Alles über Unterlegscheiben: Typen, Design und Anwendungen

Federscheiben Einführung In der Schraubenindustrie werden Federscheiben gemeinhin als "elastische Unterlagen" oder "Federunterlagen" bezeichnet. Sie bestehen entweder aus rostfreiem Stahl oder aus Kohlenstoffstahl (der im Wesentlichen aus Eisen besteht). Die gebräuchlichsten Größen für Federringe sind M3, M4, M5, M6, M8, M10, M12, M14 und M16. Diese Größen sind weit verbreitet [...]

Inhaltsverzeichnis

Federscheiben Einführung

In der Schraubenindustrie werden Federscheiben üblicherweise als "elastische Unterlagen" oder "Federunterlagen" bezeichnet. Sie werden entweder aus rostfreiem Stahl oder aus Kohlenstoffstahl (der im Wesentlichen aus Eisen besteht) hergestellt.

Die gebräuchlichsten Größen für Federringe sind M3, M4, M5, M6, M8, M10, M12, M14 und M16. Diese Größen sind in der Industrie weit verbreitet. Die nationale Norm für Federscheiben ist GB/T 94.1-87, die den Standard für Federscheiben festlegt. Art der Feder Unterlegscheiben in Größen von 2 mm bis 48 mm.

Hauptmaterial der Federscheiben

In der Regel aus 65MN-Federstahl oder 70#-Kohlenstoffstahl hergestellt, 3Cr13Es können auch Materialien wie Edelstahl SUS304 oder SUS316 sowie Phosphorbronze verwendet werden.

Hauptanwendungen von Federscheiben

Um ein Lösen der Muttern zu verhindern, werden Federringe verwendet, die in der nationalen Norm vorgeschrieben sind.

Sechskant-Schlitzmuttern sind speziell für die Verwendung mit Schrauben konzipiert, die am Ende Löcher haben, so dass ein Splint aus dem Schlitz der Mutter in das Loch der Schraube gesteckt werden kann, um ein selbsttätiges Lösen der Mutter zu verhindern. Diese Art von Mutter wird vor allem in Situationen verwendet, in denen Vibrationen oder Wechselbelastungen auftreten.

In der mechanischen Konstruktion und Fertigung gibt es verschiedene Methoden, um zu verhindern, dass sich Muttern (oder Schrauben) von selbst lösen:

  • Hinzufügen von Federringen (einfach und leicht zu bewerkstelligen)
  • Verwendung von Sechskant-Schlitzmuttern mit Splinten (zusätzliche Arbeitsschritte)
  • Hinzufügen von Unterlegscheiben zur Sicherung (zusätzliche Arbeitsschritte)
  • Einsetzen eines Stahldrahtes in den Sechskantkopf einer Sechskantschraube (zusätzliche Arbeitsschritte)

Federscheiben werden üblicherweise verwendet, um ein Lösen zu verhindern, z. B. sind für Schrauben, die Motoren mit Maschinengestellen verbinden, in der Regel Federscheiben erforderlich, da sie ohne Federunterlegscheibewird sich die Mutter durch die Motorvibrationen lösen.

An Befestigungselementen von Geräten, die Vibrationen ausgesetzt sind, werden in der Regel Federringe angebracht, während Flansche in der Regel keine Unterlegscheiben benötigen. Ob Federringe an Flanschen verwendet werden sollten, hängt vom verwendeten Medium ab. Besteht die Gefahr von Pulsationen, fließt die Flüssigkeit mit hoher Geschwindigkeit oder ändert sich der Durchmesser häufig, sollten Federringe verwendet werden.

Es ist wichtig zu beachten, dass dies nicht in allen Fällen zutrifft, da einige Ventile und Druckdeckelflansche des Einfüllkastens Federscheiben erfordern können. Eine schnelle und einfache Auswahl von Federringen ist über das automatisierte System von Fastener Expert möglich.

Hauptunterschiede

Federscheiben können ein Lösen verhindern und die Vorspannkraft erhöhen, während flache Unterlegscheiben diese Funktion nicht haben. Flache Unterlegscheiben werden verwendet, um die Kontaktfläche der Befestigung zu vergrößern und die Reibung zwischen Schrauben und Werkstücken zu verhindern, um die Oberfläche der Verbindung zu schützen und Kratzer zu vermeiden, wenn Anzugsbolzen und Nüsse.

Für einige wichtige Verbindungen, bei denen die Reibungskraft hauptsächlich durch Kompression übertragen wird, können jedoch keine Federringe verwendet werden, da sie die Steifigkeit der Verbindung verringern und zu Unfällen führen können.

In solchen Fällen können flache Unterlegscheiben oder Flanschbolzen verwendet werden, um die Kontaktfläche zu vergrößern. Bei Vibrationen, Pulsationen oder großen Temperaturschwankungen des Mediums müssen Federscheiben verwendet werden.

Ursachen für den Bruch von Federscheiben

  • Das Aufquellen der Federscheiben ist im Allgemeinen kein Problem der Federscheiben selbst.
  • Eine Quelle Die Scheibe, die eine Quellung erfährt, ist zwangsläufig einer radialen Kraft nach außen ausgesetzt, die von der durch das Anzugsmoment erzeugten axialen Klemmkraft herrührt.
  • Die äußere Fase an der Auflagefläche der Mutter erzeugt eine radiale Spaltkraft, wodurch sich die Öffnung des Federrings vergrößert. Je kleiner der Durchmesser der Fase ist, desto größer ist die Wahrscheinlichkeit, dass es zu einer Quellung kommt.
  • Das Anbringen einer flachen Unterlegscheibe zwischen Mutter und Federscheibe hilft, das Aufquellen zu verlangsamen oder zu verhindern, aber wenn die flache Unterlegscheibe zu dünn oder weich ist, kann sie das Aufquellen nicht verhindern.
  • Die Ursache für Wasserstoffversprödung Der Bruch von Federscheiben ist im Allgemeinen auf einen unangemessenen Wärmebehandlungsprozess oder eine nicht durchgeführte Wasserstoffentfernung nach dem Verzinken zurückzuführen.

Ausführliche Tests und langjährige praktische Erfahrungen haben die obige Analyse bestätigt.

Klassifizierung von Federscheiben

Innenverzahnte elastische Unterlegscheibe, außenverzahnte elastische Unterlegscheibe

Am Umfang befinden sich viele scharfe, elastische Zähne, die in die Auflagefläche eindringen und ein Lösen des Befestigungselements verhindern. Die innen verzahnte elastische Unterlegscheibe wird unter dem kleineren Schraubenkopf verwendet; die außen verzahnte elastische Unterlegscheibe wird meist unter dem Schraubenkopf und der Mutter verwendet.

Die gezahnte elastische Scheibe hat ein kleineres Volumen als die gewöhnliche Federscheibe, und das Verbindungselement ist einer gleichmäßigen Kraft ausgesetzt, die ein Lösen zuverlässig verhindern kann, aber sie ist nicht für häufige Demontagen geeignet.

Wellenfeder-Scheibe

Nationale Norm: GB/T 7246-1987

Wellenfederscheiben werden in die Typen WG, WL und WN unterteilt.

Wellenfederscheibe Typ WG

Die Wellenfederscheibe des Typs WG ist eine offene elastische Scheibe, die in der Regel auf kleinem Raum installiert werden kann, um z. B. Lager vorzuspannen, die Geräusche des Lagerbetriebs zu reduzieren und die Laufgenauigkeit und Stabilität der Lager zu verbessern. Darüber hinaus wird sie häufig in der Elektronik und in elektrischen Geräten verwendet, mit Materialien wie Kohlenstoffstahl, Edelstahl und Kupferlegierungen.

Wellenfederscheibe Typ WL

Die Wellenfederscheibe des Typs WL ist eine elastische Unterlegscheibe mit Überlappungsverbindung, die in der Regel auf kleinem Raum installiert werden kann, z. B. zur Vorspannung von Lagern, zur Verringerung der Geräusche beim Betrieb von Lagern und zur Verbesserung der Laufgenauigkeit und Stabilität von Lagern. Darüber hinaus ist es weit verbreitet in der Elektronik und elektrische Geräte, mit Materialien wie Kohlenstoffstahl, Edelstahl und Kupferlegierung verwendet.

Wellenfederscheibe Typ WN

Bei der Wellenfederscheibe des Typs WN handelt es sich um eine mehrschichtige elastische Unterlegscheibe mit überlappendem Wellenberg. Im Vergleich zum Typ WL besteht diese Serie aus mehreren Materialschichten, so dass die K-Wert-Kurve bei gleichem Kompressionshub flacher ist als beim Typ WL, was für Situationen geeignet ist, in denen die Elastizität größer ist und der gesamte Arbeitshub eine gleichmäßige Freigabe der Elastizität erfordert. Zu den verwendeten Materialien gehören Kohlenstoffstahl, rostfreier Stahl und Kupferlegierungen.

Tellerfeder-Scheibe

Die Tellerfederscheibe, auch bekannt als Belleville-Federscheibe, wurde von dem Franzosen Belleville erfunden. Die Tellerfederscheibe DIN6796 (Serie HDS) ist für Sicherungsscheiben für Bolzen- und Schraubenverbindungen bestimmt.

Sie ist nach DIN 6796 konstruiert und gefertigt und wird für die Verbindung von mittel- oder hochfesten Bolzen und Schrauben eingesetzt. Die große Stützlast und die elastische Rückstellung machen die HDS-Serie sehr effektiv. Die Schraubenspannung kann Entspannungen widerstehen, die durch Abnutzung empfindlicher Teile, Kriechen, Relaxation, thermische Ausdehnung, Schrumpfung oder das Anziehen von Dichtungsteilen verursacht werden.

Die HDS-Serie erhöht die elastische Wirkung von Schrauben um ein Vielfaches und kann herkömmliche Federscheiben effektiv ersetzen, eignet sich aber nicht als Sicherungsscheibe oder Unterlegscheiben-Kombination.

Da es sich bei der HDS-Serie um eine Tellerfeder handelt, die angepasst oder überlappt werden kann, kann die Anpassung die Verformung der Tellerfedergruppe erhöhen, und die Überlappung kann die Federkraft der Tellerfedergruppe erhöhen.

Die ideale Einbaumethode ist, sie so flach wie möglich zu drücken. Je näher sie dem flachen Zustand kommt, desto schneller steigt das Anzugsdrehmoment. Eine angemessene Schraubenspannung kann ohne Drehmomentschlüssel erreicht werden.

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Shane
Autor

Shane

Gründerin von MachineMFG

Als Gründer von MachineMFG habe ich mehr als ein Jahrzehnt meiner Karriere der metallverarbeitenden Industrie gewidmet. Meine umfangreiche Erfahrung hat es mir ermöglicht, ein Experte auf den Gebieten der Blechverarbeitung, der maschinellen Bearbeitung, des Maschinenbaus und der Werkzeugmaschinen für Metalle zu werden. Ich denke, lese und schreibe ständig über diese Themen und bin stets bestrebt, in meinem Bereich an vorderster Front zu bleiben. Lassen Sie mein Wissen und meine Erfahrung zu einem Gewinn für Ihr Unternehmen werden.

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