Uvoľnenieskrutku a maticuSpoje sú bežným problémom zlyhania v strojárstve, ktorý bol vždy horúcou témou výskumu v priemysle spojovacích materiálov. Na základe praktických skúseností s montážou a skutočných pracovných podmienok tento dokument triedi hlavné anti-štruktúry skrutiek a matíc, rozpracúva princíp fungovania, použiteľné scenáre a základné chyby každej metódy proti-uvoľňovaniu. Medzitým vysvetľuje základný mechanizmus dlhodobého-zabraňovania{5}}uvoľňovania samosvorných matíc-a poskytuje spoľahlivé referencie pre-výber spojovacích prvkov na mieste a formuláciu procesu montáže.
1. Bežné typy a princípy proti{1}uvoľňovaniuSkrutky a matice
1.1 Dvojitá matica proti-uvoľňovaniu (proti uvoľneniu zadných matice-)
Tiež známy ako orech proti uvoľneniu-. Po opačnom utiahnutí dvoch matíc proti sebe sa medzi nimi vytvorí súvislá axiálna tlaková sila, ktorá bude pôsobiť na kontaktné plochy závitu v zábere. Čím pevnejšie sú dve matice zaistené, tým väčší je normálny tlak na kontaktné plochy závitov, ako aj trecí moment medzi pármi závitov. Akékoľvek rotačné uvoľnenie matíc musí prekonať veľkú treciu silu medzi zaberajúcimi závitmi. Aj keď vonkajšie zaťaženie počas prevádzky zariadenia kolíše, zdvíhací tlak medzi dvoma maticami zostáva konštantný, čím sa dosahuje udržateľný účinok proti uvoľneniu-.
Použiteľné scenáre: Vhodné pre skrutkové spoje s požiadavkami na predpätie alebo bez nich, použiteľné iba v pracovných podmienkach s miernymi vibráciami a stabilným zaťažením.
Nevýhody: Zaberá veľký axiálny inštalačný priestor, obmedzenú{0}}schopnosť proti uvoľneniu a ľahko zlyhá v podmienkach silných vibrácií.
1.2 Pevný zámok Konkávna-konvexná-uvoľňovacia matica
Anti{0}}uvoľňovacia matica Hard Lock pozostáva zo spodnej konvexnej matice a hornej konkávnej matice pre zodpovedajúce použitie. Spodná konvexná matica využíva excentrické obrábanie s miernym odsadením stredu, aby zohrávala úlohu klinového bloku; horná konkávna matica je spracovaná do štandardného sústredného kruhu bez stredovej odchýlky. Spojovacie povrchy horných a spodných matíc sú všetky skosené konkávne-konvexné povrchy, ktoré po utiahnutí vytvárajú mechanickú samosvornú-štruktúru podobnú klinovaniu kladivom.
Malé axiálne predpätie môže generovať obrovský radiálny uzamykací tlak na kužeľové spojovacie plochy. Tlak sa prenáša na závity v zábere synchrónne, čím sa výrazne zvyšuje trecí moment na kontaktných plochách závitov aj na konkávnych-konvexných kužeľových plochách. Mechanicky blokuje tendenciu otáčania závitu a poskytuje vynikajúci výkon proti uvoľneniu-.
Použiteľné scenáre: Použiteľné pre skrutkové spoje s požiadavkami na predpätie alebo bez nich a možno ho použiť na dlhodobú{0}}službu v drsných pracovných podmienkach s vysokou{1}}frekvenciou a silnými vibráciami a striedavým zaťažením.
Nevýhody: Vyžaduje extrémne vysokú presnosť obrábania pre excentrickú štruktúru, náročný výrobný proces a vysoké obstarávacie náklady.
1.3 Spiralock Anti-uvoľňovacia matica
Základným štrukturálnym znakom matíc Spiralock je 30-stupňový klinový{1}}šikmý sklon obrobený na koreni vnútorných závitov. Keď sú skrutky a matice utiahnuté a zapadnuté, špička závitov skrutky tesne tlačí na klinový -sklon vnútorných závitov, čím vytvára vysokú-pevnú uzamykaciu silu.
Pre štandardné bežné závity je uhol medzi normálnou kontaktnou silou na povrchoch závitu a osou skrutky 30 stupňov. Závity Spiralock menia uhol profilu závitu, vďaka čomu dosahuje uhol 60 stupňov. Normálny tlak párov závitov je oveľa väčší ako axiálny upevňovací tlak, čo výrazne zlepšuje odolnosť proti treniu a dôkladne obmedzuje uvoľnenie závitu pri otáčaní.
Použiteľné scenáre: Platí len pre spojovacie konštrukcie vyžadujúce stabilné predpätie a spojované časti nesmú byť vyrobené z príliš mäkkých materiálov.
Nevýhody: Účinok proti-uvoľňovaniu úplne zlyhá, keď sa predpätie skrutky zníži; väčší uťahovací moment je potrebný na prekonanie trecieho odporu medzi zubami závitu na dosiahnutie požadovaného predpätia skrutky.
1.4 Delená pružinová podložka proti uvoľneniu-
Po utiahnutí matice, aby sa sploštila delená pružinová podložka, podložka generuje nepretržitú elastickú odrazovú silu, aby udržala vnútorné a vonkajšie závity tesne nasadené. Trecí moment tvorený konštantnou prítlačnou silou zabraňuje otáčaniu matice. Medzitým sa ostré rezné hrany v deliacom otvore zapustia do spodného povrchu matice a povrchu spojených častí, čím ďalej bránia relatívnej rotácii matíc prostredníctvom fyzického uzamknutia.
Obmedzenia aplikácie: Nevhodné pre spoje s ultra{0}}tvrdými povrchmi spojov; rezné hrany sa nemôžu zapustiť do tvrdých substrátov a úplne stratia funkciu proti uvoľneniu-. Tiež nie je použiteľné pre spojenia vyžadujúce vysoké predpätie, pretože urýchľuje útlm predpätia skrutiek.
1.5 Kónická pružinová podložka proti uvoľneniu-
Zdieľa rovnaký princíp proti{0}}uvoľňovaniu ako bežné delené pružinové podložky, pričom sa spolieha na elastickú odrazovú silu po stlačení na stlačenie párov závitov a dosiahnutie trenia proti uvoľneniu-. V porovnaní s bežnými delenými pružinovými podložkami majú kužeľové pružinové podložky vyššiu štrukturálnu tuhosť a môžu poskytnúť väčší axiálny tlak pri rovnakom kompresnom zdvihu, čím poskytujú lepšiu stabilitu a výkon proti uvoľneniu-.
Obmedzenia aplikácie: Stále nie je vhodné pre-vysoko presné spojovacie diely s prísnymi požiadavkami na predpätie.
1.6 Nord-Lock Dual{2}}Samouzamykateľná-vrstva
Tento druh podložky sa používa v pároch, s veľkými{0}}zubami naklonenými pod uhlom na jednej strane a radiálnymi protišmykovými{1}zúbkami na druhej strane. Pri montáži sú dve podložky inštalované opačne so šikmými zubovými plochami oproti sebe. Po utiahnutí sa vonkajšie radiálne zúbky tesne zahryznú do čelnej plochy matice a povrchu pripojenej časti, aby úplne zafixovali vonkajšie kontaktné plochy, pričom medzi vnútornými šikmými zubovými plochami dvoch podložiek zostane len relatívne kĺzanie.
Keď majú skrutky tendenciu sa uvoľňovať a otáčať, klinový zdvíhací efekt medzi vnútornými šikmými zubovými povrchmi vytvorí axiálnu zdvíhaciu silu. Vzdialenosť zdvíhania generovaná podložkami je väčšia ako axiálna vzdialenosť zdvíhania spôsobená uvoľnením závitu, čo spätne blokuje tendenciu závitu uvoľňovať a dosahuje trvalý účinok proti uvoľneniu-.
Obmedzenia aplikácie: Nedá sa použiť na ultra-tvrdé alebo ultra{1}}mäkké povrchy kĺbov. Podložka má špecifický smer inštalácie a pri opačnej inštalácii stráca funkciu proti uvoľneniu-. Je tiež neplatný pre uvoľnené spojenia bez predpätia.
2. Základný princíp-neuvoľňovaniaSamosvorné-matice
Dlhodobý-proti{1}}znižujúci sa výkonsamosvorné-maticepochádza zo špeciálne optimalizovanej ne-štandardnej štruktúry vlákna.
30-stupňový klinový-sklon je spracovaný v koreni vnútorných závitov samosvorných matíc-. Po zapadnutí a utiahnutí sa špičky závitov skrutiek pevne pritlačia na klinové -tvarované svahy, aby vytvorili vysokú- mechanickú uzamykaciu silu. Pre bežné závity v tvare V- s uhlom 60 stupňov je uhol medzi normálnou prítlačnou silou a osou skrutky 30 stupňov, zatiaľ čo v prípade samosvorných závitov sa tento uhol zmení na 60 stupňov, čo vedie k zásadnej zmene stavu napätia.
Porovnanie mechanickej sily: Pri rovnakom axiálnom napätí skrutiek P0 je normálna prítlačná sila štandardných bežných závitov iba 1,15 P0, zatiaľ čo prítlačná sila samosvorných závitov- dosahuje 2P0. Pomer síl oboch je približne 7:12, čo výrazne zlepšuje treciu silu párov závitov proti uvoľneniu-.
Okrem toho, samouzamykacie vlákna riešia inherentnú poruchu nerovnomerného napätia bežných vlákien. V prípade konvenčných 60 stupňových závitov v tvare V- nesú prvý a druhý závit v zábere 70 % až 80 % celkového zaťaženia, zatiaľ čo zvyšné závity nenesú takmer žiadne zaťaženie. Pri dlhodobých-vibráciách a striedavom zaťažení sú predné závity náchylné na zlyhanie preťaženia, čo má za následok rýchle zoslabenie zaisťovacej sily, uvoľnenie otáčania závitu, rovnomerné zadretie závitu a odizolovanie.
Samosvorné{0}}závity rozdeľujú zaťaženie rovnomerne na všetky zapojené závity pomocou klinových{1}}sklonov, čím sa realizuje synchrónne namáhanie všetkých závitov. Zabraňuje lokálnemu zlyhaniu preťaženia závitu, zásadne eliminuje uvoľňovanie skrutiek spôsobené vibráciami a dosahuje -bezúdržbový dlhodobý-účinok proti uvoľneniu-.
