С резбазакопчалкасвързването е най-основният и често използван метод на свързване при механично сглобяване. По време на експлоатация крепежните елементи са склонни да се разхлабват под въздействието на вибрации на оборудването, променливи натоварвания, ударни натоварвания и други работни условия, което директно намалява точността на сглобяване и надеждността на безопасността на работа на оборудването и допълнително влияе върху качеството на продукта и ефективността на производството. Тази статия изчерпателно анализира основните причини за разхлабване на резбови крепежни връзки и въвежда често използвани структури против разхлабване и защитни мерки, предоставяйки справка за рационалното приложение на резбови съединители.

1 Причини за разхлабване на резбови крепежни връзки

Основният принцип на свързването на резбови крепежни елементи е да компресира и фиксира свързаните части чрез аксиалното предварително натоварване, генерирано от затягането на болта. Затихването или повредата на аксиалното предварително натоварване след затягане на болта се определя като разхлабване на резбова връзка. Основните причини за разхлабване на резбова връзка са обобщени, както следва:

1.1 Дефекти в дизайна

(1) Неправилен избор на болт

По време наболтпри затягане силата на затягане на връзката се увеличава с нарастването на предварителното натоварване на болта. Когато предварителното натоварване достигне границата на провлачване на материала на болта, възниква пластична деформация на болта. В този случай непрекъснатото увеличаване на предварителното натоварване води до незначително или никакво нарастване на силата на затягане. Прекомерното прекалено затягане постепенно ще намали силата на затягане и в крайна сметка ще причини счупване на болта. Поради това дизайнерите трябва точно да изчислят въртящия момент на затягане на болта и да изберат подходящи спецификации на болта и схеми на свързване въз основа на теглото на частите, работните условия на лагера, спецификациите за безопасност и други параметри, така че да се избегнат разхлабване и повреди при счупване, причинени от неправилен избор.

(2) Липсващ или необоснован дизайн против разхлабване

Резбовите връзки работят непрекъснато при сложни работни условия като вибрации, редуващи се натоварвания и удари. При липса на ефективни структури против разхлабване или с неправилно съчетани схеми против разхлабване има вероятност да възникнат повреди като разхлабване на резба и падане на болтове и гайки. Съответно целевите мерки против разхлабване трябва да бъдат конфигурирани според условията на работа на оборудването в етапа на проектиране на продукта, за да се предотврати повреда на връзката при тежки работни условия.

1.2 Недостатъчно предварително натоварване

Предварителното натоварване, генерирано след затягане на болта, директно определя ефекта на затягане между свързаните части, а недостатъчното предварително натоварване е една от основните причини за разхлабване на резбова връзка. Стандартният монтаж изисква предварителното натоварване на болта да бъде близо до или да достигне границата на провлачване на материала, за да се осигури стабилност на връзката. Въпреки това, при действителното производство и сглобяване много фактори водят до нестандартен въртящ момент на затягане, включително ограничена работна сила на работниците и несъответстващи инструменти за сглобяване. В допълнение, някои документи за процеса не уточняват стандартния въртящ момент на затягане на болтовете и в монтажните станции не са оборудвани специални инструменти за въртящ момент. Операторите преценяват състоянието на затягане само по опит и интуиция, което води до недостатъчно предварително натоварване на болтовете в податливи на вибрации зони и неуспех при разхлабване след продължителна работа.

1.4 Предизвикано разхлабване от деформация на вдлъбнатина на лагерната повърхност

Когато опорните повърхности наболтове и гайкии контактните повърхности на свързаните части понасят натоварвания на натиск, прекомерното локално напрежение ще причини пластична деформация, като повърхностна депресия и колапс. Деформацията на опорните повърхности директно води до отслабване или пълна загуба на ефективно предварително натоварване на болта, увеличава хлабината на прилягане на резбовите съединения и накрая причинява разхлабване на крепежните елементи.

1.4 Нестандартни процеси на сглобяване

За монтажни конструкции с редовно разпределени множество болтове, липсата на стандартизирани спецификации на процеса на затягане ще доведе до небалансирано напрежение и непостоянно затягане на всеки болт поради неподредени последователности на затягане, когато операторите работят само въз основа на опит, което води до разхлабване на връзката. Например квадратно разпределените монтажни болтове трябва да бъдат затегнати диагонално и на няколко пъти, за да се осигури равномерно напрежение върху всички болтове. Нестандартните процеси на сглобяване не само ще доведат до разхлабване на болтовете, но и ще доведат до деформация на свързаните части и точност на сглобяване извън допустимите граници поради неравномерно разпределение на напрежението.

1.5 Дефекти в качеството на обработка на частите

Точността на обработка на отворите с резба и отворите за монтаж на болтове влияе пряко върху качеството на сглобяване и ефекта на предварително натоварване на резбовите съединения. Отклонението на блендата е ключов фактор, причиняващ разхлабване: малките отвори водят до трудности при сглобяването и неадекватно напасване на резбата; големи дупки намаляват контактната площ между тяхболт/гайканосещи повърхности и свързани части, причинявайки локална концентрация на напрежение и деформация на депресия, което разрушава състоянието преди затягане и в крайна сметка води до разхлабване на крепежните елементи.

2 Общи конструкции против разхлабване за връзки с резбови крепежни елементи

Според принципите на работа, структурите против разхлабване за резбови съединения са разделени на три категории: анти-разхлабване чрез триене, механично против разхлабване и постоянно против разхлабване. Принципите на работа и сценариите на приложение на всеки тип са както следва: