Kas lukustusmutri-pingutusmomendile tuleb lisada lõdvenemisvastane pöördemoment-?

Isesulukustuvad{0}}mutrid, tuntud ka kui lukustusmutrid, sisaldavad peamiselt kolme tüüpi: kõik-metallist iselukustuvad-mutrid, mitte-metallist iselukustuvad-mutrid ja metallist klambriga iselukustuvad-mutrid. Kõik-metallist iselukustuvad-mutrid võib jagada kahte alamtüüpi: üks on kolme-punktiga needitud otsapinna tüüp, mis moodustab lukustusomadused, mõjutades veidi keerme sammu; teine ​​on vastaskülje ekstrusioonideformatsioonitüüp, mis muudab otsakeere ümmargusest kujust elliptiliseks, et saavutada lukustusfunktsioon. Hõõrdeteguri mõju lõplikule eelkoormusele on laialdaselt tunnustatud ja hinnatud, kuid paljud inimesed kahtlevad endiselt, kuidas iselukustuvate mutrite pingutusmomenti kujundada. Täna arutab Jiangsu Jinrui toimetaja seda küsimust teiega.

1. VDI 2230{1}}lukustusmutrite pöördemomendi kirjeldus

VDI 2230 standard sätestab selgelt iselukustuvate mutrite pingutusmomendi: selliste komponentide pingutusmomendi määramisel või arvutamisel tuleb lisaks tavapärasele keerme pingutusmomendile (MG) ja laagripinna pingutusmomendile (MK) arvestada ka keerme käitamise {momendiga mutrid) ja täiendav laagripinna takistuse pöördemoment (MKzu, näiteks hammaspoltide/mutrite pingutamise stsenaariumi korral).

Siiski võib tähelepanuta jätta standardsed lisad, mille kohaselt suure-eelkoormatud kinnitusdetailide puhul võib pöördemomendis-töötava keerme (MU) tähelepanuta jätta. See tähendab, et kui polt on pingutatud suure-eelkoormuse olekusse, ei pea MU kogupöördemomendi hulka arvestama. Siiski ei selgita standard täpsemalt, mida tähendab "suur eelkoormus" või kuidas seda määratleda ja mõõta.

2. Lukustusmutrite mõõdetud hõõrdetegur

Võttes katseobjektiks nailonist sisetüki iselukustuvad mutrid, selgitatakse olulisi probleeme ainult mutrite pingutamise kaudu. Nende pöördemomendi-nurga ja aksiaaljõu-nurga kõverad näitavad, et lukustusmutrid töötavad ilmselgelt- pöördemomendi staadiumis: kui polt keeratakse mutrisse, kuni see puudutab lukustusosa, tekib konkreetne pöördemoment- (st. lõdvenemisvastane pöördemoment; pärast seda, kui poldi keerme läbib täielikult lukustusosa, liigub pöördemoment- stabiilsesse staadiumisse ja ei tõuse enam; kui mutter on täielikult ühendatud komponendi külge kinnitatud, suureneb pöördemoment proportsionaalselt pöördenurgaga.

Pöördemomendi töötamise-faasis on poldi aksiaaljõud põhimõtteliselt null ja kõver on ligikaudu horisontaalne sirgjoon,-mis tähendab, et hetkel kuvatavat pingutusmomenti ei ole muudetud efektiivseks eelkoormuseks. Keerme hõõrdeteguri-nurga ja summaarse hõõrdeteguri-nurga kõveratelt on näha, et hõõrdetegur muutub koos pingutusnurgaga: pärast mutri kinnitamist ühendatud komponendi külge väheneb keerme hõõrdetegur ja koguhõõrdetegur, kui telgjõud (või pöördenurk) suureneb. See näitab, et kui pingutusmomentlukustusmutteron madal, ei saa seda seadistada ega arvutada tavapärase pöördemomendi-telgjõu suhte järgi; selle asemel on vaja kasutada tegelikku hõõrdetegurit või pidada pöördemomendi jooksvat-tegelike töötingimustega kooskõlas olevaks.

Lukustusmutrite laagripinna hõõrdetegur muutub veidi: pärast mutri kinnitamist ühendatud komponendi külge on selle laagripinna hõõrdetegur põhimõtteliselt kooskõlas tavaliste mittelukustusmutrite omaga ja eelkoormuse (poldi aksiaaljõu) suurenemisega ei esine märkimisväärset kõikumist.

Kui lukustusmutter on välja töötatud vastavalt seatud hõõrdetegurile, saab seda tavapärasel töötamisel pingutada tavapärase pingutusmomendi järgi ja pole vaja täiendavalt arvestada pöördemomendiga -. Selle põhjuseks on asjaolu, et lukustusmutrite hõõrdeteguri test viiakse läbi 75% koormuse tingimustes ja tegelik hõõrdetegur võib tavapärase pingutusmomendi järgi pingutamisel vastata arendusnõuetele. Katsetulemused näitavad, et kui lukustusmutter on pingutatud 1600 kraadini, on keerme hõõrdetegur praegusel ajal põhimõtteliselt stabiilne-, see jõuab umbes 50%ni lõplikust eelkoormusest ja keerme hõõrdetegur on põhimõtteliselt kooskõlas lõpliku hõõrdeteguriga, säilitades stabiilse oleku.

Selle põhjal saab selgitada, et kui iselukustuva mutri kavandatud eelkoormus ulatub 40% poldi vastupidavusest või rohkem, ei ole põhimõtteliselt vaja arvestada pöördemomendiga. VDI 2230 standardis mainitud "kõrge eelkoormus" peaks olema vähemalt 40% proovikoormusest. Kui kavandatud pöördemoment on liiga madal, tuleb kaasata iselukustuva-mutri pöördemoment-.

Lisaks tuleb märkida, et poldipea või mutri laagripinnal hammastega kinnitusdetailide puhul ei määra VDI 2230 standard stsenaariume, mille puhul võib lisapöördemomenti tähelepanuta jätta,-see tähendab, et sellised hammastega kinnitusdetailid peavad igal juhul arvestama täiendava pöördemomendiga pea/laagripinna all. Selle põhjuseks on asjaolu, et hammastega kinnitusdetailide pingutamisel suureneb nende hõõrdetegur (või samaväärne hõõrdetegur) järk-järgult; eriti suure eelkoormuse korral tõuseb ekvivalentne hõõrdetegur märkimisväärselt, mis on samaväärne poldipea/mutri laagripinnaga, mis avaldab ühendatud komponendi pinnale väljapressimist ja lööke.

3. Stsenaariumid, kus tuleb arvestada{1}}lukustusmutrite pöördemomendiga

Näiteks amortisaatori kolvivarda ja kinnitusaluse (kinnituse) vahelise ühendusstsenaariumi korral: kaalu vähendamiseks ei ole kolvivarda välisläbimõõt tavaliselt liiga suur ja efektiivne laagripinna suurus on sageli vaid umbes 3 mm või mõnel mudelil isegi väiksem. Seetõttu ei saa kinnitusmutri pingutusmomenti erinevate hooldusnõuete täitmise eeldusel seada liiga kõrgeks-muidu võib liigne pöördemoment kergesti põhjustada kinnitusaluse muljumisi või püsivat plastilist deformatsiooni, mis viib eelkoormuse nõrgenemiseni. Jõunõuete seisukohast ei ole siin väliskoormuse talumiseks vaja liigset kinnitusjõudu, mistõttu on amortisaatori ülaosas oleva mutri pingutusmoment tavaliselt väike. Võttes näiteks M14×1,5 keermega mutri, on selle pingutusmoment sageli vaid umbes 60 Nm. M14 × 1,5-10 metallist iselukustuv{16}}mutri-maksimaalne standardne pöördemoment on aga 31 Nm. Kui tegelik pöördemoment{19}}on selle väärtuse lähedal, võib efektiivne kinnitusjõud väheneda, kui pingutada 60 Nm juures. Seetõttu on iselukustuva mutri hõõrdeteguri määramine nii väikese-pöördemomendi konstruktsiooni stsenaariumide puhul ülioluline ja tuleb rõhutada sissetöötamise pöördemomendi mõju.