jen asi 60 Nm. Maximální standardní točivý moment-celokovové samojistné matice M14×1,5-10 je však 31Nm. Pokud se skutečný záběh-utahovacího momentu blíží této hodnotě, může se při utažení na 60 Nm efektivní upínací síla snížit. Stanovení koeficientu tření samosvorné matice je proto u takto nízkých{21}}kroutících momentů klíčové a je třeba zdůraznit vliv záběhového momentu.