Les femelles auto-de bloqueig, també conegudes com a femelles de bloqueig, inclouen principalment tres tipus: femelles autoblocants-metalliques-, femelles autoblocants-no metàl·liques d'inserció- i femelles autoblocants-de clips metàl·liques. Totes les femelles autoblocants-metall-es poden dividir en dos subtipus: un és el tipus de cara d'extrem-reblada de tres punts, que forma característiques de bloqueig afectant lleugerament el pas de la rosca; l'altre és el tipus de deformació per extrusió del costat oposat, que transforma el fil final d'una forma circular a una forma el·líptica per aconseguir la funció de bloqueig. L'impacte del coeficient de fricció en la precàrrega final ha estat àmpliament reconegut i valorat, però moltes persones encara tenen dubtes sobre com dissenyar el parell de tensió de les femelles auto-de bloqueig. Avui, l'editor de Jiangsu Jinrui parlarà d'aquest tema amb vosaltres.
1. Descripció del parell per a femelles auto-de bloqueig a VDI 2230
L'estàndard VDI 2230 estableix clarament el parell de tensió de les femelles auto-de bloqueig: quan es determina o es calcula el parell de tensió d'aquests components, a més del parell de tensió de la rosca convencional (MG) i del parell de tensió de la superfície del coixinet (MK), també cal tenir en compte el parell de tensió de la rosca (MU,{2}3} exclusiu a l'{2}3} femelles) i el parell addicional de resistència de la superfície del coixinet (MKzu, com en l'escenari d'estrenyiment de cargols / femelles dentades).
Tanmateix, l'estàndard complementa que per a conjunts de fixació de precàrrega alta-, es pot descuidar la rosca-en parell de torsió (MU). Això vol dir que quan el cargol s'estreny fins a un estat de precàrrega elevat-, no cal que MU s'inclogui en el parell total. No obstant això, l'estàndard no aclareix encara més què constitueix una "precàrrega elevada" ni com definir-la i mesurar-la.
2. Coeficient de fricció mesurat de les femelles
Prenent com a objecte de prova les femelles autoblocants d'insert de niló, només s'expliquen els problemes rellevants mitjançant les operacions d'estrenyiment de les femelles. Les seves corbes de parell-angle i força axial-angle mostren que les femelles de bloqueig tenen un moviment evident-en l'etapa de parell: quan el cargol es cargola a la femella fins que toca la part de bloqueig, es genera un parell-de gir específic (és a dir, un parell anti-afluixament); després que la rosca del cargol passa completament per la peça de bloqueig, el parell de rodatge-entra en una fase estable i ja no continua augmentant; quan la femella està totalment connectada al component connectat, el parell augmenta proporcionalment amb l'angle de rotació.
En l'etapa de parell de funcionament-, la força axial del cargol és bàsicament zero i la corba és aproximadament una línia recta horitzontal-, la qual cosa significa que el parell de tensió mostrat en aquest moment no s'ha convertit en precàrrega efectiva. A partir de les corbes del coeficient de fricció del fil-angle i del coeficient de fricció total-angle, es pot veure que el coeficient de fricció canvia amb l'angle d'estrenyiment: després de connectar la femella al component connectat, el coeficient de fricció del fil i el coeficient de fricció total disminueixen a mesura que augmenta la força axial (o angle de rotació). Això indica que quan el parell de torsió de la femella de bloqueig és baix, no es pot ajustar ni calcular segons la relació de força axial de parell-convencional; en comptes d'això, cal utilitzar el coeficient de fricció real o considerar que el parell-corrent sigui coherent amb les condicions de treball reals.
El coeficient de fricció de la superfície del coixinet de les femelles de bloqueig canvia lleugerament: després que la femella s'uneix al component connectat, el seu coeficient de fricció de la superfície del coixinet és bàsicament coherent amb el de les femelles normals sense -bloqueig, i no hi ha fluctuacions significatives amb l'augment de la precàrrega (força axial del cargol).
Si la femella de bloqueig es desenvolupa d'acord amb el coeficient de fricció establert, es pot estrènyer segons el parell de tensió convencional durant el funcionament normal i no cal tenir en compte addicionalment el parell-de gir. Això es deu al fet que la prova del coeficient de fricció de les femelles de bloqueig es realitza amb una càrrega de prova del 75%, i el coeficient de fricció real pot complir els requisits de desenvolupament quan s'estreny segons el parell de tensió convencional. Els resultats de la prova mostren que quan la femella de bloqueig s'estreny a 1600 graus, el coeficient de fricció del fil és bàsicament estable-en aquest moment, arriba al voltant del 50% de la precàrrega final i el coeficient de fricció del fil és bàsicament coherent amb el coeficient de fricció final, mantenint un estat estable.
En base a això, es pot aclarir que si la precàrrega dissenyada de la femella auto-de bloqueig arriba al 40% de la càrrega de prova del cargol o més, bàsicament no cal tenir en compte el parell-de gir; la "precàrrega alta" esmentada a l'estàndard VDI 2230 hauria de ser almenys el 40% de la càrrega de prova. Si el parell dissenyat és massa baix, s'ha d'incloure el parell de rodatge-de la femella auto-de bloqueig.
A més, cal tenir en compte que per als elements de subjecció amb dents al cap del cargol o a la superfície de suport de la femella, l'estàndard VDI 2230 no especifica escenaris en què es pugui descuidar el parell addicional-, la qual cosa significa que aquests fixadors dentats han de tenir en compte el parell addicional sota el capçal/la superfície del coixinet en tots els casos. Això es deu al fet que quan s'ajusten els elements de fixació dentats, el seu coeficient de fricció (o coeficient de fricció equivalent) augmenta gradualment; especialment amb una precàrrega elevada, el coeficient de fricció equivalent augmenta significativament, la qual cosa és equivalent a la superfície de suport del cargol / femella que exerceix un efecte d'extrusió i puntuació a la superfície del component connectat.
3. Escenaris on s'ha de tenir en compte el parell-de gir de les femelles de bloqueig
Per exemple, en l'escenari de connexió entre la barra del pistó d'un amortidor i la base de muntatge (muntatge): per reduir el pes, el diàmetre exterior de la barra del pistó normalment no està dissenyat per ser massa gran i la mida efectiva de la superfície del coixinet sovint és d'uns 3 mm, o fins i tot més petita en alguns dissenys. Per tant, sota la premissa de complir diversos requisits de servei, el parell de torsió de la femella de muntatge no es pot establir massa alt-en cas contrari, un parell excessiu pot provocar fàcilment l'aixafament o la deformació plàstica permanent de la base de muntatge, provocant una atenuació de la precàrrega. Des de la perspectiva dels requisits de força, aquí no es necessita una força de subjecció excessiva per suportar càrregues externes, de manera que el parell de torsió de la femella a la part superior de l'amortidor sol ser baix. Prenent com a exemple una femella amb una especificació de rosca de M14 × 1,5, el seu parell de torsió sovint només és d'uns 60 Nm. Tanmateix, el parell de torsió màxim estàndard-d'una femella autoblocant M14×1,5-10-totalment metàl·lica- és de 31 Nm. Si el parell real de rotació-s'aproxima a aquest valor, quan s'estreny a 60 Nm, la força de tancament efectiva pot disminuir. Per tant, determinar el coeficient de fricció de la femella auto-de bloqueig és crucial en escenaris de disseny de parell tan baix-, i cal destacar l'impacte del parell de rodatge.
