Análise das causas dos anéis de expansão da arruela elástica ondulada

Neste trabalho, através da análise de força do arruela de pressão ondulada, conclui-se que a causa raiz da expansão da arruela de pressão é que o chanfro externo da superfície de rolamento da porca é muito grande. Para evitar a ocorrência de expansão do anel, a causa deve ser encontrada na porca correspondente e na arruela lisa.

Durante o processo de montagem da anilha de mola ondulada, o diâmetro da anilha de mola torna-se maior e expande-se para fora. Este fenómeno é designado por "anel de expansão" da anilha de mola. O fenómeno de expansão das anilhas de mola tem uma longa história. história. Já há mais de meio século, havia relatos relevantes. Quanto à razão da expansão do anel, há opiniões diferentes e ainda não há uma explicação clara. Até à data, não há qualquer conclusão, e a qualidade A disputa da anilha de mola causada pelo anel de expansão não parou.

Este trabalho faz uma análise aprofundada das razões para a ocorrência da expansão do anel.

Também é uma forma de montagem comum adicionar uma arruela plana entre a arruela de pressão ondulada e o corpo ou entre a arruela de pressão e a porca.

A norma especifica a largura de abertura (m) da arruela de mola ondulada depois que ela é achatada, que não pode ser maior que um valor especificado. Este é o requisito mínimo para a fabricação de arruelas de pressão, o que pode ser facilmente alcançado desde que seja utilizado o processo normal de corte. Quando apertamos a porca, a arruela de pressão é achatada primeiro. Em circunstâncias normais, o torque necessário para achatar a arruela de pressão é muito pequeno, apenas uma fração do torque da porca.

O valor m especificado pela norma deve ser medido neste momento. No entanto, o fenômeno de expansão da arruela elástica ondulada ocorre após o torque de aperto ser aplicado continuamente e sua largura de abertura aumenta com o aumento do torque de aperto. Quando atinge um certo nível, o valor da largura de abertura aumenta rapidamente e o torque de aperto é difícil de aumentar até que a porca não possa ser apertada, resultando na perda do efeito de uso da arruela de pressão.

Para esse fenômeno, as pessoas geralmente procuram o motivo na própria arruela de pressão, nos aspectos de qualidade de fabricação, recursos de design, processo de fabricação e até mesmo materiais, tratamento térmico de superfície e assim por diante.

Por exemplo, algumas pessoas pensaram em tempos que as anilhas de mola onduladas para serviços ligeiros são mais propensas à expansão do que as anilhas de mola normais, e algumas pessoas pensaram em tempos que a secção transversal trapezoidal da anilha é um fator importante para causar o anel de expansão, e algumas pessoas pensam que o ângulo de corte da anilha de mola e o ângulo da aresta quebrada são opostos ao anel de expansão. Algumas pessoas consideram mesmo que o material da anilha de mola como uma razão importante para a expansão do anel, e pensam que a anilha de mola de aço inoxidável é mais propensa à expansão do anel do que a anilha de mola de aço.

A causa raiz do anel de expansão aberto da arruela de mola ondulada e da ruptura da fragilização por hidrogênio:

1. A expansão da arruela de pressão geralmente não é o problema da própria arruela de pressão
2. A maioria das arruelas elásticas com anéis de expansão está sujeita a uma tensão externa radial, e a tensão externa é derivada da força axial de aperto formada pelo torque de aperto.
3. O chanfro externo da superfície de apoio da porca faz com que a força de travamento axial forme um componente radial, fazendo com que a abertura da arruela de pressão fique saliente. Quanto menor a abertura do chanfro, maior a probabilidade de anéis abaulados.
4. Adicionar uma arruela plana entre a porca e a arruela de mola ondulada é benéfico para reduzir ou evitar a expansão do anel, mas a arruela plana é muito fina ou muito macia para evitar a expansão do anel.
5. A causa raiz da ruptura por fragilização por hidrogênio da arruela de mola é geralmente o método de tratamento térmico irracional e a ruptura causada pela falta de tratamento de desidrogenação imediata após a eletrogalvanização.

Em todos os tipos de conectores mecânicos, o antiafrouxamento dos parafusos é um elo muito importante. Existem muitas maneiras de evitar o afrouxamento do parafuso durante a vida útil, incluindo o uso de arruelas de pressão para evitar o afrouxamento. As arruelas de pressão são frequentemente chamadas de arruelas de pressão na indústria de parafusos. Então, por que é usado com frequência? Isso deve ser explicado a partir da função e princípio da arruela de pressão.

O papel da arruela de mola ondulada:

A função básica da arruela de pressão é dar força à porca após o aperto da porca, aumentando o atrito entre a porca e o parafuso! Ou seja, adiciona-se uma medida de proteção para evitar o afrouxamento dos parafusos de fixação causados pela vibração do equipamento em operação.

Princípio anti-frouxo da arruela de mola ondulada:

O princípio antiafrouxamento da arruela de pressão é que, depois que a arruela de pressão ondulada é achatada, a arruela de pressão gera uma força elástica contínua, de modo que o par de conexão roscada entre a porca e o parafuso continue a manter uma força de atrito e gerar um torque de resistência, evitando assim que a porca se solte. Ao mesmo tempo, os cantos afiados na abertura da arruela de pressão são respectivamente embutidos na superfície do parafuso e na parte conectada, evitando assim que o parafuso gire em relação à parte conectada.

No entanto, foi comprovado que as arruelas elásticas onduladas podem fornecer apenas uma força de mola de 10 N/m, o que é insignificante para uma pré-carga de parafuso de 280 N/m. Em segundo lugar, uma força tão pequena não é suficiente para fazer com que os cantos afiados da arruela de pressão cortem a superfície do parafuso e a parte conectada. Após a desmontagem, não há indentação óbvia na superfície do parafuso e nas peças conectadas. Portanto, o efeito antiafrouxamento da arruela de pressão no parafuso pode ser ignorado.

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