Principio antiaflojamiento de la arandela elástica
El principio anti-aflojamiento de la arandela de resorte es que después de aplanar la arandela de resorte, la arandela de resorte generará una fuerza elástica continua, de modo que el par de conexión roscada de la tuerca y el perno continuará manteniendo una fuerza de fricción, generando una par de resistencia para evitar que la tuerca se afloje. Al mismo tiempo, las esquinas afiladas de la abertura de la arandela elástica están incrustadas respectivamente en las superficies del perno y la pieza conectada, evitando así que el perno gire con respecto a la pieza conectada.
¿Cuál es el efecto antiaflojamiento de las arandelas elásticas?
Las arandelas de resorte se utilizan ampliamente en estructuras portantes y no portantes de productos mecánicos generales. Se caracterizan por su bajo coste, fácil instalación y son adecuados para piezas con montaje y desmontaje frecuente. ¡Pero la capacidad antiaflojamiento de la arandela elástica es muy baja! Especialmente en Europa y Estados Unidos, la tasa de adopción de productos que requieren alta confiabilidad es extremadamente baja, especialmente las importantes piezas de conexión estructural de soporte de carga que han sido abandonadas durante muchos años. Nuestro país todavía tiene algunas aplicaciones en la industria militar, pero se han mejorado a materiales de acero inoxidable. ¡Se dice que el uso de arandelas elásticas de acero está prohibido desde hace mucho tiempo en CASC! También se dice que es muy inseguro por dos razones: una es la hinchazón y la otra es la fragilidad por hidrógeno.
Caja antiaflojamiento de arandela elástica.
La conexión entre el reductor principal del eje y la carcasa del eje utiliza pernos M16X100 de grado 10.9, el par de apriete es 280+20 N·m y se utiliza una máquina tensora eléctrica de alta precisión para apretar. El cambio de par con el ángulo de rotación durante el apriete de pernos se detecta bajo dos condiciones: con arandela elástica y sin arandela elástica. Comparando la curva del ángulo de torsión, se encuentra que con una arandela elástica, siempre hay un torque de preapriete de aproximadamente 10 N·m; mientras que sin arandela elástica, el par del perno es de 0 N·m antes de que el par aumente significativamente.
Se puede inferir que la arandela elástica se puede aplanar completamente con un par de apriete previo del perno de aproximadamente 10 N·m. Después de probar con una llave dinamométrica digital, se encontró que el torque del perno no había alcanzado los 20 N·m y la arandela elástica había sido completamente aplanada, lo que verificó la exactitud de la inferencia anterior.
El análisis de los dos puntos anteriores muestra que la arandela elástica sólo puede proporcionar una fuerza elástica de 10 N·m, y la fuerza elástica de 10 N·m puede ignorarse para el par de apriete previo del perno de 280 N·m. En segundo lugar, una fuerza tan pequeña no es suficiente para que las esquinas afiladas del recorte de la arandela elástica queden incrustadas en la superficie del perno y las piezas conectadas. Después del desmontaje y observación, no hay muescas obvias en la superficie de los pernos y las piezas conectadas. Por lo tanto, se puede ignorar el efecto antiaflojamiento de las arandelas elásticas en los pernos.
Además, se añade una arandela entre el perno y la pieza conectada. Si la calidad de la arandela es defectuosa, equivale a agregar otro peligro de seguridad a la conexión del perno.
En resumen, cuando el par de apriete de los pernos es grande (superior a 200 N·m), el uso de arandelas elásticas para evitar que los pernos se aflojen hará más daño que bien. Por esta razón, bajo la acción del impacto, la vibración y el cambio de carga, la fuerza de precarga puede desaparecer en un momento determinado y la conexión puede aflojarse.
Al mismo tiempo, la NASA también descubrió el problema de las arandelas elásticas abiertas. En el estándar de la NASA, en el capítulo sobre tuercas de seguridad, está escrito: "Las típicas arandelas de resorte en espiral... actúan como resortes al apretar los pernos. Función. Sin embargo, cuando el perno está completamente apretado, la arandela generalmente es plana. En este momento tiempo, puede considerarse como una arandela plana integral y su función de bloqueo no existe en absoluto. Las arandelas de seguridad son inútiles para bloquear ". Extracto del artículo original, ver imagen a continuación.
