סוגי ברגים ואומים נגד התרופפות ועקרון נגד התרופפות של אגוזים נעולים עצמיים

התרופפות שלבורג ואום חיבורים היא בעיית כשל נפוצה בהנדסת מכונות, שתמיד הייתה נושא מחקר חם בתעשיית המחברים. בהתבסס על ניסיון מעשי בהרכבה ותנאי עבודה בפועל, מסמך זה ממיין מבנים רגילים נגד התרופפות עבור ברגים ואומים, מרחיב את עקרון העבודה, תרחישים ישימים ופגמים מובנים של כל שיטה נגד התרופפות. בינתיים, זה מסביר את מנגנון הליבה של ביצועים לטווח ארוך נגד התרופפות של אגוזים ננעלים, ומספק אסמכתאות מהימנות לבחירת מחברים באתר ולגיבוש תהליך ההרכבה.

1. סוגים ועקרונות נפוצים נגד התרופפות שלברגים ואומים

1.1 אגוז כפול נגד התרופפות (אנטי התרופפות אגוז התחת)

ידוע גם בשם אנטי התרופפות אגוז התחת. לאחר הידוק של שני אגוזים אחד נגד השני, ייווצר ביניהם כוח דחיסה צירי מתמשך ויפעל על משטחי המגע של החוט המרושת. ככל ששני האומים נעולים חזק יותר, כך גדל הלחץ הרגיל על משטחי מגע הברגה, כמו גם מומנט החיכוך בין זוגות הברגה. כל התרופפות סיבובית של האומים חייבת להתגבר על כוח החיכוך הגדול בין חוטים מרושתים. גם אם העומס החיצוני משתנה במהלך פעולת הציוד, לחץ הניתוק בין שני האומים נשאר קבוע, תוך מימוש אפקט אנטי-התרופפות בר-קיימא.

תרחישים ישימים: מתאים לחיבורי ברגים עם או בלי דרישות עומס מראש, ישים רק לתנאי עבודה עם רטט קל ועומס יציב.

חסרונות: תופס שטח התקנה צירי גדול, יכולת מוגבלת נגד התרופפות, ונכשל בקלות בתנאי רעידות קשים.

1.2 אגוז אנטי התרופפות קעור-קמור נעילה קשה

האום נגד התרופפות Hard Lock מורכב מאום קמור תחתון ואום קעור עליון לשימוש תואם. האגוז הקמור התחתון מאמץ עיבוד אקסצנטרי עם היסט קל במרכז כדי לשחק את התפקיד של בלוק טריז; האגוז הקעור העליון מעובד למעגל קונצנטרי סטנדרטי ללא סטייה במרכז. משטחי המפרק של האומים העליונים והתחתונים הם כולם משטחים קעורים-קמורים מחודדים, היוצרים מבנה נעילה עצמית מכאנית הדומה ליציאת פטיש לאחר הידוק.

עומס מוקדם צירי קטן יכול ליצור לחץ נעילה רדיאלי עצום על משטחי מפרקים מחודדים. הלחץ מועבר לחוטים מרושתים באופן סינכרוני, מה שמגביר מאוד את מומנט החיכוך בשני משטחי מגע עם חוטים ומשטחים מחודדים קעור-קמור. הוא נועל את נטיית סיבוב החוט באופן מכאני ומספק ביצועים מצוינים נגד התרופפות.

תרחישים ישימים: ישים לחיבורי ברגים עם או בלי דרישות עומס מראש, וניתן להשתמש בו לשירות ארוך טווח בתנאי עבודה קשים עם רעידות קשות בתדירות גבוהה ועומסים מתחלפים.

חסרונות: דורש דיוק עיבוד גבוה במיוחד עבור מבנה אקסצנטרי, תהליך ייצור קשה ועלות רכש גבוהה.

אום 1.3 ספירלוק נגד התרופפות

התכונה המבנית הליבה של אגוזי Spiralock היא שיפוע בצורת טריז של 30 מעלות המעובד בשורש של חוטים פנימיים. כאשר ברגים ואומים מהודקים ומתערבים, קצה חוטי הברגים לוחץ היטב על המדרון בצורת טריז של הברגים פנימיים כדי ליצור כוח נעילה קשיח בעל חוזק גבוה.

עבור הברגים רגילים רגילים, הזווית הכלולה בין כוח המגע הרגיל על משטחי הברגה לבין ציר הבורג היא 30 מעלות. חוטי Spiralock משנים את זווית פרופיל החוט, מה שגורם לזווית הכלולה להגיע ל-60 מעלות. הלחץ הרגיל של זוגות הברגה גדול בהרבה מלחץ הידוק צירי, מה שמשפר מאוד את התנגדות החיכוך ומרסן ביסודיות התרופפות סיבובית של הברגה.

תרחישים ישימים: ישים רק למבני חיבור הדורשים עומס מוקדם יציב, והחלקים המחוברים לא יהיו עשויים מחומרים רכים מדי.

חסרונות: אפקט האנטי-התרופפות ייכשל לחלוטין ברגע שהעומס מראש של הבורג יורד; נדרש מומנט הידוק גדול יותר כדי להתגבר על התנגדות החיכוך בין שיני הברגה כדי להגיע לעומס מראש של הבורג הנדרש.

1.4 מכונת כביסה קפיצית מפוצלת נגד התרופפות

לאחר הידוק האום כדי לשטח את מכונת הכביסה הקפיצית המפוצלת, מכונת הכביסה מייצרת כוח חזרה אלסטי מתמשך כדי לשמור על חוטים פנימיים וחיצוניים מתאימים היטב. מומנט חיכוך הנוצר על ידי כוח מגע קבוע מונע סיבוב אגוזים. בינתיים, קצוות חיתוך חדים בפתח המפוצל משתלבים במשטח התחתון של האום ובמשטח החלקים המחוברים בהתאמה, ומונעים עוד יותר סיבוב יחסי של האומים באמצעות נעילה פיזית.

מגבלות יישום: לא מתאים לחיבורים עם משטחי מפרקים קשים במיוחד; קצוות החיתוך אינם יכולים להשתלב במצעים קשים ומאבדים לחלוטין את הפונקציה נגד התרופפות. זה גם לא ישים לחיבורים הדורשים עומס מוקדם גבוה, מכיוון שהוא יאיץ את הנחתת העומס מראש של ברגים.

מכונת כביסה קפיצית חרוטית 1.5 נגד התרופפות

הוא חולק את אותו עיקרון נגד התרופפות כמו מנקי קפיצים מפוצלים רגילים, תוך הסתמכות על כוח ריבאונד אלסטי לאחר דחיסה כדי לדחוס זוגות של חוטים ולממש חיכוך נגד התרופפות. בהשוואה למכונות קפיציות מפוצלות רגילות, למכבות קפיציות חרוטיות יש קשיחות מבנית גבוהה יותר, והן יכולות לספק לחץ צירי גדול יותר באותה מהלך דחיסה, ומספקות יציבות וביצועים טובים יותר נגד התרופפות.

מגבלות יישום: עדיין לא מתאים לחלקי חיבור בעלי דיוק גבוה עם דרישות קפדניות של טעינה מוקדמת.

מכונת כביסה נעילה עצמית 1.6 Nord-Lock דו-שכבתית

סוג זה של מכונת כביסה משמש בזוגות, עם שיניים משופעות בזווית גדולה בצד אחד ושיניים רדיאליים נגד החלקה בצד השני. במהלך ההרכבה, שתי מנקי כביסה מותקנות הפוך כשמשטחי שיניים משופעים פונים זה לזה. לאחר ההידוק, השיינים הרדיאליים החיצוניים נוגסים בחוזקה על פני קצה האגוזים ועל משטח החלק המחובר כדי לקבע את משטחי המגע החיצוניים לחלוטין, ומותיר רק החלקה יחסית בין משטחי השיניים המשופעים הפנימיים של שתי מנקי כביסה.

כאשר ברגים נוטים להשתחרר ולהסתובב, אפקט דחיסת הטריז בין משטחי שיניים נטויים פנימיים ייצור כוח הרמה צירי. מרחק ההרמה הנוצר על ידי הדסקיות גדול יותר ממרחק ההרמה הצירי הנגרם על ידי התרופפות החוטים, מה שנועל בצורה הפוכה את נטיית ההתרופפות של החוטים ומשיג אפקט אנטי התרופפות קבוע.

מגבלות יישום: לא ניתן להשתמש במשטחי מפרקים קשים במיוחד או רכים במיוחד. למכונת הכביסה יש כיוון התקנה ספציפי, והיא מאבדת פונקציה נגד התרופפות אם היא מותקנת בצורה הפוכה. זה גם לא חוקי עבור חיבורים רופפים ללא טעינה מראש.

2. עקרון הליבה של אגוזים ננעלים עצמיים שאינם מתרופפים

הביצועים לטווח ארוך נגד התרופפות שלאגוזים נעולים עצמייםמקורו במבנה חוט לא סטנדרטי שעבר אופטימיזציה מיוחדת.

מדרון בצורת טריז של 30 מעלות מעובד בשורש החוטים הפנימיים של אגוזים נעולים. לאחר התערבות והידוק, קצות הברגה לוחצים בנוקשות על המדרונות בצורת טריז כדי ליצור כוח נעילה מכני בעל חוזק גבוה. עבור הברגים רגילים בצורת V סטנדרטיים של 60 מעלות, הזווית הכלולה בין כוח המגע הרגיל לציר הברגים היא 30 מעלות, בעוד שהזווית הכלולה משתנה ל-60 מעלות עבור הברגים נעולים עצמיים, מה שמוביל לשינוי מהותי במצב הלחץ.

השוואת כוחות מכניים: תחת אותו מתח בריח צירי P0, כוח המגע הרגיל של הברגים רגילים רגילים הוא רק 1.15P0, בעוד זה של הברגים הננעלים מעצמם מגיע ל-2P0. יחס הכוח של השניים הוא בערך 7:12, מה שמשפר מאוד את כוח החיכוך נגד התרופפות של זוגות חוטים.

בנוסף, חוטים ננעלים מעצמם פותרים את פגם הלחץ הלא אחיד המובנה של חוטים רגילים. עבור חוטים קונבנציונליים בצורת V 60 מעלות, החוטים המחוברים הראשון והשני נושאים 70% ~ 80% מהעומס הכולל, בעוד שהחוטים הנותרים נושאים כמעט ללא עומס. תחת רעידות ארוכות טווח ועומסים מתחלפים, החוטים הקדמיים מועדים לכשל בעומס יתר, וכתוצאה מכך הנחתה מהירה של כוח הנעילה, התרופפות סיבוב החוט, אפילו תפיסת חוט והפשטה.

חוטים נעולים עצמיים מפזרים את העומס באופן שווה על כל סיבובי החוטים המעורבים באמצעות שיפועים בצורת טריז, תוך מימוש מתח סינכרוני של כל החוטים. זה מונע כשל מקומי של עומס יתר של הברגה, מבטל את התרופפות הברגים הנגרמים על ידי רטט באופן יסודי, ומשיג אפקט אנטי התרופפות נטול תחזוקה לטווח ארוך.