Предотвращение ослабления с помощью пружинных шайб - работают ли они?

Принцип фиксации пружинной шайбы

Принцип, лежащий в основе функции защиты от ослабления источник шайба сжимается, создавая постоянную упругую силу, которая удерживает резьбовое соединение между гайкой и болтом в натянутом состоянии и создает момент сопротивления, предотвращая тем самым ослабление гайки.

Кроме того, пружинная шайба острые края в отверстии вдавливаются в поверхность болта и соединяемой детали, препятствуя относительному вращению между болтом и соединяемой деталью.

пружинная шайба

Как насчет антиослабляющего эффекта пружинной шайбы?

Пружинные шайбы часто используются в несущих и ненесущих компонентах различных механических изделий благодаря своей низкой стоимости и простоте установки. Они особенно подходят для деталей, требующих частой сборки и разборки.

Однако способность противодействия разрыхлению пружинные шайбы ограничено. В развитых странах, таких как Европа и Америка, их использование снижается, особенно в ответственных несущих соединениях, из-за требований к высокой надежности.

В некоторых военных отраслях пружинные шайбы были заменены на шайбы из нержавеющей стали. Сообщается, что использование стальных пружинных шайб было запрещено Китайской академией космических технологий по соображениям безопасности, в том числе из-за риска водородное охрупчивание и усталость.

Стопорный корпус с пружинной шайбой

Для соединения конечной передачи моста с корпусом моста используются болты M16 x 100 класса 10.9 с моментом затяжки (280+20) Н-м, затянутые с помощью высокоточной электрической затяжной машины. Изменение крутящего момента в зависимости от угла поворота в процессе затяжки болта измерялось с пружинной шайбой и без нее.

Сравнение кривых "момент-угол" показало, что при использовании пружинной шайбы момент предварительной затяжки всегда составлял около 10 Н-м, в то время как без пружинной шайбы момент затяжки болта оставался на уровне 0 Н-м, а затем значительно увеличивался. Это позволяет предположить, что пружинная шайба может быть полностью сплющена при моменте предварительной затяжки болта около 10 Н-м. Подтверждение этого предположения было получено при проверке цифровым динамометрическим ключом, который показал, что момент затяжки болта не достиг 20 Н-м и пружинная шайба была полностью сплющена.

Эти результаты показывают, что пружинная шайба создает упругую силу всего в 10 Н-м, что ничтожно мало по сравнению с моментом предварительной затяжки болта в 280 Н-м. Кроме того, такого небольшого усилия недостаточно для вдавливания острых углов в выемке пружинной шайбы в поверхность болта и соединяемой детали. После разборки на поверхностях болта и соединяемой детали не было обнаружено явных следов вдавливания.

В результате можно пренебречь антиослабляющим действием пружинной шайбы на болт.

Добавление шайбы между болтом и соединяемой деталью может создать еще одну потенциальную угрозу безопасности, если шайба имеет проблемы с качеством. При высоком крутящем моменте болта (более 200 Н-м) использование пружинной шайбы в качестве стопорного механизма неэффективно и даже может быть вредным. Под воздействием ударов, вибрации и переменных нагрузок предварительный натяг может внезапно исчезнуть, что приведет к ослаблению соединения.

NASA также признало ограничения открытых пружинных шайб. В главе стандарта NASA, посвященной контргайкам, говорится, что "типичная спиральная пружинная шайба... служит пружиной во время затягивания болта. Однако к моменту полного затягивания болта шайба обычно становится плоской, и в этот момент она эквивалентна твердой плоской шайбе, а ее фиксирующая способность отсутствует". В общем, этот тип стопорной шайбы бесполезен для фиксации".

Выдержки из оригинального текста см. на следующем рисунке. Однако некоторые специалисты придерживаются иного мнения. Какова ваша точка зрения на это?

Не забывайте, что делиться - значит заботиться! : )
Шейн
Автор

Шейн

Основатель MachineMFG

Как основатель MachineMFG, я посвятил более десяти лет своей карьеры металлообрабатывающей промышленности. Мой обширный опыт позволил мне стать экспертом в области производства листового металла, механической обработки, машиностроения и станков для обработки металлов. Я постоянно думаю, читаю и пишу об этих предметах, постоянно стремясь оставаться на переднем крае своей области. Позвольте моим знаниям и опыту стать преимуществом для вашего бизнеса.

Далее

Освоение CAD/CAM: Основные технологии с пояснениями

Основные концепции автоматизированного проектирования и автоматизированного производства Автоматизированное проектирование и автоматизированное производство (CAD/CAM) - это комплексная и технически сложная дисциплина системного инжиниринга, которая включает в себя такие различные области, как компьютерная [...]...

Виртуальное производство: Концепции и принципы

Концепция виртуального производства Виртуальное производство (ВП) - это фундаментальная реализация реального производственного процесса на компьютере. В нем используются технологии компьютерного моделирования и виртуальной реальности, поддерживаемые высокопроизводительными [...]...

Понимание гибких производственных систем: Руководство

Гибкая производственная система (FMS) обычно использует принципы системной инженерии и групповой технологии. Она объединяет станки с числовым программным управлением (ЧПУ) (обрабатывающие центры), координатно-измерительные машины, системы транспортировки материалов, [...]...

Изучение 4 передовых методов нанофабрикации

Подобно тому, как производственные технологии играют важнейшую роль в различных областях, технология нанофабрикации занимает ключевое место в сфере нанотехнологий. Технология нанофабрикации включает в себя множество методов, в том числе механические [...].

Сверхточная обработка: Виды и технологии

Сверхточная обработка относится к прецизионным производственным процессам, в которых достигаются чрезвычайно высокие уровни точности и качества поверхности. Ее определение относительно и меняется по мере развития технологий. В настоящее время эта технология позволяет достичь [...].

Выбор правильного приспособления для ЧПУ: Типы и советы

В настоящее время механическую обработку можно разделить на две группы в зависимости от серийности производства: Среди этих двух категорий, первая составляет около 70-80% от общей стоимости продукции механической обработки [...]...

Топ-4 метода специальной обработки в современном машиностроении

В этой статье в основном представлены несколько зрелых методов специальной обработки. I. Обработка электрическим разрядом (EDM) EDM - это метод обработки токопроводящих материалов, использующий явление электрической коррозии во время [...]...

Что такое обработка с ЧПУ? Виды, преимущества, недостатки и этапы обработки

Что такое обработка с ЧПУ? Числовое программное управление (ЧПУ) - это метод управления движением и операциями обработки на станках с помощью оцифрованной информации. Станки с числовым программным управлением, часто сокращенно называемые [...]...

Изучение высокоскоростной резки: Обзор технологий и применение

Обработка резанием остается наиболее распространенным методом механической обработки, играющим важную роль в механическом производстве. С развитием производственных технологий технология обработки резанием претерпела значительный прогресс в [...].

Топ-7 новых инженерных материалов: Что нужно знать

Под передовыми материалами понимаются недавно исследованные или находящиеся в стадии разработки материалы, обладающие исключительными характеристиками и особыми функциональными свойствами. Эти материалы имеют огромное значение для развития науки и техники, [...]...

Методы расширения металла: Исчерпывающее руководство

Формирование выпуклости подходит для различных типов заготовок, таких как чашки глубокой вытяжки, разрезанные трубы и прокатные конические сварные изделия. Классификация по средствам формования выпуклости Методы формования выпуклости можно разделить [...].
MachineMFG
Поднимите свой бизнес на новый уровень
Подпишитесь на нашу рассылку
Последние новости, статьи и ресурсы, еженедельно отправляемые в ваш почтовый ящик.

Свяжитесь с нами

Вы получите наш ответ в течение 24 часов.