Меры против расшатывания резьбовых соединений, выбранных крепежными элементами

Резьбовое соединение может ослабнуть под действием переменной нагрузки, вибрации и ударов, а также при сильном изменении рабочей температуры. Усилие предварительного затягивания соединения уменьшается или даже теряется из-за ослабления, поэтому герметичность соединения не может быть гарантирована, и даже соединение ослабляется или части соединения преждевременно устают, что, в конечном итоге, приводит к серьезным авариям. например, машины или оборудование.

(1) Принцип ослабления

Обычно в болтах и ​​гайках используется обычная резьба, поскольку при статической нагрузке угол подъема резьбы меньше, чем эквивалентный угол трения пары резьб. Следовательно, пара резьбы болт-гайка удовлетворяет условию самоконтрящейся, и трение между гайкой (или болтом) и опорной поверхностью соединяемой детали или шайбы после затяжки добавляется. Поэтому, если опорная поверхность не сжата слишком сильно, она может испытывать статическую нагрузку. Убедитесь, что соединение не ослаблено.

Когда гайка начинает ослабевать, необходимо преодолеть препятствие крутящего момента резьбы и крутящего момента опорной поверхности гайки. Под действием силы предварительной затяжки болта Qp общий момент Т, препятствующий ослаблению гайки, делает равным этому момент откручивания гайки, а Т примерно равен 80% момента затяжки Т. Можно считать, что для болтового соединения, затянутого с моментом Т, пока момент ослабления, действующий на гайку или головку болта, не превышает 0,8Т, соединение не ослабнет. Однако под действием переменной нагрузки, вибрации и удара коэффициент трения резьбовой пары резко падает, и сопротивление трения между резьбовой парой и опорной поверхностью гайки моментально исчезает. Резьбовая пара не может соответствовать условиям самоблокировки и имеет небольшое скольжение, что приводит к вращению гайки. Такие повторяющиеся повторения приведут к ослаблению болтового соединения.

В стяжном болтовом соединении, где гайка сжимается, под действием напряжения матрица гайки расширяется в радиальном направлении за счет радиальной составляющей положительного давления на боковых сторонах резьбы; в то время как стержень болта сжимается в радиальном направлении, поэтому пара резьбы Соевый соус слегка скользит. Эксперименты доказали, что при таком радиальном относительном скольжении легко обеспечить тангенциальное скольжение гайки относительно вращения болта. Повторное возникновение этого явления приведет к ослаблению соединения.

Выше приведены два анализа по принципу перехода болтов от скольжения относительно вращения к вращению под действием растягивающей нагрузки и, наконец, к ослаблению соединения.

Кроме того, даже если гайка не вращается, опорная поверхность гайки и головки болта, а также соединяемая деталь или шайба будут производить пластическое сжатие кольца из-за чрезмерного давления, и эта пластическая деформация может продолжать происходить во время использования, что приводит к уменьшение силы предварительной затяжки соединения также может привести к ослаблению соединения.

В болтовом соединении также имеются поверхности взаимного контакта (такие как боковые поверхности резьбы, опорные поверхности, поверхности взаимного контакта соединяемых деталей) из-за шероховатости, гофрирования, погрешностей формы и т.п., которые локально деформируются при затяжке. и находятся в эксплуатации. Из-за накопления внешних сил в середине часть деформации будет продолжать развиваться, что также приведет к ослаблению соединения. Для конкретного болтового соединения его ослабление может быть вызвано множеством факторов, поэтому существует несколько принципов ослабления, из которых можно выделить первичные и вторичные. Поэтому следует принять меры по предотвращению ослабления болтового соединения под воздействием различных факторов, а именно предотвратить относительное перемещение резьбовой пары в направлении ослабления. В общем, увеличение предварительной нагрузки полезно для предотвращения ослабления. Другим примером является преодоление двух вышеупомянутых распространенных методов ослабления из-за пластической деформации путем использования больших шайб для уменьшения давления и повторной затяжки гайки после того, как соединение проработало в течение определенного периода времени, чтобы устранить ослабление.