Análisis de las causas de la expansión de los anillos de la arandela elástica ondulada

En este trabajo, a través del análisis de fuerzas del arandela elástica ondulada, se concluye que la causa principal de la expansión de la arandela elástica es que el chaflán exterior de la superficie de apoyo de la tuerca es demasiado grande. Para evitar que se produzca la expansión del anillo, la causa debe buscarse en la tuerca y la arandela plana correspondientes.

Durante el proceso de montaje de la arandela elástica ondulada, el diámetro de la arandela elástica aumenta y se expande hacia el exterior. Este fenómeno se denomina "anillo de expansión" de la arandela elástica. El fenómeno de expansión de las arandelas elásticas tiene una larga historia. Ya hace más de medio siglo, existían informes al respecto. En cuanto a la razón de la expansión del anillo, hay diferentes opiniones, y todavía no hay una explicación clara. Hasta ahora, no hay ninguna conclusión, y la calidad No se ha detenido la disputa de la arandela elástica causada por el anillo de expansión.

Este trabajo hace un análisis en profundidad de las razones por las que se produce la expansión del anillo.

También es una forma común de montaje agregar una arandela plana entre la arandela elástica ondulada y el cuerpo o entre la arandela elástica y la tuerca.

La norma especifica el ancho de apertura (m) de la arandela elástica ondulada después de que se aplana, que no puede ser mayor que un valor especificado. Este es el requisito mínimo para la fabricación de arandelas elásticas, que se puede lograr fácilmente siempre que se utilice el proceso de corte normal. Cuando apretamos la tuerca, la arandela elástica se aplana primero. En circunstancias normales, el par necesario para aplanar la arandela elástica es muy pequeño, solo una fracción del par de torsión de la tuerca.

El valor m especificado por el estándar debe medirse en este momento. Sin embargo, el fenómeno de expansión de la arandela elástica ondulada ocurre después de que se aplica continuamente el par de apriete, y su ancho de apertura aumenta con el aumento del par de apriete. Cuando alcanza un cierto nivel, el valor del ancho de apertura aumenta rápidamente y el par de apriete es difícil de aumentar hasta que la tuerca no se puede apretar, lo que resulta en la pérdida del efecto de uso de la arandela de resorte.

Para este fenómeno, las personas a menudo buscan la razón de la arandela de resorte en sí, de los aspectos de la calidad de fabricación, las características de diseño, el proceso de fabricación e incluso los materiales, el tratamiento térmico de la superficie, etc.

Por ejemplo, algunas personas pensaron en su día que las arandelas elásticas onduladas para trabajos ligeros son más propensas a la dilatación que las arandelas elásticas estándar, y algunas personas pensaron en su día que la sección transversal trapezoidal de la arandela es un factor importante en la causa del anillo de dilatación, y algunas personas piensan que el ángulo de corte de la arandela elástica y el ángulo del borde roto son opuestos al anillo de dilatación. Algunas personas incluso consideran que el material de la arandela elástica como una razón importante para la dilatación del anillo, y piensan que la arandela elástica de acero inoxidable es más propensa a la dilatación del anillo que la arandela elástica de acero para muelles.

La causa raíz del anillo de expansión abierto de la arandela elástica ondulada y la ruptura por fragilización por hidrógeno:

1. La expansión de la arandela de resorte no suele ser problema de la arandela de resorte en sí.
2. La mayoría de las arandelas elásticas con anillos de expansión están sujetas a una tensión externa radial, y la tensión externa se deriva de la fuerza axial de apriete formada por el par de apriete.
3. El chaflán exterior de la superficie de apoyo de la tuerca hace que la fuerza de bloqueo axial forme una componente radial, provocando así que la abertura de la arandela elástica se combe. Cuanto menor sea la apertura del chaflán, mayor será la probabilidad de anillos abombados.
4. Agregar una arandela plana entre la tuerca y la arandela elástica ondulada es beneficioso para reducir o evitar la expansión del anillo, pero la arandela plana es demasiado delgada o demasiado blanda para evitar la expansión del anillo.
5. La causa raíz de la ruptura por fragilización por hidrógeno de la arandela elástica suele ser el método de tratamiento térmico irrazonable y la ruptura causada por la falta de tratamiento de deshidrogenación inmediato después del electrogalvanizado.

En todo tipo de conectores mecánicos, el anti-aflojamiento de pernos es un eslabón muy importante. Hay muchas formas de evitar que los pernos se aflojen en la vida, incluido el uso de arandelas elásticas para evitar que se aflojen. Las arandelas elásticas a menudo se denominan arandelas elásticas en la industria de tornillos. Entonces, ¿por qué se usa con frecuencia? Esto debe explicarse a partir de la función y el principio de la arandela elástica.

El papel de la arandela elástica ondulada:

La función básica de la arandela elástica es dar fuerza a la tuerca después de apretarla, ¡aumentando la fricción entre la tuerca y el perno! Es decir, se añade una medida de protección para evitar el aflojamiento de los tornillos de fijación por la vibración del equipo en funcionamiento.

Principio anti-suelto de la arandela elástica ondulada:

El principio anti-aflojamiento de la arandela elástica es que después de aplanar la arandela elástica ondulada, la arandela elástica generará una fuerza elástica continua, de modo que el par de conexión roscada entre la tuerca y el perno continuará manteniendo una fuerza de fricción y generando un par de resistencia, evitando así que la tuerca se afloje. Al mismo tiempo, las esquinas afiladas en la abertura de la arandela elástica están incrustadas respectivamente en la superficie del perno y la parte conectada, evitando así que el perno gire con respecto a la parte conectada.

Sin embargo, se ha demostrado que las arandelas elásticas onduladas solo pueden proporcionar una fuerza elástica de 10 N/m, que es insignificante para una precarga del perno de 280 N/m. En segundo lugar, una fuerza tan pequeña no es suficiente para hacer que las esquinas afiladas de la arandela elástica corten la superficie del perno y la parte conectada. Después del desmontaje, no hay muescas obvias en la superficie del perno y las partes conectadas. Por lo tanto, se puede ignorar el efecto anti-aflojamiento de la arandela elástica en el perno.

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