Trenutno se sigurnosti proizvodnje vijčanog spoja posvećuje velika pažnja u proizvodnji, proizvodnji i održavanju motora u zrakoplovnom polju. Pogotovo za samoblokirajuće matice, široko se koristi u zrakoplovnoj industriji zbog svoje dobre protuseizmičke i labave otpornosti i ponovne upotrebe.
Samoblokirajuća matica prihvaća plastičnu deformaciju kako bi stvorila silu trenja u paru navoja kako bi se spriječilo otpuštanje niti. Ali u ponovljenoj uporabi, samozaključavajući moment između parova navoja postupno će se smanjivati, posebno u slučaju udara ili značajne promjene opterećenja motora, ovaj je fenomen očitiji.
U ovoj studiji analizira se utjecaj unutarnjih i vanjskih čimbenika na labavi navojni spoj, nadajući se da će pružiti smjernice za razvoj, uporabu i održavanje motora u sljedećem zrakoplovnom polju.
1, vijek trajanja samoblokirajuće matice
U principu, kako bi se osigurala funkcija i zavojivost veze navoja, potrebno je zadržati određeni razmak između površina za spajanje navoja.
Prema istraživanju načina strukturnog popuštanja, relativne vibracije između navoja pod dinamičkim opterećenjem smanjit će koeficijent trenja para navoja, učiniti maticu rotiranom ili čak labavom. U zrakoplovnim komponentama, nit za povezivanje navoja je važna komponenta. Dizajn zaključavanja navoja od velike je važnosti za proizvode.
Uobičajeni načini sprječavanja opuštanja uključuju tri vrste:
Prvo, način otpuštanja navoja koji uništava odnos kretanja vijčanog para može učiniti da se navoj matice i vijka deformira lokalno zavarivanjem ili punjenjem, te ostvariti učinak otpuštanja navoja.
Drugo, mehaničko opuštanje odnosi se na upotrebu dodatnih elemenata za zaključavanje nakon zatezanja matice kako bi se spriječilo relativno okretanje matice i svornjaka. Često se koriste kotur, zaustavna podloška itd., Što može povećati težinu para navoja i poteškoće rastavljanja.
Treće, sila trenja je labava, što se može postići povećanjem trenja kontaktne površine.
Za samoblokirajuću maticu može se ostvariti radijalna deformacija kroz područje zaključavanja matice kako bi se postigao učinak protiv otpuštanja. Kad se vijak uvrne u položaj deformacije samoblokirajuće matice, položaj deformacije matice oblikovat će radijalnu silu istiskivanja na svornjaku, stvarajući tako statičku silu trenja na navoju, i učiniti da površina navoja ima moment otpuštanja.
Također je važna mjera za sprečavanje popuštanja komponenata u zrakoplovnom polju. Međutim, upotrebom samo blokirajućih matica, udaljenost sile samozaključavanja će se smanjiti.
U kombinaciji sa postojećim istraživanjima, granična vrijednost udaljenosti sile samokockanja bit će blizu granične vrijednosti nakon 15 ponovljenih pokusa. U procesu upotrebe, zbog problema s područjem zaključavanja i statusom opreme navoja para, kvalitetom obrade, proizvodi proizvedeni samokontrolnom maticom ne mogu doseći očekivani vijek trajanja, pa bi trebalo poduzeti učinkovite mjere za smanjenje slabljenja zakretni moment u upotrebi samoblokirajuće matice kako bi se poboljšao njezin vijek trajanja.
2 、 Analiza čimbenika koji utječu na slabljenje momenta samokontrolirajuće matice
（1） Odabir materijala i metoda toplinske obrade
Za kopču u zrakoplovnom području, konstrukcijsko stanje položaja sklopa motora može se odabrati od nehrđajućeg čelika, konstrukcijskog čelika ili legure titana do materijala za pričvršćivanje, a odabir postupno pokazuje trend visoke čvrstoće i otpornosti na visoke temperature. Neki se superlegirani materijali široko koriste u dizajnu samoblokirajućih matica motora.
Razuman odabir materijala ključ je osiguranja kvalitete proizvoda. Životni vijek samoblokirajuće matice i postojeća eksperimentalna istraživanja dokazuju da će upotrijebljeni materijal i metoda toplinske obrade matice utjecati na slabljenje okretnog momenta samokontrolirajuće matice, a također obratiti pažnju na podudaranje materijala, tvrdoće i premaza navoja.
（2 structure Struktura zaključavanja
Odabir prikladnih materijala i upravljanje metodom toplinske obrade imaju značajan utjecaj na sustav zaključavanja matice za podizanje. Međutim, budući da se samoblokirajuća matica uglavnom oslanja na silu trenja kako bi se spriječilo popuštanje, utjecaj kretanja dijelova navoja koji se spajaju na olabavljenje konca očit je u procesu sile, stoga će razdoblje servisiranja samoblokirajuće matice biti pod utjecajem strukturnih karakteristika brave matice i deformacije područja brave.
Prvo, tipična bravna konstrukcija, koja se često koristi u zrakoplovstvu, je eliptična spljoštena struktura, nemetalna ulošna struktura i zatvaračka struktura s prorezima.
Nemetalni umetak koristi elastična svojstva nemetalnog materijala za postizanje učinka propuštanja filma. Ostatak koristi djelovanje samozaključavanja područja zaključavanja kako bi se spriječilo popuštanje.
Stvarnom uporabom samoblokirajućih matica u motoru utvrđeno je da će stabilnost ponovne upotrebe samo blokirajućih matica u različitim područjima zaključavanja biti različita. Simulacijska analiza različitih struktura zaključavanja parova vijaka realizirana je korištenjem softvera konačnih elemenata. Rezultati pokazuju da će deformacija liganda u paru vijaka utjecati na područje kontakta i jednolike performanse područja zaključavanja, a izravno je povezana s stabilnost izvedbe zaključavanja.
3, eksperimentalna analiza
（1） Materijal samoblokirajuće matice
Kako bi se dalje analizirao utjecaj strukturnih deformacija u području brave na slabljenje momenta zaključavanja, u ovom je istraživanju provedena analiza performansi momenta zaključavanja s 10 proizvoda u grupi. Analiza pokusnog momenta provedena je odabirom iste specifikacije nemetalnih matica s uloškom, eliptičnih, proreznih i samotokivih matica s tri točke u zatvorenim uvjetima. Rezultati eksperimenta su sljedeći.
Utvrđeno je da samoblokirajuća matica umetka ima veliko tolerancijsko područje u cijelom procesu zbog elastičnih svojstava nemetalnih materijala, a teoretski stupanj slabljenja momenta samo blokiranja. Međutim, u stvarnom postupku upotrebe, samozaključavajući sustav najlonske matice u prvom i drugom eksperimentu bolji je, na što uvelike utječe temperatura, Okretni moment će brzo propadati nakon zagrijavanja sklopa, a radna temperatura treba biti niži od 100 ℃, tako da je učinak radne temperature nemetalnih materijala na ovu vrstu samoblokirajuće matice relativno velik.
Za metalnu samoblokirajuću maticu glavni se oslanja na deformaciju zatvaranja u području zaključavanja i količinu smetnji u kontaktu za istiskivanje vijčanog para. U usporedbi s nemetalnom samo blokirajućom maticom, na životni vijek materijala manje utječe temperatura, a utjecaj kontrole deformacije i deformacije u području zaključavanja relativno je velik.
Za samoblokirajuće matice postoje dva načina deformacije, naime prorezni i eliptični ravni, koji su jednostavne tehnologije, a također se često koriste u nekim domaćim samoblokirajućim maticama. Budući da način deformacije ovisi samo o kontaktnoj sili u dvije točke, količina deformacije ima velik utjecaj na slabljenje momenta samokontrole.
Prorezani kraj uglavnom se odnosi na radijalnu deformaciju zatvaranja nakon otvaranja 6-8 ujednačenih zareza na repu matice, tako da može postići kontakt u više točaka s vanjskim navojem. Analizom je metoda deformacije ujednačenija, a moment zaključavanja stabilniji od metode deformacije eliptičkim kompresijom.
Metoda dizajniranja nove samoblokirajuće matice je način nerazrezivanja u tri točke, koji može prevladati tradicionalne nedostatke postupka navojne matice, a ukupna sila je ujednačena. Kroz postojeća istraživanja utvrđeno je da je metoda deformacije u tri točke vrlo važna za radni vijek matice za podizanje.
（2 dimensions Dimenzije strukture brave
U kombinaciji s tipičnim strukturnim maticama, samo blokirajuće područje može biti cilindrično s tankim zidovima, pa njegova veličina uključuje aksijalnu dimenziju duljine područja zaključavanja, promjer vanjskog kruga i deformaciju područja zaključavanja.
Utvrđeno je da se kontaktna površina para navoja može povećati pravilnim povećanjem aksijalne duljine područja zaključavanja pod određenim uvjetima deformacije. Nagib slabljenja momenta nakon zavrtanja vijka nekoliko puta se smanjuje, što može poboljšati vijek trajanja samoblokirajuće matice i u određenoj mjeri povećati težinu vijčanog para. Ova metoda nije u skladu s konceptom stvarne kontrole kvalitete proizvoda.
Drugo, radijus vanjskog kruga područja zaključavanja može se pravilno mijenjati pod istim promjenjivim uvjetima, ali nagib slabljenja u osnovi je isti kao i cjelina. Potrebno je pravilno povećati debljinu stijenke područja zatvaranja kako bi se osiguralo da prvi moment pritezanja ne prelazi nazivni raspon i da se može povećati servisni ciklus matice. Deformacija područja blokiranja može u određenoj mjeri odražavati radijalne smetnje u paru navoja. To je također važan čimbenik koji utječe na performanse zaključavanja cijele matice.
Da bi se postigao minimalan moment zaključavanja, samoblokirajuća matica mora imati dovoljno smetnji. Kada su smetnje male, test zakretnog momenta zaključavanja je nekvalificiran, u ovom slučaju se deformacija zatvarača može povećati kako bi se poboljšala stopa kvalificiranosti proizvoda.
Utvrđeno je da povećanje momenta zatezanja i deformacija zatvarača nije samo linearno. Pogotovo ako je deformacija matice veća, nagib prigušenja trenutka će se povećati, a vijek trajanja matice smanjiti.
Iz kuta strukturne optimizacije, iako samoblokirajuća matica ima drugačiju strukturu i način povezivanja, može se dizajnirati u različitim oblicima, ali za avionske motore struktura komponenata je kompaktna, konvencionalna matica je vijak s dvanaest kutnih ploča konstrukcija, a područje samozaključavanja zatvarača može ostvariti funkciju samoblokirajuće matice.
Kako bi se osigurala normalna upotreba vijčane konstrukcije ploče, područje zaključavanja mora imati veliku površinu ležaja, a osna dimenzija matice je duga. Postojeća tehnologija može se koristiti jednostavnim eliptičnim zatvaračem kako bi se postigao efekt samozaključavanja. Nakon optimizacijskog dizajna, izvorni neovisni elipsoidni presjek deformacije zatvaranja otkazuje se i dvanaest područja vijaka kutne ploče s odgovarajućim položajem osi. U tom se području područje zatezanja matice može zatvoriti s tri otvora da bi se stvorilo samo- područje zaključavanja.
Dizajn ove konstrukcije može pravilno poboljšati stabilnost sklopa ploče vijčane strukture, a također povećati stabilnost samozaključavajućeg područja.
Nakon optimizacije, područje zatvaranja matice predstavlja površinu sklopa od 12 kutova, što može osigurati njegovu samozaključavanje bez utjecaja na upotrebu vijčane strukture ploče. Za položaj zatvaranja prihvaćena je metoda u tri točke. Deformacija je manja od one kod eliptičnog zatvarača. Dolazi u kontakt s vijkom i površina samozaključavanja se povećava. Budući da je područje zatvaranja pod jednakom silom, stabilnost izvedbe samozaključavanja bit će poboljšana do određene mjere.
4. Zaključak
Jednom riječju, kao važan antilabavi proizvod, stabilnost samozaključavanja samoblokirajuće matice utjecat će na performanse spajanja proizvoda.
U ovoj studiji rad analizira ciklus upotrebe samoblokirajuće matice i objašnjava da je cilj optimizacija ciklusa samoblokirajuće matice. Nakon eksperimentalne optimizacije, izvedba zaključavanja samoblokirajuće matice značajno je poboljšana. Dalje se pokazuje da je metoda od velikog značaja za poboljšanje pouzdanosti održavanja zatvarača.
