Závitovéspojovací materiálspojenie je najzákladnejší a najbežnejšie používaný spôsob spojenia v mechanickej montáži. Počas prevádzky sú spojovacie prvky náchylné na uvoľnenie pod vplyvom vibrácií zariadenia, striedavého zaťaženia, nárazového zaťaženia a iných pracovných podmienok, čo priamo znižuje presnosť montáže a prevádzkovú bezpečnosť zariadenia a ďalej ovplyvňuje kvalitu produktu a efektivitu výroby. Tento dokument komplexne analyzuje hlavné príčiny uvoľnenia spojov závitových spojov a predstavuje bežne používané štruktúry proti uvoľneniu a ochranné opatrenia, čím poskytuje referenciu pre racionálne použitie spojok so závitom.

1 Príčiny uvoľnenia závitových spojov

Základným princípom závitového spoja je stlačenie a upevnenie pripojených častí prostredníctvom axiálneho predpätia vytvoreného uťahovaním skrutiek. Útlm alebo porucha axiálneho predpätia po utiahnutí skrutiek je definovaná ako uvoľnenie závitového spojenia. Hlavné príčiny uvoľnenia závitového spojenia sú zhrnuté takto:

1.1 Konštrukčné chyby

(1) Nesprávny výber skrutky

Počasskrutkapri uťahovaní sa zvieracia sila spoja zvyšuje so stúpaním predpätia skrutky. Keď predpätie dosiahne medzu klzu materiálu skrutky, dôjde na skrutke k plastickej deformácii. V tomto prípade neustále zvyšovanie predpätia vedie k zanedbateľnému alebo žiadnemu nárastu upínacej sily. Nadmerné-utiahnutie postupne zníži upínaciu silu a nakoniec spôsobí zlomenie skrutky. Preto konštruktéri musia presne vypočítať uťahovací moment skrutiek a vybrať vhodné špecifikácie skrutiek a schémy pripojenia na základe hmotnosti dielov, pracovných podmienok ložísk, bezpečnostných špecifikácií a iných parametrov, aby sa predišlo uvoľneniu a zlomeniu spôsobenému nesprávnym výberom.

(2) Chýbajúci alebo nerozumný dizajn proti-uvoľňovaniu

Závitové spojenia pracujú nepretržite v zložitých pracovných podmienkach, ako sú vibrácie, striedavé zaťaženie a nárazy. Pri absencii účinných-štruktúr proti uvoľneniu alebo s nesprávne prispôsobenými-schémami proti uvoľneniu sa pravdepodobne vyskytnú poruchy, ako je uvoľnenie závitu a odpadnutie skrutiek a matíc. V súlade s tým musia byť cielené opatrenia proti{4}}uvoľňovaniu nakonfigurované podľa prevádzkových podmienok zariadenia vo fáze návrhu produktu, aby sa predišlo zlyhaniu spojenia v náročných pracovných podmienkach.

1.2 Nedostatočné predpätie

Predpätie generované po utiahnutí skrutiek priamo určuje upínací účinok medzi spojenými časťami a nedostatočné predpätie je jednou z hlavných príčin uvoľnenia závitového spojenia. Štandardná montáž vyžaduje, aby predpätie skrutky bolo blízko alebo dosahovalo medzu klzu materiálu, aby sa zabezpečila stabilita spojenia. V skutočnej výrobe a montáži však mnohé faktory vedú k neštandardnému uťahovaciemu momentu, vrátane obmedzenej pracovnej sily pracovníkov a nesprávneho montážneho nástroja. Okrem toho niektoré procesné dokumenty nešpecifikujú štandardný uťahovací moment skrutiek a na montážnych staniciach nie sú vybavené žiadne špeciálne momentové nástroje. Operátori posudzujú stav utiahnutia len na základe skúseností a intuície, čo má za následok nedostatočné predpätie skrutiek v oblastiach náchylných na vibrácie-a zlyhanie uvoľnenia po-dlhodobej prevádzke.

1.4 Vyvolané uvoľnenie deformáciou vtlačením povrchu ložiska

Keď nosné plochy zskrutky a maticea kontaktné povrchy spojených častí znášajú tlakové zaťaženie, nadmerné lokálne napätie spôsobí plastickú deformáciu, ako je povrchová depresia a kolaps. Deformácia dosadacích plôch priamo vedie k útlmu alebo úplnej strate efektívneho predpätia skrutiek, zväčšuje lícovaciu vôľu závitových spojov a nakoniec spôsobuje uvoľnenie spojovacích prvkov.

1.4 Neštandardné{1}}procesy montáže

Pre montážne konštrukcie s pravidelne rozmiestnenými viacerými skrutkami povedie nedostatok štandardizovaných špecifikácií procesu uťahovania k nevyváženému namáhaniu a nekonzistentnému utiahnutiu každej skrutky v dôsledku neusporiadaných sekvencií uťahovania, keď operátori pracujú čisto na základe skúseností, čo vedie k uvoľneniu spojenia. Napríklad štvorcové-rozmiestnené montážne skrutky sa musia utiahnuť diagonálne a vo viacerých prechodoch, aby sa zabezpečilo rovnomerné namáhanie všetkých skrutiek. Ne-štandardné montážne procesy nespôsobia len uvoľnenie skrutiek, ale povedú aj k deformácii spojených častí a -nesú{5}}toleranciu presnosti montáže v dôsledku nerovnomerného rozloženia napätia.

1.5 Vady kvality spracovania dielov

Presnosť spracovania závitových otvorov a montážnych otvorov skrutiek priamo ovplyvňuje kvalitu montáže a účinok predpätia závitových spojov. Odchýlka otvoru je kľúčovým faktorom spôsobujúcim uvoľnenie: poddimenzované otvory vedú k ťažkostiam pri montáži a neadekvátnemu nasadeniu závitu; nadrozmerné otvory znižujú kontaktnú plochu medziskrutka/maticanosné povrchy a spojené časti, čo spôsobuje lokálnu koncentráciu napätia a deformáciu v depresii, čo ničí stav pred{0}}utiahnutia a v konečnom dôsledku vedie k poruche uvoľnenia spojovacích prvkov.

2 bežné štruktúry proti uvoľneniu-závitových spojov

Podľa princípov fungovania sú štruktúry zabraňujúce uvoľneniu závitových spojov rozdelené do troch kategórií: trenie proti-uvoľneniu, mechanické zamedzenie-uvoľnenia a trvalé zabránenie{3}}uvoľneniu. Pracovné princípy a aplikačné scenáre každého typu sú nasledovné: