Clasificación de tuercas de bloqueo tipo momento efectivo

2.Clasificación de tuercas de bloqueo tipo momento efectivo

1. Clasificación de la tuerca de bloqueo tipo momento efectivo

De acuerdo con los diferentes materiales de la tuerca y la forma estructural, la tuerca de bloqueo tipo momento efectivo se divide en todo el tornillo de autobloqueo de metal I hembra y tuerca de bloqueo de inserto no metálico. Como se muestra en las figuras 3 y 4, es un tipo de tuerca de autobloqueo de metal completo y tuerca de bloqueo de inserto no metálico comúnmente utilizado por las empresas.

Fig. 3 tuerca autobloqueante totalmente metálica (tipo de boca de cierre aplanada)

Figura 4 tuercas de bloqueo para insertos no metálicos

(1) todas las tuercas autobloqueantes de metal

Toda la tuerca autobloqueante de metal (aplanar el tipo de recepción) está en la posición de la tuerca cerca del hilo del anillo externo, el procesamiento del hilo: cuando se aplanan, el hilo ocurre la deformación del cierre. Debido a que las roscas internas tienen cierta deformación, cuando la tuerca y el perno encajan, se presionan mutuamente con las roscas externas del perno, lo que genera una fuerza de deformación elástica en la tuerca. Es esta "interferencia" de los hilos internos y externos que aumenta el momento de fricción entre los hilos. Debido a que las tuercas de menor grado de resistencia tienden a producir deformación plástica cuando se usan, lo que resulta en un efecto de bloqueo pobre, por lo que las tuercas autobloqueantes de metal de alta resistencia son generalmente utilizadas.

(2) tuercas de bloqueo para insertos no metálicos

Las tuercas de bloqueo de inserción no metálicas suelen insertar un anillo de nylon cerca del anillo exterior de la tuerca. El diámetro interno de este anillo roscado es más pequeño que el diámetro medio de la tuerca. Cuando la tuerca y el perno se ajustan, el anillo de nylon está sometido a la extrusión de la rosca externa del perno, lo que hace que el anillo de nylon tenga una deformación elástica, lo que produce una rosca interna. Al mismo tiempo, esta deformación elástica también hace que el perno de la rosca externa del anillo de nylon, por lo que aumenta el momento de fricción entre las roscas y logra el efecto de bloqueo. Y debido a que el anillo de nylon está llenando la brecha entre los hilos internos y externos (la razón de la brecha aparece porque el tamaño de la rosca interna está fuera del límite superior, el tamaño de la rosca externa está fuera del límite inferior cuando se fabrican los sujetadores), por lo que bajo la vibración, carga de choque, todavía tiene un buen efecto de reducción de vibraciones.

Figura 5 espaciado de roscas para conexiones roscadas normales

Para garantizar que las tuercas de bloqueo de momento efectivo tengan un rendimiento de bloqueo estable, la gestión de calidad de los sujetadores debe fortalecerse, GB/T 3098.9-2002 "tornillo de bloqueo hexagonal de acero de la propiedad mecánica del sujetador momento efectivo" especifica el momento efectivo máximo de atornillado (momento en el que la tuerca se atornilla suavemente cuando no hay fuerza axial) y el momento efectivo mínimo de atornillado (momento en el que la tuerca gira suavemente cuando no hay fuerza axial).

2. Modelos mecánicos de precarga y aflojamiento de sujetadores

Primero se analiza la fuerza de los sujetadores roscados comunes. Durante el atornillado, los tornillos deben superar el momento de fricción entre las roscas y la cabeza del perno o la tuerca con la superficie de soporte. Sólo una parte del torque de apriete se utiliza para proporcionar precarga. La tasa de conversión del torque de apriete es de sólo un 10%.

Cuando los sujetadores están sujetos a vibraciones y cargas de choque, cuando el par equivalente al centro del eje del sujetador está en la dirección opuesta al par de apriete y es mayor que el par de fricción máximo que el sujetador puede proporcionar, el sujetador se suelta y falla. Para ilustrar el proceso de manera más gráfica, el modelo de la mecánica de sujeción se establece a continuación.

Figura 6. Análisis de la fuerza del perno durante la precarga

Figura 7. Análisis de las fuerzas cuando el perno está suelto

La marca 1.2 en la figura se refiere respectivamente a la tuerca y el perno. F es la fuerza de sujeción de la conexión roscada. Cuando se aprieta el perno, es equivalente a deslizar hacia arriba por la pendiente. Cuando se afloja el perno, es equivalente a deslizar hacia abajo por la pendiente.

(1) distancia de la fuerza de fricción entre los pares de rosca

La distancia de la fuerza de fricción entre los pares de rosca al apretar y aflojar es T1 y T2 respectivamente. La fórmula es la siguiente:

(de 2 a 4)

En la fórmula: el ángulo de elevación del hilo; ρ ángulo de fricción del hilo; D diámetro nominal del hilo; Diámetro medio del hilo d2; µs coeficiente de fricción del hilo; β ángulo lateral del diente roscado.

En el caso de una conexión estática, es decir, sin fuerza externa, ρ>φ significa que el ángulo de fricción del hilo es mayor que el ángulo de elevación del hilo. Este es el principio de autobloqueo del sujetador. La fuerza externa F debe ser aplicada para que el perno se afloje. F en la misma dirección que se muestra en la figura 7. Por lo tanto, la carga dinámica es una de las condiciones necesarias para que un sujetador se afloje. Las ecuaciones (2-4) muestran que el momento de fricción del hilo que debe superarse al soltar es menor que el momento de fricción del hilo que debe superarse al apretar el tornillo.

(2) momento de fricción de la superficie de soporte

El apriete o aflojamiento del perno también requiere superar el momento de fricción entre las superficies de soporte del perno o la tuerca. El momento de fricción entre las superficies de soporte del perno o tuerca es T y la fórmula es la siguiente:

En la fórmula: D0 soporte contacto diámetro exterior; D0 diámetro interno de contacto de la superficie de soporte; µw coeficiente de fricción de la superficie de soporte

(3) apriete el momento y el momento de relajación

Cuando se aprieta el par y se afloja el perno se debe superar la suma de los dos momentos, el momento de fricción entre los hilos y el momento de fricción en la superficie de soporte del perno o tuerca.