Rotations- und Nicht-Rotations-Lockerheitsanalyse von Befestigungselementen

Rotations- und Nicht-Rotations-Lockerheitsanalyse von Befestigungselementen

Datum:2022-04-19
Die Verbindung von Befestigungselementen mit Gewinde ist weit verbreitet, und das Problem, das uns Kopfschmerzen bereitet, ist das Lösen von Befestigungselementen mit Gewinde während des Gebrauchs. Als Reaktion auf dieses Problem hat der Erfinder ein Verfahren für Befestigungselemente entworfen, um ein Lösen zu verhindern, und es gibt viele Mechanismen, die zum Lösen von Befestigungselementen führen. Kürzlich hat das Standard Parts Network erfahren, dass die Rotations- und Nicht-Rotations-Lösemechanismen von Befestigungselementen wie folgt sind. Dies ist das erste Wissen, das wir mit Ihnen teilen, und ich hoffe, es wird Ihnen hilfreich sein.
Drehendes und nicht drehendes Lösen
In den meisten Anwendungen werden Befestigungselemente mit Gewinde festgezogen, um eine Vorspannung in der Verbindung aufzubringen. Lösen kann als Verlust der Vorspannung nach Abschluss des Festziehens definiert werden. Dies kann auf zwei Arten geschehen. Rotationslockerung, allgemein als Selbstlockerung bezeichnet, bezieht sich auf die relative Rotation von Befestigungselementen unter externen Belastungen. Drehloses Spiel bedeutet, dass es keine relative Drehung zwischen Innen- und Außengewinde gibt, aber ein Vorspannungsverlust auftritt.
Lockerung des Befestigungselements durch nicht rotatorisches Lösen
Nach der Montage kann eine Verformung des Befestigungselements selbst oder der Verbindung zu einem nicht drehenden Lösen führen. Dies kann das Ergebnis eines teilweisen plastischen Kollabierens dieser Grenzflächen sein. Wenn die beiden Oberflächen miteinander in Kontakt sind, tragen die Unebenheiten auf jeder Oberfläche die Lagerflächendruckbelastung. Da die tatsächliche Kontaktfläche der Höcker viel kleiner als die makroskopische Fläche sein kann, wird die Belastung der hervorstehenden Teile selbst bei mäßiger Belastung aufgrund der Oberflächenrauhigkeit größer sein als die Streckgrenze des Materials und dieser hervorstehenden Teile sehr hohen lokalen Belastungen ausgesetzt, was zu plastischer Verformung führt.
Dies kann zu einem teilweisen Zusammenbruch der Oberfläche führen, nachdem der Festziehvorgang abgeschlossen ist. Dieses Kollabieren wird oft als Einbettung bezeichnet. Die Größe des Spannkraftverlusts durch Einbettung hängt von der Steifigkeit der Schraube und der verbundenen Teile, der Anzahl der in der Verbindung vorhandenen Schnittstellen, der Oberflächenrauheit und der aufgebrachten Kontaktspannung ab. Unter moderaten Oberflächenspannungsbedingungen führt der anfängliche Zusammenbruch typischerweise zu einem Klemmkraftverlust von etwa 1 % bis 5 %, wovon die Hälfte in den ersten paar Sekunden nach dem Anziehen der Verbindung verloren geht. Wenn das Gelenk anschließend durch eine aufgebrachte Kraft dynamisch belastet wird, wird das Gelenk aufgrund der Druckänderungen, die an der Gelenkschnittstelle auftreten können, weiter reduziert.
Bei Verbindungen, die aus mehreren dünnen Verbindungsflächen und kleinen Klemmlängen der Schrauben bestehen, ist ein Lösen aufgrund von Einfügungsverlusten problematisch. Wenn die Oberflächenlagerspannung unter der Druckstreckgrenze des Verbindungsmaterials bleibt, kann die Höhe der Einfügungsdämpfung berechnet werden und die Verbindungskonstruktion kann diesen Verlust kompensieren.
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