V súčasnosti sa bezpečnosti skrutkového spojenia venuje veľká pozornosť pri výrobe, výrobe a údržbe motora v leteckej oblasti. Najmä pre samozamykacie matice, bol široko používaný v leteckom priemysle kvôli svojej dobrej antisemitskej a voľnej odolnosti a opätovnému používaniu.
Samozamykacia matica prijíma plastickú deformáciu, aby sa v páre závitov vytvorili trecie sily, aby sa zabránilo uvoľneniu závitu. Ale pri opakovanom použití sa samozamykací krútiaci moment medzi pármi závitov bude postupne znižovať, najmä v prípade nárazu alebo významnej zmeny zaťaženia motora, je tento jav z očividnejší.
V tejto štúdii sa analyzuje vplyv vnútorných a vonkajších faktorov na pripojenie voľného závitu, dúfajúc, že poskytne usmernenie pre vývoj, používanie a údržbu motora v nasledujúcej leteckej oblasti.
1、 Životnosť samozamykacie matice
V zásade, aby sa zabezpečila funkcia a odstreďovateľnosť pripojenia závitu, je potrebné zachovať určitú medzeru medzi párovými plochami závitu.
Podľa výskumu konštrukčného režimu uvoľňovania relatívna vibrácia medzi vláknami pri dynamickom zaťažení zníži koeficient trenia páru závitov, aby sa matica otáčala alebo dokonca uvoľnila. V leteckých komponentoch je závitové spojovacie vedenie dôležitou súčasťou. Dizajn uzamykanie závitov má veľký význam pre výrobky.
Medzi bežné spôsoby, ako zabrániť uvoľneniu, patria tri typy:
Po prvé, anti-voľný režim, ktorý ničí pohybový vzťah skrutkového páru môže urobiť niť matice a skrutky deformovať lokálne zváraním alebo plnením, a realizovať účinok závitu proti voľnému.
Po druhé, mechanická relaxácia sa vzťahuje na použitie ďalších blokačných prvkov po dotiahnutí matice, aby sa zabránilo relatívnemu otáčaniu matice a skrutky. Často sa používa zvinutia, zastavenie práčky atď., čo môže zvýšiť hmotnosť páru závitov a obtiažnosť demontáže.
Po tretie, trecia sila je voľná, čo možno dosiahnuť zvýšením trenia kontaktného povrchu.
Pre samozamykacie matice je možné realizovať radiálnu deformáciu cez uzamykacia oblasť matice, aby sa dosiahol účinok proti uvoľneniu. Keď je skrutka zaskrutkovaná do deformačnej polohy samozamykacej matice, deformačná poloha matice vytvorí radiálnu extrúznu silu na skrutke, čím sa vytvorí statická trecia sila na závite a povrch závitu bude mať protivoľný krútiaci moment.
Je to tiež dôležité opatrenie na zabránenie uvoľneniu komponentov v oblasti letectva. Avšak s použitím samozamykacie matice sa vzdialenosť samozamykacie sily zníži.
V kombinácii s existujúcim výskumom sa limitná hodnota vzdialenosti samozamykanej sily bude blížiť limitnej hodnote po 15 opakovaných pokusoch. V procese používania, v dôsledku problémov s blokovacím priestorom a stavom zariadenia páru závitov, kvality spracovania, výrobky vyrobené samozamykacia matica nemôžu dosiahnuť očakávanú životnosť, takže by sa mali prijať účinné opatrenia na zníženie útlmu uzamykacieho krútiaceho momentu pri používaní samozamykacie matice, aby sa zlepšila jeho životnosť.
2、 Analýza faktorov ovplyvňujúcich útlm krútiaceho momentu samozamykacie matice
(1) Metóda výberu materiálu a tepelného spracovania
Pre upevňovacie materiály v oblasti letectva je možné z vybrať konštrukčný stav montážnej polohy motora z nehrdzavejúcej ocele, konštrukčnej ocele alebo zliatiny titánu na upevňovacie materiály a výber postupne ukazuje trend vysokej pevnosti a vysokej odolnosti voči teplote. Niektoré superalloy materiály sú široko používané v dizajne motora samozamykacie matice.
Primeraný výber materiálov je kľúčom k zabezpečeniu kvality výrobkov. Životnosť samozamykateľnej matice a existujúci experimentálny výskum dokazujú, že použitý materiál a metóda tepelného spracovania orechov ovplyvnia útlm krútiaceho momentu samozamykateľnej matice a tiež venujú pozornosť materiálu, tvrdosti a povlaku závitu.
(2) Uzamykacie konštrukcie
Výber vhodných materiálov a kontrola metódy tepelného spracovania majú významný vplyv na blokovací systém zdvíhacieho matice. Avšak, pretože samozamykacia matica sa spolieha hlavne na treciu silu, aby sa zabránilo uvoľneniu, vplyv pohybu závitových spojovacích častí na uvoľnenie závitu je zrejmý v procese sily, Preto bude servisná doba samozamykacej matice ovplyvnená štrukturálnymi charakteristikami zámku matice a deformáciou oblasti zámku.
Po prvé, typická uzamykací konštrukcia, ktorá sa často používa v leteckom poli, je eliptická sploštená konštrukcia, nekovová vložka a štrbinová uzatvárací konštrukcia.
Nekovová vložka využíva elastické vlastnosti nekovového materiálu na dosiahnutie efektu proti uvoľneniu filmu. Zvyšok používa samozamykacie činnosť uzamykacie oblasti, aby sa zabránilo uvoľneniu.
Pri skutočnom použití samozamykacie matice v motore sa zistilo, že opätovná stabilita samozamykacie matice v rôznych oblastiach uzamknutia bude odlišná. Simulačné analýzy rôznych uzamykacie konštrukcie závitových párov sa realizuje pomocou softvéru konečných prvkov, Výsledky ukazujú, že deformácia ligandov v páre skrutiek ovplyvní kontaktnú plochu a jednotný výkon uzamykacie oblasti a priamo súvisí so stabilitou uzamykacieho výkonu.
3、 Experimentálna analýza
(1) Materiál samozamykateľnej matice
S cieľom ďalšej analýzy vplyvu štrukturálnej deformácie v oblasti zámku na útlm blokovacieho momentu sa v tejto štúdii vykonala analýza výkonu uzamykacieho krútiaceho momentu s 10 výrobkami ako skupinou. Analýza experimentu s krútiacim momentom sa vykonala výberom rovnakej špecifikácie nekovových vložkových matíc, eliptických, štrbinových a trojbodových samozamykacích matíc vo vnútorných podmienkach. Experimentálne výsledky sú nasledovné.
Zistilo sa, že samozamykacia matica vložky má veľkú tolerančnu oblasť v celom procese elastickými vlastnosťami nemerných materiálov a teoretický stupeň samozamykania útlmu krútiaceho momentu je malý. V procese skutočného použitia je však samozamykací systém nylonovej vložky samozamykacej matice lepší v prvom a druhom pokuse, ktorý je výrazne ovplyvnený teplotou, krútiaci moment sa po montážnom zahrievaní rýchlo rozpadne a prevádzková teplota by mala byť nižšia ako 100 °C, takže vplyv výkonnostnej teploty nekovových materiálov na tento typ samozamykacej matice je relatívne veľký.
V prípade kovovej samozamykacia matice sa hlavná časť spolieha na deformáciu uzáveru v blokačnej oblasti a rušivé množstvo kontaktu vytláčacieho kontaktu skrutkového páru. V porovnaní s nekovovým samozamykateľným maticou je životnosť materiálu menej ovplyvnená teplotou a vplyv regulácie deformácie a deformácie v oblasti blokovania je relatívne veľký.
Pre samozamykacie matice existujú dva deformačné režimy, a to štrbinový a eliptický plochý, ktoré sú z technológie jednoduché a bežne sa používajú aj v niektorých domácich samozamykacích maticiach. Pretože deformačný režim závisí len od dvojbodovej kontaktnej sily, množstvo deformácie má veľký vplyv na útlm samozamykacieho momentu.
Štrbinový koniec sa vzťahuje hlavne na deformáciu radiálneho uzavretia po otvorení 6-8 jednotných zárezov na chvoste matice, aby mohol dosiahnuť viacbodový rušivý kontakt s vonkajším závitom. Prostredníctvom analýzy je deformačná metóda jednotnejšia a blokovací moment je stabilnejší ako uzamykateľný moment eliptickej kompresnej deformačnej metódy.
Konštrukčná metóda novej samozamykacie matice je spôsob trojbodového nezasúvania, ktoré môže prekonať tradičné chyby procesu drážkovaných orechov a celková sila je jednotná. Prostredníctvom existujúceho výskumu sa zistilo, že trojbodová deformačná metóda je veľmi dôležitá pre životnosť zdvíhacieho matice.
(2) Rozmery blokovej konštrukcie
V kombinácii s typickými štrukturálnymi maticami môže byť samozamykacie plochy valcovité s tenkými stenami, takže jeho veľkosť zahŕňa rozmer axiálnej dĺžky blokačnej plochy, priemer vonkajšieho kruhu a deformáciu blokačnej plochy.
Zistilo sa, že kontaktná plocha páru závitov môže byť zvýšená zvýšením axiálnej dĺžky blokačnej plochy správne za určitých podmienok deformácie. Sklon útlmu krútiaceho momentu po niekoľkonásobnom zaskrutkovaní skrutky klesá, čo môže zlepšiť životnosť samozamykacie matice a do určitej miery zvýšiť hmotnosť páru skrutiek. Táto metóda nie je v súlade s koncepciou skutočnej kontroly kvality výrobkov.
Po druhé, polomer vonkajšieho kruhu uzamykacie oblasti sa môže správne zmeniť za rovnakých premenlivých podmienok, ale útlmový sklon je v podstate rovnaký ako útlm celku. Je potrebné správne zväčšiť hrúbku steny uzatváracieho priestoru, aby sa zabezpečilo, že prvý uťahovací moment neprekročí menovitý rozsah a že sa môže zvýšiť servisný cyklus matice. Deformácia uzamykacie oblasti môže odrážať radiálne rušenie v páre závitov do určitej miery, Je to tiež dôležitý faktor, ktorý ovplyvňuje výkon zámku celej matice.
Na dosiahnutie minimálneho uzamykací moment musí mať samozamykacia matica dostatočné rušenie. Ak je rušenie malé, skúška blokovacieho krútiaceho momentu nie je kvalifikovaná, v tomto prípade sa deformácia uzáveru môže zvýšiť, aby sa zlepšila kvalifikačná rýchlosť výrobku.
Zistilo sa, že zvýšenie uťahovacieho momentu a deformácia uzáveru nie je len lineárna. Najmä ak je deformácia matice väčšia, sklon okamihu útlmu sa zvýši a životnosť matice sa zníži.
Z hľadiska štrukturálnej optimalizácie, aj keď samozamykacia matica má odlišnú štruktúru a metódu pripojenia, môže byť navrhnutá v rôznych formách, ale pre aeroengine je štruktúra komponentov kompaktná, konvenčná orechová štruktúra je dvanásť uhlová konštrukcia skrutky dosky a samozamykacia oblasť uzavretia môže realizovať funkciu samozamykacích maticí.
Aby sa zabezpečilo normálne používanie konštrukcie skrutky dosky, musí mať blokovacia plocha veľkú ložiskovú plochu a axiálny rozmer matice je dlhý. Existujúca technológia môže použiť jednoduché eliptické uzavretie na dosiahnutie samozamykacieho účinku. Po optimalizácii sa zruší pôvodná nezávislá elipsoidná časť deformácie uzáveru a dvanásť rohová doska skrutka s osou umiestnenie primerane vysunúť, V tejto oblasti, uťahovacia plocha orechovej dosky môže byť uzavretá tromi portami, aby sa vytvorili samozamykacie oblasti.
Konštrukcia tejto konštrukcie môže správne zlepšiť stabilitu montáže konštrukcie skrutky dosky a tiež zvýšiť stabilitu samozamykacie oblasti.
Po optimalizácii je oblasť uzavretia matice 12-uhlová montážna plocha, ktorá môže zabezpečiť svoj samozamykaciu účinnosť bez ovplyvnenia použitia konštrukcie skrutky dosky. Pre pozíciu uzavretia sa prijíma trojbodová metóda. Deformácia je menšia ako deformácia eliptického uzáveru. Kontaktuje skrutku a oblasť samozamykania sa zväčšuje. Keďže uzatváracia oblasť je pod jednotnou silou, stabilita samozamykacieho výkonu sa do určitej miery zlepší.
4、 Záver
Jedným slovom, ako dôležitý protivoľný výrobok, stabilita samozamykacieho výkonu samozamykacie matice ovplyvní výkon pripojenia produktu.
V tejto štúdii papier analyzuje cyklus používania samozamykacie matice a odhaľuje, že cieľom je optimalizácia cyklu samozamykacie matice. Po experimentálnej optimalizácii sa výrazne zlepšil uzamykacia výkonnosť samozamykacie matice. Ďalej sa preukázalo, že táto metóda má veľký význam pre zlepšenie spoľahlivosti údržby spojovacích materiálov.
