Själv-låsande muttrar, även kända som låsmuttrar, inkluderar huvudsakligen tre typer: alla-självlåsande muttrar i metall, självlåsande muttrar som inte är-metalliska, och självlåsande muttrar av metallklämma-. Alla-självlåsande muttrar i metall kan delas in i två undertyper: den ena är den tre-nitade ändytan, som bildar låsegenskaper genom att något påverka gängstigningen; den andra är den motsatta sidoextruderingsdeformationstypen, som omvandlar ändgängan från en cirkulär form till en elliptisk form för att uppnå låsfunktionen. Friktionskoefficientens inverkan på den slutliga förspänningen har blivit allmänt erkänd och uppskattad, men många människor tvivlar fortfarande på hur man utformar åtdragningsmomentet för själv{11}}låsande muttrar. Idag kommer redaktören från Jiangsu Jinrui att diskutera denna fråga med dig.
1. Beskrivning av vridmoment för själv-låsmuttrar i VDI 2230
VDI 2230-standarden anger tydligt åtdragningsmomentet för själv-låsande muttrar: när man bestämmer eller beräknar åtdragningsmomentet för sådana komponenter, utöver det konventionella gängåtdragningsmomentet (MG) och lagerytans åtdragningsmoment (MK), är det nödvändigt att även{2} beakta gängan (MUr) själv-låsande muttrar) och det ytterligare vridmomentet för lagerytans motstånd (MKzu, till exempel vid åtdragningsscenariot med tandade bultar/muttrar).
Standarden tillägger dock att för hög-förspänningsfästen kan gängan som löper-i vridmoment (MU) försummas. Detta innebär att när bulten dras åt till ett högt-förspänningstillstånd behöver MU inte inkluderas i det totala vridmomentet. Standarden klargör dock inte ytterligare vad som är "hög förspänning" eller hur man definierar och mäter det.
2. Uppmätt friktionskoefficient för låsmuttrar
Med självlåsande muttrar av nyloninsatsen- som testobjekt förklaras relevanta problem endast genom åtdragning av mutter. Deras vridmoment-vinkel och axiella kraft-vinkelkurvor visar att låsmuttrar har en tydlig löpning-i vridmomentstadiet: när bulten skruvas in i muttern tills den nuddar låsdelen, genereras ett specifikt löpande-moment (dvs. anti-lossningsmoment); efter det att bultgängan helt passerar låsdelen, går ingången-in i ett stabilt stadium och fortsätter inte längre att stiga; när muttern är helt fastsatt på den anslutna komponenten ökar vridmomentet proportionellt med rotationsvinkeln.
I det löpande-momentsteget är bultens axiella kraft i princip noll, och kurvan är ungefär en horisontell rät linje-vilket innebär att åtdragningsmomentet som visas vid denna tidpunkt inte har omvandlats till effektiv förspänning. Från gängfriktionskoefficienten-vinkel- och totalfriktionskoefficient-vinkelkurvorna kan man se att friktionskoefficienten ändras med åtdragningsvinkeln: efter att muttern fästs på den anslutna komponenten minskar gängfriktionskoefficienten och den totala friktionskoefficienten när den axiella kraften (eller rotationsvinkeln) ökar. Detta indikerar att när låsmutterns åtdragningsmoment är lågt, kan det inte ställas in eller beräknas enligt det konventionella vridmoment-axialkraftsförhållandet; istället är det nödvändigt att använda den faktiska friktionskoefficienten eller överväga att körningen-i vridmomentet överensstämmer med de faktiska arbetsförhållandena.
Lagerytfriktionskoefficienten för låsmuttrar ändras något: efter att muttern har fästs på den anslutna komponenten är dess lagerytas friktionskoefficient i princip överensstämmande med den för vanliga icke-låsande muttrar, och det finns ingen signifikant fluktuation med ökningen av förspänningen (bultens axiella kraft).
Om låsmuttern är utvecklad enligt den inställda friktionskoefficienten kan den dras åt enligt det konventionella åtdragningsmomentet under normal drift, och det finns inget behov av att ytterligare ta hänsyn till-vridmomentet. Detta beror på att friktionskoefficienttestet av låsmuttrar utförs under tillståndet av 75 % skyddsbelastning, och den faktiska friktionskoefficienten kan uppfylla utvecklingskraven när den dras åt enligt det konventionella åtdragningsmomentet. Testresultat visar att när låsmuttern dras åt till 1600 grader är gängfriktionskoefficienten i princip stabil-vid denna tidpunkt, den når cirka 50 % av den slutliga förspänningen, och gängfriktionskoefficienten är i princip överensstämmande med den slutliga friktionskoefficienten, vilket bibehåller ett stabilt tillstånd.
Baserat på detta kan det klargöras att om den konstruerade förspänningen för den själv-låsande muttern når 40 % av bultens motståndskraft eller mer, finns det i princip inget behov av att överväga löpande-vridmoment; den "höga förspänningen" som nämns i VDI 2230-standarden bör vara minst 40 % av provbelastningen. Om det designade vridmomentet är för lågt måste den självlåsande mutterns-inkörningsmoment inkluderas.
Dessutom bör det noteras att för fästelement med tänder på bulthuvudet eller mutterns lageryta, specificerar VDI 2230-standarden inte scenarier där det extra vridmomentet kan försummas-vilket innebär att sådana tandade fästelement måste beakta det ytterligare vridmomentet under huvudet/lagerytan i alla fall. Detta beror på att när tandade fästelement dras åt ökar deras friktionskoefficient (eller motsvarande friktionskoefficient) gradvis; speciellt under hög förspänning stiger den ekvivalenta friktionskoefficienten avsevärt, vilket är ekvivalent med att bulthuvudet/mutterlagerytan utövar en extruderings- och skåreffekt på den anslutna komponentens yta.
3. Scenarier där låsmuttrarnas körning-i vridmoment måste övervägas
Till exempel, i kopplingsscenariot mellan kolvstången på en stötdämpare och monteringsbasen (fästet): för att minska vikten är kolvstångens ytterdiameter vanligtvis inte utformad för att vara för stor, och den effektiva lagerytans storlek är ofta bara cirka 3 mm, eller till och med mindre i vissa utföranden. Därför, under förutsättningen att man uppfyller olika servicekrav, kan monteringsmutterns åtdragningsmoment inte ställas in för högt-annars kan överdrivet vridmoment lätt orsaka krossning eller permanent plastisk deformation av monteringsbasen, vilket leder till förspänningsdämpning. Ur kraftkravsperspektiv behövs ingen överdriven spännkraft här för att stå emot yttre belastningar, så åtdragningsmomentet för muttern i toppen av stötdämparen är vanligtvis lågt. Med en mutter med en gängspecifikation på M14×1,5 som exempel är dess åtdragningsmoment ofta bara cirka 60Nm. Den maximala standardkörningen-i vridmoment för en M14×1,5-10 självlåsande mutter i helt-metall- är dock 31Nm. Om den faktiska körningen-i vridmomentet är nära detta värde, när den dras åt med 60Nm, kan den effektiva klämkraften minska. Därför är det avgörande att bestämma friktionskoefficienten för den själv-låsande muttern i sådana designscenarier med lågt-vridmoment, och effekten av inkörningsmoment måste betonas.
