مهره فلنج شش گوش غیر لغزش تولیدکنندگان

دانش صنعت

چگونه هندسه دندان فلنج نیروی ضد شل شدن را بدون اجزای ثانویه ایجاد می کند

مکانیسم ضد شل شدن الف مهره فلنج شش گوش غیر لغزش طراحی اساساً با روش های غالب گشتاور مانند درج های نایلونی یا مهره های قفل رزوه تغییر شکل یافته متفاوت است. به جای افزایش مقاومت در برابر چرخش در رابط رزوه، فلنج دندانه دار در سطح یاتاقان - سطح تماس بین مهره و زیرلایه - با تبدیل بار گیره محوری به یک اینترلاک مکانیکی که در برابر چرخش مستقیماً در سطح اتصال مقاومت می کند، عمل می کند. این تمایز اهمیت دارد زیرا شل شدن سطح یاتاقان (چرخش ناشی از لغزش عرضی ناشی از ارتعاش بین سطح مهره و زیرلایه) مکانیسم شل شدن غالب در مجموعه‌های با ارتعاش بالا است، نه شل شدن سطح رزوه، که یک اثر ثانویه است.

دندانه‌های روی صفحه فلنج با پروفیل دندان نامتقارن خاصی طراحی شده‌اند: لبه جلویی (در جهت سفت شدن) زاویه سطح شیبدار تقریباً 15-20 درجه دارد، در حالی که لبه عقب (در جهت شل شدن) تقریباً شعاعی است و زاویه صورت آن 75-90 درجه است. این عدم تقارن کلید عملکرد عدم لغزش است. در حین سفت کردن، سطح شیب دار کم عمق به دندان اجازه می دهد تا بدون ایجاد گشتاور نصب بیش از حد بر روی سطح بستر حرکت کند. در طول هر چرخش معکوس ناشی از ارتعاش، وجهه دنباله‌دار نزدیک به شعاعی، ناهمواری‌های زیرلایه را تقریباً عمود بر حرکت درگیر می‌کند و مقاومت قفلی ایجاد می‌کند که متناسب با فشار بار گیره‌ای که فلنج را بر روی بستر فشار می‌دهد، افزایش می‌یابد. از نظر عملی، این بدان معنی است که هرچه پیش بار پیچ بیشتر باشد، درگیری ضد شل شدن موثرتر است - رفتاری مخالف روش های مبتنی بر اصطکاک، که با از بین رفتن پیش بار از طریق جاسازی یا شل کردن، کاهش می یابد.

عمق دندان و تعداد دندان در واحد محیط دو متغیری هستند که گشتاور قفل یاتاقان را برای بار گیره معین تعیین می کنند. مهره های فلنج دندانه دار DIN 6923 از عمق دندانی تقریباً 0.2-0.4 میلی متر بسته به قطر اسمی استفاده می کنند و تعداد دندان ها معمولاً 30-60 دندان در اطراف محیط فلنج است. این هندسه یک ضریب گشتاور قفلی - نسبت گشتاور شل مقاوم به بار گیره اعمال شده - تقریباً 0.08-0.15 ایجاد می کند که برای جلوگیری از شل شدن در شرایط آزمایش ارتعاش یونکر (DIN 65151) کافی است که باعث می شود مهره های شش گوش استاندارد در عرض 30 ثانیه به طور کامل آزاد شوند.

درجه استحکام 8.8 در مقابل 10.9 در کاربردهای مهره فلنج: ظرفیت بار، سختی، و تعامل زیرلایه

انتخاب بین گرید 8.8 و درجه 10.9 برای مهره های فلنج شش گوش غیر لغزش در مجموعه هایی با ارتعاش بالا شامل ملاحظاتی فراتر از ظرفیت بار ساده است. از آنجایی که فلنج دندانه دار برای ایجاد مکانیسم قفل شدن خود به نفوذ دندان به سطح زیرلایه متکی است، رابطه سختی بین فلنج مهره و سطح جفت گیری به اندازه مقادیر بار کششی و مقاومت مورد استفاده در محاسبات طراحی اتصال مهم است. مهره فلنجی که نسبت به زیرلایه خیلی نرم است، به جای نفوذ به زیرلایه، دندان‌های آن توسط زیرلایه تغییر شکل می‌دهد - و یک ناحیه تماس صاف و مسطح بدون قفل شدن مکانیکی ایجاد می‌کند. مهره ای که نسبت به یک بستر نرم بیش از حد سخت است، به جای درگیر شدن با آن، خرد می شود و زباله های فلزی ایجاد می کند و غلظت استرس ایجاد می کند که باعث ایجاد ترک های خستگی در مواد بستر در اطراف سوراخ بست می شود.

مهره‌های فلنج درجه 10.9 در کاربردهای خودرو و ماشین‌آلات ساختمانی دارای یک نیاز فرآیند اضافی هستند که اغلب در تهیه نادیده گرفته می‌شود: وقتی آبکاری شوند، باید در دمای 190 تا 210 درجه سانتی‌گراد به مدت حداقل 4 ساعت در عرض 4 ساعت، طبق استاندارد ISO 23 H, 4 max, ISO 2-Harc40، در دمای 190 تا 210 درجه سانتی‌گراد، تحت پخت کاهش شکنندگی هیدروژنی قرار گیرند. مستعد جذب هیدروژن در طول فرآیند ترشی اسید و آبکاری است که می تواند باعث شکستگی شکننده تاخیری تحت بار کششی پایدار شود - گاهی اوقات چند ساعت یا چند روز پس از نصب. برای کاربردهای با ارتعاش بالا که عمر خستگی معیار شکست حاکم است، مشخص کردن آبکاری داکرومت یا روی مکانیکی برای مهره‌های فلنج درجه 10.9 این خطر را به طور کامل حذف می‌کند، زیرا هیچ یک از این فرآیندها شامل قرار گرفتن در معرض اسید یا تولید هیدروژن الکترولیتی نیست.

وضعیت سطح زیرلایه و تأثیر آن بر درگیری فلنج دندانه دار در سرویس

عملکرد طولانی مدت ضد شل شدن مهره های بدون لغزش با فلنج های دندانه دار نسبت به شرایط سطح زیرلایه حساس تر از آن چیزی است که اکثر مشخصات نصب تصدیق می کنند. عمق درگیری دندانه‌ها - معمولاً 0.2-0.4 میلی‌متر - به این معنی است که پوشش‌های سطحی، مقیاس آسیاب، لایه‌های رنگ و محصولات خوردگی بین فلنج و زیرلایه می‌توانند اساساً مکانیسم قفل را تغییر دهند. هنگامی که دندانه های فلنج از طریق یک لایه میانی تراکم پذیر یا شکننده به جای مستقیماً در فلز پایه درگیر می شوند، نصب اولیه درست به نظر می رسد اما هندسه قفل به جای زیرلایه توسط پوشش حمایت می شود. با خزش یا تخریب روکش تحت ارتعاش و چرخه حرارتی، درگیری دندان به تدریج بدون تغییر قابل مشاهده در سر مهره از بین می رود.

• لایه های رنگ و آستر - پوشش‌های ارگانیک بالاتر از ضخامت کلی تقریباً 80 تا 100 میکرومتر (محدوده متداول برای پرایمرهای فولادی سازه‌ای به علاوه پوشش بالایی) اجازه نمی‌دهند دندانه‌های دندانه‌دار در حین نصب در مقادیر گشتاور استاندارد به فلز پایه برسند. برای اتصالات سازه فولادی رنگ‌شده با استفاده از مهره‌های غیرلغزنده مهره فلنج شش گوش، ناحیه بست باید در حین رنگ‌آمیزی پوشانده شود، یا قبل از نصب، یک عمل نقطه‌ای برای نمایان شدن فلز لخت در ناحیه تماس واشر انجام شود. این روش استاندارد در مونتاژ بدنه به رنگ سفید خودرو است که در آن پانل‌های رنگ‌شده با مهره‌های فلنج دندانه‌دار بسته می‌شوند، اما در کاربردهای سازه‌های فولادی نصب‌شده در محل که آماده‌سازی سطح کمتر کنترل می‌شود، اغلب حذف می‌شود.
• سطوح گالوانیزه گرم - لایه آلیاژ روی-آهن گالوانیزه گرم (معمولاً 45-85 میکرومتر، سختی تقریباً 150-250 HV) به طور قابل توجهی نرم تر از فولاد فلنج دندانه دار است. نفوذ دندان به زیرلایه گالوانیزه عمیق تر و کامل تر از فولاد ساختاری لخت است که برای درگیری اولیه مفید است. با این حال، مقاومت کمتر در برابر خستگی لایه روی به این معنی است که بارگذاری ارتعاشی مکرر می‌تواند باعث شود که قالب‌های دندان در روی به تدریج از طریق تغییر شکل میکروپلاستیک گسترده شود و به تدریج اینترلاک مکانیکی کاهش یابد. در اتصالات سازه فولادی گالوانیزه که تحت بارگذاری دینامیکی طولانی مدت قرار دارند، تأیید گشتاور دوره ای در فواصل 12 ماهه به عنوان بخشی از برنامه نگهداری توصیه می شود.
• بسترهای آلیاژ آلومینیوم - محفظه موتور و ریخته گری ماشین آلات ساختمانی از آلیاژ آلومینیوم (معمولاً 6061-T6 یا دایکاست A380) دارای سختی بستر 60-75 HRB هستند - در مرز پایینی محدوده درگیری موثر مهره فلنج درجه 8.8. برای زیرلایه‌های آلومینیومی، کاهش گام دندان (افزایش تعداد دندان‌ها) و استفاده از قطر فلنج بزرگ‌تر، بار درگیری را روی دندان‌های بیشتری توزیع می‌کند و از تسلیم موضعی بستر جلوگیری می‌کند که به مهره اجازه می‌دهد به طور کامل جاسازی شود و عملکرد ضد لق شدن خود را در طول زمان از دست بدهد. برخی از کاربردها علاوه بر این، یک صفحه درج فولادی سخت شده یا واشر محصور بین فلنج دندانه دار و سطح آلومینیومی را مشخص می کنند تا یک رابط سختی سازگار را بدون به خطر انداختن مکانیسم قفل ایجاد کنند.

به عنوان یک تولید کننده با تجربه عمیق در تامین اتصال دهنده های دقیق برای صنعت خودرو - که در آن مهره های فلنج دندانه دار در محیط های ارتعاشی با چرخه بالا استفاده می شود و کنترل وضعیت سطح در فرآیند تولید ضروری است - شرکت صنعتی Soverchannel Shanghai، راهنمایی های مهندسی کاربردی در مورد سازگاری بستر را به عنوان بخشی از موارد پشتیبانی مشتری ارائه می دهد، و اطمینان حاصل می کند که Nulipt-Sespecific Nuliptnx طراحی شده است. طول عمر مونتاژ

محدودیت‌های قابلیت استفاده مجدد و معیارهای بازرسی برای مهره‌های فلنج دندانه‌دار در کاربردهای با قابلیت اطمینان بالا

مهره های فلنج دندانه دار نسبت به مهره های شش گوش استاندارد محدودیت استفاده مجدد دارند، اما روش های نگهداری و تعمیر در ماشین آلات ساختمانی و سرویس موتور اغلب آنها را به عنوان اجزای آزادانه قابل استفاده مجدد در نظر می گیرند. درک مکانیک سایش دندان و معیارهای بازرسی که مرز استفاده مجدد را تعیین می‌کنند، برای حفظ قابلیت اطمینان مفصل در کاربردهایی که شکست شل شدن عواقب ایمنی یا عملیاتی قابل‌توجهی دارد، ضروری است.

هر چرخه نصب به صورت پلاستیکی نوک دندان را در حین قرار گرفتن در زیرلایه تغییر شکل می دهد و باعث ایجاد ریز سایش روی پهلوهای دندان در طول چرخش سفت می شود. پس از اولین نصب، هندسه دندان تا حدی تغییر می‌کند: وجه‌های انتهایی نزدیک به شعاعی که مقاومت شل شدن را ایجاد می‌کنند با فرآیند تعبیه کمی گرد می‌شوند و برداشت‌های زیرلایه از اولین نصب به صورت فرورفتگی‌های کم عمق باقی می‌مانند. در نصب مجدد در همان محل، دندان‌ها با تغییر شکل پلاستیکی کمتر، قالب‌های موجود را دوباره درگیر می‌کنند و در نتیجه عمق درگیری موثر دندان و ضریب گشتاور قفل پایین‌تر نسبت به نصب اول کاهش می‌یابد. تحقیقات بر روی مهره های فلنج دندانه دار DIN 6923 در کاربردهای خودرو نشان می دهد که ضریب گشتاور قفل تقریباً بین 15-25٪ بین نصب اول و دوم و 10-15٪ در هر چرخه بعدی کاهش می یابد.

• معیارهای بازرسی بصری برای استفاده مجدد - هنگام مشاهده با بزرگنمایی 10×، نوک دندان ها نباید گرد یا صاف شدن قابل مشاهده ای را نشان دهند. سطح یاتاقان فلنج باید عاری از علائم امتیاز شعاعی بیشتر از 0.1 میلی متر باشد که نشان دهنده لغزش بیش از حد در نصب قبلی است. هرگونه شواهد تغییر شکل فلنج - اعوجاج قابل مشاهده هندسه مسطح به مسطح یا غیر عمود بودن سطح فلنج به محور رزوه - بدون توجه به تعداد چرخه سرویس، دلیلی برای رد شدن است.
• حداکثر چرخه استفاده مجدد بر اساس بحرانی بودن برنامه — برای اتصالات حیاتی ایمنی خودرو (سیستم تعلیق، فرمان، ترمز)، مهره های فلنج DIN 6923 معمولاً به عنوان اجزای یکبار مصرف مشخص می شوند و باید در هر جداسازی تعویض شوند. برای کاربردهای عمومی ماشین آلات ساختمانی و نصب موتور، دو چرخه نصب حد عملی قبل از کاهش عملکرد قفل به زیر آستانه برای سرویس مستعد ارتعاش است. اتصالات سازه فولادی که فقط یک بار گشتاور می شوند و هرگز عمداً شل نمی شوند، مشمول محدودیت های چرخه استفاده مجدد نیستند، اما باید از نظر تخریب دندان در اثر خوردگی در فواصل زمانی برنامه ریزی شده تعمیر و نگهداری بررسی شوند.
• ملاحظات استفاده مجدد از بستر - حتی زمانی که یک مهره فلنج جدید نصب می شود، سطوح زیرلایه ای که قبلاً با دندان مشخص شده اند نسبت به مواد اولیه مقاومت کمتری در برابر دندانه های مهره جدید ایجاد می کنند. در کاربردهای حیاتی که نیاز به عملکرد تضمینی قفل در مونتاژ مجدد دارند، سطح زیرلایه در ناحیه اتصال دهنده باید با ماشین کاری یا سنگ زنی بازیابی شود تا سطح یاتاقان تازه نمایان شود، یا یک واشر سخت شده باید برای ایجاد یک سطح درگیری جدید بدون تغییر عضو ساختاری قرار گیرد.

شرکت صنعتی شانگهای سوورکانل با یک سیستم بازرسی کامل فرآیند توسعه یافته طی سال‌ها ساخت بست‌های دقیق برای بخش خودرو، مهره‌های غیرلغزنده مهره‌های فلنج شش گوش را مطابق با الزامات ابعادی و مکانیکی DIN 6923 با تأیید هندسه دندانی مستند، ارائه می‌کند و به مشتریانی که برای ماشین آلات مورد نیاز، ماشین آلات و سازه‌های فولادی مورد نیاز، ماشین‌آلات و ساختارهای فولادی مورد نیاز هستند، مهره‌های غیرلغزنده تولید می‌کند. عملکرد قفل با قابلیت اطمینان بالا از اولین نصب تا طول عمر مشخص شده.