Anti-losmakende soorten bouten en moeren en anti-losmakend principe van zelfborgende moeren

Het losmaken vanbout en moer verbindingen is een veelvoorkomend faalprobleem in de machinebouw, wat altijd een populair onderzoeksonderwerp is geweest in de bevestigingsindustrie. Gebaseerd op praktische montage-ervaring en feitelijke werkomstandigheden, sorteert dit document de reguliere anti-losraakstructuren voor bouten en moeren, en gaat dieper in op het werkingsprincipe, toepasselijke scenario's en inherente gebreken van elke anti-loslatingsmethode. Ondertussen wordt het kernmechanisme van de anti-loslatingsprestaties van zelfborgende moeren op de lange termijn uitgelegd, waardoor betrouwbare referenties worden geboden voor de selectie van bevestigingsmiddelen ter plaatse en de formulering van het assemblageproces.

1. Gemeenschappelijke anti-loslatingstypen en -principes vanBouten en Moeren

1.1 Dubbele moer anti-loslating (Butt Nut anti-loslating)

Ook wel bekend als butt nut anti-loslating. Nadat twee moeren omgekeerd tegen elkaar zijn aangedraaid, zal er een continue axiale compressiekracht tussen hen worden gegenereerd en inwerken op de in elkaar grijpende schroefdraadcontactoppervlakken. Hoe vaster de twee moeren zijn vergrendeld, hoe groter de normale druk op de schroefdraadcontactvlakken, evenals het wrijvingskoppel tussen de schroefdraadparen. Bij het losdraaien van de moeren moet de grote wrijvingskracht tussen de in elkaar grijpende schroefdraden worden overwonnen. Zelfs als de externe belasting fluctueert tijdens de werking van de apparatuur, blijft de vijzeldruk tussen twee moeren constant, waardoor een duurzaam anti-loslatingseffect wordt gerealiseerd.

Toepasselijke scenario's: Geschikt voor boutverbindingen met of zonder voorspanningseisen, alleen toepasbaar bij werkomstandigheden met lichte trillingen en stabiele belasting.

Nadelen: Neemt een grote axiale installatieruimte in beslag, heeft een beperkte anti-loslatingscapaciteit en faalt gemakkelijk onder zware trillingsomstandigheden.

1.2 Hard Lock concave-convexe anti-losraakmoer

De Hard Lock anti-losmaakmoer bestaat uit een onderste bolle moer en een bovenste holle moer voor passend gebruik. De onderste convexe moer maakt gebruik van excentrische bewerking met een lichte middenverschuiving om de rol van een wigblok te spelen; de bovenste concave moer wordt verwerkt tot een standaard concentrische cirkel zonder middenafwijking. De verbindingsoppervlakken van de bovenste en onderste moeren zijn allemaal taps toelopende concave-convexe oppervlakken, die een mechanische zelfborgende structuur vormen die lijkt op hamerklemmen na het vastdraaien.

Een kleine axiale voorspanning kan een enorme radiale borgdruk genereren op taps toelopende gewrichtsoppervlakken. De druk wordt synchroon overgebracht op in elkaar grijpende schroefdraden, waardoor het wrijvingskoppel op zowel draadcontactoppervlakken als concaaf-convexe taps toelopende oppervlakken aanzienlijk toeneemt. Het vergrendelt de neiging tot draadrotatie mechanisch en levert uitstekende anti-losloopprestaties.

Toepasselijke scenario's: Toepasbaar op boutverbindingen met of zonder voorspanningsvereisten, en kan worden gebruikt voor langdurig gebruik onder zware werkomstandigheden met hoogfrequente hevige trillingen en wisselende belastingen.

Nadelen: Vereist extreem hoge bewerkingsprecisie voor excentrische structuur, moeilijk productieproces en hoge aanschafkosten.

1.3 Spiralock-antilosmoer

Het structurele kernkenmerk van Spiralock-moeren is een wigvormige helling van 30 graden, machinaal bewerkt aan de basis van de interne schroefdraden. Wanneer bouten en moeren worden aangedraaid en in elkaar grijpen, drukt de punt van de boutdraden nauw tegen de wigvormige helling van de interne schroefdraden om een ​​zeer sterke, stijve borgkracht te vormen.

Voor standaard gewone schroefdraad is de ingesloten hoek tussen de normale contactkracht op de schroefdraadoppervlakken en de boutas 30 graden. Spiralock-draden veranderen de hoek van het draadprofiel, waardoor de ingesloten hoek 60 graden bereikt. De normale druk van draadparen is veel groter dan de axiale bevestigingsdruk, wat de wrijvingsweerstand aanzienlijk verbetert en het loskomen van de draad grondig tegengaat.

Toepasselijke scenario's: Alleen van toepassing op verbindingsstructuren die een stabiele voorspanning vereisen, en de verbonden delen mogen niet van te zachte materialen zijn gemaakt.

Nadelen: Het anti-losmaakeffect zal volledig mislukken zodra de voorspanning van de bout afneemt; Er is een groter aanhaalmoment nodig om de wrijvingsweerstand tussen de draadtanden te overwinnen en de vereiste boutvoorspanning te bereiken.

1.4 Gesplitste veerring Anti-losraken

Nadat de moer is aangedraaid om de gespleten veerring plat te maken, genereert de ring een continue elastische terugveerkracht om de interne en externe schroefdraad nauw op elkaar te laten aansluiten. Wrijvingskoppel gevormd door constante contactkracht voorkomt rotatie van de moer. Ondertussen zijn scherpe snijranden bij de gespleten opening ingebed in respectievelijk het bodemoppervlak van de moer en het oppervlak van verbonden delen, waardoor relatieve rotatie van moeren door fysieke vergrendeling verder wordt voorkomen.

Toepassingsbeperkingen: Niet geschikt voor verbindingen met ultraharde voegoppervlakken; de snijkanten kunnen zich niet in harde substraten nestelen en verliezen hun anti-loslaatfunctie volledig. Het is ook niet van toepassing op verbindingen die een hoge voorspanning vereisen, omdat het de verzwakking van de voorspanning van bouten versnelt.

1.5 Conische veerring Anti-loslating

Het deelt hetzelfde anti-loslatingsprincipe als gewone gespleten veerringen, waarbij wordt vertrouwd op de elastische rebound-kracht na compressie om draadparen samen te drukken en wrijvingsanti-loslating te realiseren. Vergeleken met gewone gespleten veerringen hebben conische veerringen een hogere structurele stijfheid en kunnen ze een grotere axiale druk leveren onder dezelfde compressieslag, wat betere stabiliteit en prestaties tegen loskomen oplevert.

Toepassingsbeperkingen: Nog steeds niet geschikt voor uiterst nauwkeurige verbindingsonderdelen met strenge voorspanningseisen.

1.6 Nord-Lock dubbellaagse zelfborgende sluitring

Dit soort sluitringen worden paarsgewijs gebruikt, met schuine tanden met een grote hoek aan de ene kant en radiale antislipvertandingen aan de andere kant. Tijdens de montage worden twee sluitringen omgekeerd geïnstalleerd, met schuine tandoppervlakken naar elkaar toe gericht. Na het vastdraaien bijten de buitenste radiale vertandingen stevig op het eindvlak van de moer en het oppervlak van het verbonden deel om de buitenste contactoppervlakken volledig te fixeren, waardoor alleen relatieve verschuiving tussen de binnenste hellende tandoppervlakken van twee ringen overblijft.

Wanneer bouten de neiging hebben los te komen en te draaien, zal het wigvijzeleffect tussen de binnenste hellende tandoppervlakken een axiale hefkracht genereren. De hefafstand gegenereerd door sluitringen is groter dan de axiale hefafstand veroorzaakt door het losraken van de draad, waardoor de neiging tot loskomen van de draden omgekeerd wordt vergrendeld en een permanent anti-loslatingseffect wordt bereikt.

Toepassingsbeperkingen: Kan niet worden gebruikt voor ultraharde of ultrazachte voegoppervlakken. De wasmachine heeft een specifieke installatierichting en verliest de anti-loslaatfunctie als deze omgekeerd wordt geïnstalleerd. Het is ook ongeldig voor losse verbindingen zonder voorspanning.

2. Kernprincipe van niet-losmakende zelfborgende moeren

De langdurige anti-loslatingsprestaties vanzelfborgende moerenis afkomstig van een speciaal geoptimaliseerde niet-standaard draadstructuur.

Een wigvormige helling van 30 graden wordt verwerkt aan de basis van de interne schroefdraad van zelfborgende moeren. Na het in elkaar grijpen en vastdraaien drukken de uiteinden van de boutdraad stevig tegen de wigvormige hellingen om een ​​hoge mechanische blokkeerkracht te vormen. Voor standaard 60 graden V-vormige gewone schroefdraad is de ingesloten hoek tussen de normale contactkracht en de boutas 30 graden, terwijl de ingesloten hoek verandert naar 60 graden voor zelfborgende schroefdraad, wat leidt tot een fundamentele verandering van de spanningstoestand.

Vergelijking van mechanische krachten: Onder dezelfde axiale boutspanning P0 is de normale contactkracht van standaard gewone schroefdraad slechts 1,15P0, terwijl die van zelfborgende schroefdraad 2P0 bereikt. De krachtverhouding van de twee bedraagt ​​ongeveer 7:12, wat de anti-loslatingswrijvingskracht van draadparen aanzienlijk verbetert.

Bovendien lossen zelfborgende schroefdraden het inherente ongelijkmatige spanningsdefect van gewone schroefdraden op. Bij conventionele 60 graden V-vormige schroefdraden dragen de eerste en tweede in elkaar grijpende schroefdraden 70%~80% van de totale belasting, terwijl de overige schroefdraden vrijwel geen belasting dragen. Bij langdurige trillingen en wisselende belastingen is de voorste schroefdraad gevoelig voor overbelasting, wat resulteert in een snelle verzwakking van de borgkracht, loskomen van de schroefdraadrotatie en zelfs vastlopen en strippen van de schroefdraad.

Zelfborgende schroefdraad verdeelt de belasting gelijkmatig over alle ingeschakelde schroefdraadwindingen via wigvormige hellingen, waardoor synchrone spanning van alle schroefdraad wordt gerealiseerd. Het vermijdt plaatselijke overbelasting van de draad, elimineert fundamenteel het losraken van bouten veroorzaakt door trillingen en bereikt een onderhoudsvrij langdurig anti-loslatingseffect.