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Haben Sie schon einmal darüber nachgedacht, welch wichtige Rolle der bescheidene Federring in Maschinen spielt? Diese kleinen, unscheinbaren Komponenten spielen eine wichtige Rolle für den reibungslosen und sicheren Betrieb von Maschinen. In diesem Artikel erkunden wir die faszinierende Welt der Federringe, ihre Arten und ihre verschiedenen Anwendungen im Maschinenbau. Entdecken Sie, wie diese oft übersehenen Elemente einen großen Unterschied in der Zuverlässigkeit und Leistung unzähliger Maschinen und Geräte ausmachen.
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.
In der Regel aus 65MN-Federstahl oder 70#-Kohlenstoffstahl hergestellt, 3Cr13Es können auch Materialien wie Edelstahl SUS304 oder SUS316 sowie Phosphorbronze verwendet werden.
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:
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.
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.
Ausführliche Tests und langjährige praktische Erfahrungen haben die obige Analyse bestätigt.
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.