Onko meidän lisättävä löystymisenesto-vääntömomentti itse-lukitusmutterien kiristysmomenttiin?

Itselukittuvat{0}}mutterit, jotka tunnetaan myös nimellä lukkomutterit, sisältävät pääasiassa kolmea tyyppiä: kaikki-metalliset itselukittuvat-mutterit, ei--metalliset itselukittuvat-mutterit ja metallikiinnikkeet-itselukitusmutterit. Kaikki-metalliset itselukitut{7}}mutterit voidaan jakaa edelleen kahteen alatyyppiin: yksi on kolmipisteinen niitattu päätypintatyyppi, joka muodostaa lukitusominaisuudet vaikuttamalla hieman kierteen nousuun; toinen on vastakkaisen puolen ekstruusiomuodonmuutostyyppi, joka muuttaa päätylangan pyöreästä elliptiseen muotoon lukitustoiminnon saavuttamiseksi. Kitkakertoimen vaikutus lopulliseen esijännitykseen on laajalti tunnustettu ja arvostettu, mutta monet ihmiset epäilevät edelleen itselukittuvien muttereiden kiristysmomentin suunnittelua. Tänään Jiangsu Jinruin toimittaja keskustelee tästä asiasta kanssasi.

1. Kuvaus VDI 2230:n{1}}itselukittuvien muttereiden vääntömomentista

VDI 2230 -standardi ilmoittaa selkeästi itselukittuvien muttereiden kiristysmomentin: tällaisten komponenttien kiristysmomenttia määritettäessä tai laskettaessa on otettava huomioon tavanomaisen kierteen kiristysmomentin (MG) ja laakerin pinnan kiristysmomentin (MK) lisäksi myös kierteen pyörimismomentti {{}, MU:n itselukitusmomentissa -. mutterit) ja ylimääräinen laakerin pinnan vastusmomentti (MKzu, kuten hammaspulttien/mutterien kiristysskenaariossa).

Vakiolisäkkeet, joiden mukaan suuren-esijännityksen kiinnityskokoonpanoissa vääntömomentissa -käyvä kierre (MU) voidaan kuitenkin jättää huomiotta. Tämä tarkoittaa, että kun pultti on kiristetty korkeaan-esijännitykseen, MU:ta ei tarvitse sisällyttää kokonaisvääntömomenttiin. Standardi ei kuitenkaan selvennä enempää, mitä "korkealla esikuormituksella" tarkoitetaan tai miten se määritellään ja mitataan.

2. Mitattu lukkomutterien kitkakerroin

Ottaen testikohteena nailonsisäosan itselukittuvia muttereita, asiaankuuluvat ongelmat selitetään vain mutterin kiristystoimenpiteiden avulla. Niiden vääntömomentti-kulma ja aksiaalivoima-kulmakäyrät osoittavat, että lukkomuttereissa on ilmeinen käynti-vääntömomenttivaiheessa: kun pulttia ruuvataan mutteriin, kunnes se koskettaa lukitusosaa, syntyy tietty vääntömomentti-(eli löystymisen estomomentti) sen jälkeen kun pultin kierre on kokonaan ohittanut lukitusosan, vääntömomentti-astuu vakaaseen vaiheeseen eikä enää jatka nousuaan; kun mutteri on täysin kiinni liitettyyn komponenttiin, vääntömomentti kasvaa suhteessa pyörimiskulmaan.

Käynti-vääntömomenttivaiheessa pultin aksiaalinen voima on periaatteessa nolla ja käyrä on suunnilleen vaakasuora viiva,-mikä tarkoittaa, että tällä hetkellä näkyvää kiristysmomenttia ei ole muunnettu tehokkaaksi esijännitykseksi. Kierteen kitkakerroin-kulma- ja kokonaiskitkakerroin-kulmakäyristä voidaan nähdä, että kitkakerroin muuttuu kiristyskulman mukana: kun mutteri on kiinnitetty liitettyyn komponenttiin, kierteen kitkakerroin ja kokonaiskitkakerroin pienenevät aksiaalivoiman (tai kiertokulman) kasvaessa. Tämä osoittaa, että kun kiristysmomenttilukkomutterion alhainen, sitä ei voida asettaa tai laskea tavanomaisen vääntömomentin-aksiaalivoimasuhteen mukaan; sen sijaan on tarpeen käyttää todellista kitkakerrointa tai pitää vääntömomentin -käyttöä todellisten työolosuhteiden mukaisena.

Lukitusmutterien laakeripinnan kitkakerroin muuttuu hieman: kun mutteri on kiinnitetty liitettyyn komponenttiin, sen laakeripinnan kitkakerroin on periaatteessa yhdenmukainen tavallisten ei--lukitusmutterien kanssa, eikä esijännityksen (pultin aksiaalivoiman) lisääntyessä ole merkittävää vaihtelua.

Jos lukkomutteri on kehitetty asetetun kitkakertoimen mukaan, se voidaan kiristää tavanomaisen kiristysmomentin mukaan normaalikäytössä, eikä käyntivääntömomenttia tarvitse lisäksi huomioida. Tämä johtuu siitä, että lukkomutterien kitkakerrointesti suoritetaan 75 %:n kestävän kuormituksen olosuhteissa ja todellinen kitkakerroin voi täyttää kehitysvaatimukset, kun se kiristetään tavanomaisella kiristysmomentilla. Testitulokset osoittavat, että kun lukkomutteri on kiristetty 1600 asteeseen, kierteen kitkakerroin on periaatteessa vakaa-tällä hetkellä, se saavuttaa noin 50 % lopullisesta esikuormituksesta ja kierteen kitkakerroin on periaatteessa yhdenmukainen lopullisen kitkakertoimen kanssa säilyttäen vakaan tilan.

Tämän perusteella voidaan selventää, että jos itselukittuvan mutterin suunniteltu esijännitys- saavuttaa 40 % pultin kestävyydestä tai enemmän, ei periaatteessa tarvitse ottaa huomioon vääntömomenttia. VDI 2230 -standardissa mainitun "korkean esikuorman" tulee olla vähintään 40 % proof-kuormasta. Jos suunniteltu vääntömomentti on liian alhainen, itselukittuvan-mutterin käyttö-vääntömomentti on otettava huomioon.

Lisäksi on huomioitava, että VDI 2230 -standardi ei määrittele tilanteita, joissa lisävääntömomentti voidaan jättää huomiotta kiinnittimille, joissa on hampaat pultin päässä tai mutterin laakeripinnassa, -eli tällaisten hammastettujen kiinnittimien on kaikissa tapauksissa otettava huomioon lisävääntömomentti pään/laakeripinnan alla. Tämä johtuu siitä, että kun hammastettuja kiinnikkeitä kiristetään, niiden kitkakerroin (tai vastaava kitkakerroin) kasvaa vähitellen; varsinkin suurella esikuormituksella vastaava kitkakerroin nousee merkittävästi, mikä vastaa pultin pään/mutterin laakeripinnan aiheuttamaa puristus- ja naarmuvaikutusta liitetyn komponentin pintaan.

3. Skenaariot, joissa lukkomutterien -vääntömomentti on otettava huomioon

Esimerkiksi iskunvaimentimen männänvarren ja asennusalustan (kiinnityksen) välisessä liitäntäskenaariossa: painon vähentämiseksi männän varren ulkohalkaisijaa ei yleensä ole suunniteltu liian suureksi ja tehollinen laakeripinnan koko on usein vain noin 3 mm tai joissakin malleissa jopa pienempi. Tästä syystä asennusmutterin kiristysmomenttia ei voida asettaa liian suureksi, jos eri huoltovaatimukset täyttyvät,-muuten liiallinen kiristysmomentti voi helposti aiheuttaa asennusalustan puristumisen tai pysyvän plastisen muodonmuutoksen, mikä johtaa esijännityksen vaimenemiseen. Voimavaatimusten näkökulmasta tässä ei tarvita liiallista kiristysvoimaa kestämään ulkoisia kuormia, joten iskunvaimentimen yläosassa olevan mutterin kiristysmomentti on yleensä pieni. Esimerkkinä M14×1,5 kierremutterin, sen kiristysmomentti on usein vain noin 60 Nm. Kuitenkin M14×1,5-10 kokonaan-metallisen itselukittuvan mutterin-normaali suurin vääntömomentti on 31 Nm. Jos todellinen vääntömomentti on lähellä tätä arvoa, tehollinen kiristysvoima voi pienentyä, kun se kiristetään 60 Nm:llä. Siksi itselukittuvan mutterin kitkakertoimen määrittäminen{20}}on ratkaisevan tärkeää tällaisissa matalan vääntömomentin suunnitteluskenaarioissa, ja sisäänajon vääntömomentin vaikutusta on korostettava.