S navojemzatvaračspajanje je najosnovniji i najčešće korišteni način spajanja u mehaničkoj montaži. Tijekom rada, pričvršćivači su skloni popuštanju pod utjecajem vibracija opreme, izmjeničnih opterećenja, udarnih opterećenja i drugih radnih uvjeta, što izravno smanjuje točnost montaže i sigurnost rada opreme, a dodatno utječe na kvalitetu proizvoda i učinkovitost proizvodnje. Ovaj rad sveobuhvatno analizira glavne uzroke labavljenja spojeva navojnih spojnica, te uvodi najčešće korištene strukture protiv -labavljenja i zaštitne mjere, dajući referencu za racionalnu primjenu navojnih spojnica.
1 Uzroci labavljenja spojeva navojnih spojnica
Temeljni princip spajanja navojnim pričvrsnim elementom je sabijanje i fiksiranje spojenih dijelova pomoću aksijalnog predopterećenja generiranog zatezanjem vijaka. Slabljenje ili neuspjeh aksijalnog predopterećenja nakon zatezanja vijka definira se kao labavljenje navojne veze. Glavni uzroci labavljenja navojnih spojeva su sažeti kako slijedi:
1.1 Greške u dizajnu
(1) Neispravan odabir vijka
Tijekomvijakzatezanjem, sila stezanja spoja raste s porastom predopterećenja vijka. Kada predopterećenje dosegne granicu tečenja materijala vijka, dolazi do plastične deformacije na vijku. U tom slučaju kontinuirano povećanje predopterećenja dovodi do zanemarivog ili nikakvog rasta sile stezanja. Pretjerano-zatezanje postupno će smanjiti silu stezanja i na kraju uzrokovati lom vijka. Stoga dizajneri moraju točno izračunati moment zatezanja vijaka i odabrati odgovarajuće specifikacije vijaka i sheme spajanja na temelju težine dijelova, radnih uvjeta ležaja, sigurnosnih specifikacija i drugih parametara, kako bi se izbjeglo otpuštanje i kvarovi loma uzrokovani nepravilnim odabirom.
(2) Nedostaje ili je nerazuman dizajn protiv -labavljenja
Navojne veze rade neprekidno u složenim radnim uvjetima kao što su vibracije, izmjenična opterećenja i udarci. U nedostatku učinkovitih struktura protiv-otpuštanja ili s nepravilno usklađenim shemama protiv-otpuštanja, vjerojatno će doći do kvarova kao što su labavljenje navoja i otpadanje vijaka i matica. U skladu s tim, ciljane mjere protiv -labavljenja bit će konfigurirane u skladu s radnim uvjetima opreme u fazi projektiranja proizvoda kako bi se spriječio kvar veze u teškim radnim uvjetima.
1.2 Nedovoljno predopterećenje
Prednaprezanje koje se stvara nakon zatezanja vijka izravno određuje učinak stezanja između spojenih dijelova, a nedovoljno prednaprezanje jedan je od temeljnih uzroka labavljenja navojne veze. Standardna montaža zahtijeva da prednapon vijka bude blizu ili dosegne granicu razvlačenja materijala kako bi se osigurala stabilnost veze. Međutim, u stvarnoj proizvodnji i montaži, mnogi čimbenici dovode do nestandardnog zateznog momenta, uključujući ograničenu radnu snagu radnika i neusklađene alate za montažu. Osim toga, neki procesni dokumenti ne specificiraju standardni moment zatezanja vijaka, a na montažnim stanicama nema posebnih alata za moment. Operatori procjenjuju stanje zatezanja samo na temelju iskustva i intuicije, što rezultira nedovoljnim prednaprezanjem vijaka u područjima-podložnim vibracijama i neuspjehom otpuštanja nakon dugotrajnog-rada.
1.4 Inducirano labavljenje deformacijom ulegnuća površine ležaja
Kada se ležajne površine odvijci i maticea kontaktne površine spojenih dijelova podnose tlačna opterećenja, prekomjerno lokalno naprezanje uzrokovat će plastičnu deformaciju kao što je površinsko udubljenje i kolaps. Deformacija ležajnih površina izravno dovodi do slabljenja ili potpunog gubitka efektivnog prednaprezanja vijka, povećava zazor pristajanja navojnih spojeva i na kraju uzrokuje otpuštanje pričvrsnih elemenata.
1.4 Ne-standardni procesi sastavljanja
Za montažne strukture s pravilno raspoređenim višestrukim vijcima, nedostatak standardiziranih specifikacija procesa zatezanja dovest će do neuravnoteženog naprezanja i nedosljedne zategnutosti svakog vijka zbog neuređenih sekvenci zatezanja kada operateri rade isključivo na temelju iskustva, što će rezultirati labavljenjem veze. Na primjer, kvadratni-raspodijeljeni vijci za pričvršćivanje moraju se zategnuti dijagonalno i u više prolaza kako bi se osiguralo ravnomjerno opterećenje na svim vijcima. Ne-nestandardni procesi sastavljanja ne samo da će uzrokovati popuštanje vijaka, već će također dovesti do deformacije povezanih dijelova i izvan-tolerancije-tolerancije sastavljanja zbog neravnomjerne raspodjele naprezanja.
1.5 Nedostaci kvalitete obrade dijelova
Točnost obrade rupa s navojem i rupa za pričvršćivanje vijaka izravno utječe na kvalitetu montaže i učinak predopterećenja navojnih spojeva. Odstupanje otvora je ključni čimbenik koji uzrokuje labavljenje: premale rupe dovode do poteškoća pri sklapanju i neadekvatnog namještanja navoja; prevelike rupe smanjuju kontaktnu površinu izmeđuvijak/maticaležajnih površina i spojenih dijelova, uzrokujući lokalnu koncentraciju naprezanja i deformaciju udubljenja, što uništava pred{0}}stanje zatezanja i u konačnici rezultira otpuštanjem pričvršćivača.
2 uobičajene strukture protiv-labavljenja za spojeve navojnih pričvršćivača
Prema principima rada, strukture protiv-labavljenja za navojne spojeve dijele se u tri kategorije: anti-labavljenje trenjem, mehaničko anti-labavljenje i trajno anti-labavljenje. Načela rada i scenariji primjene svake vrste su sljedeći:
