För närvarande har säkerheten för skruvförbindelser ägnas stor uppmärksamhet vid tillverkning, produktion och underhåll av motor inom flygfält. Speciellt för självlåsande muttrar har den använts i stor utsträckning inom flygindustrin på grund av dess goda antisismiska och lösa motstånd och återanvändning.
Den självlåsande muttern antar plastisk deformation för att bilda friktionskraft i trådparet för att förhindra att tråden lossnar. Men vid upprepad användning kommer det självlåsande vridmomentet mellan gängparet att minska gradvis, särskilt i fallet med stötar eller betydande lastförändringar hos motorn, detta fenomen är mer uppenbart.
I denna studie analyseras inverkan av interna och externa faktorer på lös trådanslutning i hopp om att ge vägledning för utveckling, användning och underhåll av motorn i följande flygfält.
1, Självlåsande mutters livslängd
I princip är det nödvändigt att hålla ett visst mellanrum mellan gängans passande ytor för att säkerställa funktion och spinnbarhet hos gänganslutningen.
Enligt undersökningen av strukturellt lossningsläge kommer den relativa vibrationen mellan gängor under dynamisk belastning att minska gängparets friktionskoefficient, få muttern att rotera eller till och med lös. I flygkomponenter är gänganslutningslinje en viktig komponent. Trådlåsningens utformning har stor betydelse för produkterna.
De vanliga sätten att förhindra lossning inkluderar tre typer:
För det första kan det anti-lösa läget som förstör rörelseförhållandet för skruvparet göra muttern och bultens deformation lokalt genom svetsning eller fyllning, och inse effekten av gänga mot lös.
För det andra avser mekanisk avspänning användningen av ytterligare låselement efter att muttern har åtdragits för att förhindra muttern och bultens relativa rotation. Spårstiftet, stoppbrickan etc. används ofta, vilket kan öka trådparets vikt och svårigheten att demontera.
För det tredje är friktionskraften lös, vilket kan uppnås genom att öka kontaktytans friktion.
För självlåsande mutter kan radiell deformation realiseras genom låsområdet för muttern för att uppnå effekten av anti-lossning. När bulten skruvas in i deformationsläget för den självlåsande muttern, kommer mutterens deformationsläge att bilda radiell strängsprutningskraft på bulten, vilket bildar statisk friktionskraft på gängan och få gängytan att ha ett lossande vridmoment.
Det är också en viktig åtgärd för att förhindra att komponenterna lossnar i flygfältet. Men med hjälp av självlåsande muttrar minskar avståndet för den självlåsande kraften.
I kombination med den befintliga forskningen kommer gränsvärdet för det självlåsande kraftavståndet att vara nära gränsvärdet efter 15 upprepade experiment. På grund av problemen med låsningsområdet och utrustningsstatus för trådpar, bearbetningskvalitet, kan produkterna som produceras av den självlåsande muttern inte nå den förväntade livslängden, så effektiva åtgärder bör vidtas för att minska dämpningen av låsmoment vid användning av självlåsande mutter för att förbättra dess livslängd.
2 、 Analys av faktorer som påverkar vridmomentdämpningen av den självlåsande muttern
（1） Materialval och värmebehandlingsmetod
För fästelementet inom flygfältet kan designförhållandet för motorns monteringsposition väljas från rostfritt stål, konstruktionsstål eller titanlegering till fästanordningsmaterial, och urvalet visar gradvis trenden med hög hållfasthet och hög temperaturbeständighet. Vissa superlegeringsmaterial används ofta i utformningen av motorns självlåsande muttrar.
Rimligt urval av material är nyckeln till att kvalitetssäkra produkterna. Livslängden på den självlåsande muttern och den befintliga experimentella undersökningen visar att materialet som används och värmebehandlingsmetoden för muttern kommer att påverka vridmomentdämpningen hos den självlåsande muttern, och uppmärksamma även trådens material, hårdhet och beläggning.
（2） Låskonstruktion
Valet av lämpliga material och styrning av värmebehandlingsmetoden har betydande inflytande på hissmutterns låssystem. Eftersom den självlåsande muttern huvudsakligen förlitar sig på friktionskraft för att förhindra lossning, är påverkan av rörelsen hos gänganslutningsdelarna på gänglösningen uppenbar under kraftprocessen. påverkas av mutterlåsets strukturella egenskaper och deformationen av låsområdet.
För det första är den typiska låskonstruktionen, som ofta används inom flygfält, elliptisk plattstruktur, icke-metallisk skärstruktur och slitsad förslutningsstruktur.
Icke-metallinsatsen använder de elastiska egenskaperna hos det icke-metalliska materialet för att uppnå filmens anti-lossningseffekt. Resten använder den självlåsande åtgärden i låsområdet för att förhindra löshet.
Genom den faktiska användningen av självlåsande muttrar i motorn, har det visat sig att återanvändningsstabiliteten hos de självlåsande muttrarna i olika låsområden kommer att vara annorlunda. Simuleringsanalysen av olika låsstrukturer för skruvpar realiseras med hjälp av programvara med ändligt element. Resultaten visar att deformationen av ligander i skruvparet kommer att påverka kontaktområdet och den enhetliga prestandan hos låsområdet, och det är direkt relaterat till låsningens stabilitet.
3 Experimentell analys
（1） Material av självlåsande mutter
För att ytterligare analysera påverkan av strukturell deformation i låsområdet på dämpningen av låsmomentet utfördes prestationsanalysen av låsmomentet i denna studie med 10 produkter som en grupp. Momentexperimentanalysen utfördes genom att välja samma specifikation av icke-metalliska insatsmuttrar, elliptiska, slitsade och trepunkts självlåsande muttrar under inomhusförhållanden. De experimentella resultaten är som följer.
Man har funnit att insatsens självlåsande mutter har ett stort toleransområde i hela processen genom de elastiska egenskaperna hos icke-metalliska material, och den teoretiska graden av självlåsande momentdämpning är liten. Men i själva användningen är det självlåsande systemet av nyloninsats självlåsande mutter bättre i det första och andra experimentet, vilket påverkas kraftigt av temperaturen, vridmomentet kommer att sönderfalla snabbt efter monteringsuppvärmning och servicetemperaturen vara lägre än 100 ℃, så effekten av icke-metalliska materials prestandatemperatur på denna typ av självlåsande mutter är relativt stor.
För den självlåsande muttern i metall är huvudsakliga beroende av förslutningsdeformationen i låsområdet och störningsmängden för skruvparets extruderingskontakt. Jämfört med den icke-metalliska självlåsande muttern påverkas materialets livslängd mindre av temperaturen och påverkan av deformations- och deformationskontrollen i låsområdet är relativt stor.
För självlåsande muttrar finns det två deformationslägen, nämligen slitsade och elliptiska plana, som är enkla i tekniken och också ofta används i vissa inhemska självlåsande muttrar. Eftersom deformationsläget endast beror på tvåpunktskontaktkraft har deformationsmängden ett stort inflytande på dämpningen av det självlåsande ögonblicket.
Slitsad ände hänvisar huvudsakligen till den radiella förslutningsdeformationen efter att 6-8 enhetliga skåror har öppnats vid muttern, så att den kan uppnå flerpunktsinterferenskontakt med utvändig gänga. Genom analysen är deformationsmetoden mer enhetlig och låsmomentet är mer stabilt än för elliptisk kompressionsdeformationsmetod.
Designmetoden för den nya självlåsande muttern är vägen för trepunkts icke-slitsning, vilket kan övervinna de traditionella slitsade mutterprocessdefekterna och den totala kraften är enhetlig. Genom befintlig forskning har man funnit att trepunktsdeformationsmetoden är mycket viktig för livslängden på lyftmuttern.
（2） Låsstrukturens mått
I kombination med typiska konstruktionsmuttrar kan det självlåsande området vara tunnväggigt cylindriskt, så dess storlek inkluderar den axiella längdmåttet på låsområdet, diametern på den yttre cirkeln och deformationen av låsområdet.
Det har visat sig att kontaktytan för gängparet kan ökas genom att öka den axiella längden på låsområdet ordentligt under vissa deformationsförhållanden. Lutningen för vridmomentdämpning efter skruven i bulten minskar flera gånger, vilket kan förbättra livslängden för den självlåsande muttern och öka vikten på skruvparet till en viss grad. Denna metod överensstämmer inte med begreppet faktisk produktkvalitetskontroll.
För det andra kan radien för den yttre cirkeln för låsområdet ändras ordentligt under samma variabla tillstånd, men dämpningslutningen är i princip densamma som för helheten. Det är nödvändigt att öka stängningsområdets väggtjocklek ordentligt för att säkerställa att det första åtdragningsmomentet inte överskrider det nominella området och att mutterns servicecykel kan ökas. Deformationen av låsområdet kan till viss del återspegla den radiella störningen i gängparet. Det är också en viktig faktor som påverkar låsprestanda för hela muttern.
För att få det minsta låsmomentet måste den självlåsande muttern ha tillräckligt med störningar. När störningen är liten är låst vridmomentprov okvalificerat. I detta fall kan förslutningens deformation ökas för att förbättra produktens kvalificeringsgrad.
Det har visat sig att ökningen av åtdragningsmomentet och deformationen av förslutningen inte bara är linjär. Speciellt om mutternas deformation är större kommer lutningen av momentdämpningen att öka och mutternas livslängd minskas.
Från vinkeln för strukturell optimering, även om den självlåsande muttern har olika anslutningsstrukturer och metoder, kan den utformas i olika former, men för flygmotor är komponenternas struktur kompakt, den konventionella mutterstrukturen är skruv med tolv vinklar struktur och det självlåsande förslutningsområdet kan förverkliga funktionen av självlåsande mutter.
För att säkerställa normal användning av plattans skruvkonstruktion krävs att låsområdet har en stor lageryta och mutternas axiella dimension är lång. Den befintliga tekniken kan använda enkel elliptisk förslutning för att uppnå självlåsande effekt. Efter optimeringsdesignen avbryts den ursprungliga oberoende förslutningsdeformationsellipsoidsektionen och skruvområdet för de tolv hörnplattorna med axelpositionen utsträckt på lämpligt sätt. I detta område kan mutterplattans åtdragning stängas av tre portar för att bilda en själv- låsningsområde.
Konstruktionen av denna struktur kan förbättra monteringsstabiliteten hos plattskruvkonstruktionen ordentligt och också öka stabiliteten i det självlåsande området.
Efter optimering är mutterförslutningsområdet en 12-vinklad monteringsyta, som kan säkerställa dess självlåsande prestanda utan att påverka användningen av plattskruvkonstruktion. Trepunktsmetoden antas för stängningspositionen. Deformationen är mindre än den för den elliptiska förslutningen. Den kommer i kontakt med bulten och det självlåsande området ökar. Eftersom stängningsområdet är under enhetlig kraft kommer den självlåsande prestandan att förbättras till en viss grad.
4. Slutsats
Med ett ord, som en viktig anti-lös produkt, kommer stabiliteten hos den självlåsande prestandan hos den självlåsande muttern att påverka produktens anslutningsprestanda.
I den här studien analyserar papperet användningscykeln för den självlåsande muttern och visar att optimeringen av den självlåsande muttercykeln är målet. Efter den experimentella optimeringen har låsprestandan hos den självlåsande muttern förbättrats avsevärt. Det demonstreras vidare att metoden är av stor betydelse för att förbättra fästdonens underhållssäkerhet.
