Princípio anti-afrouxamento da arruela de pressão
O princípio anti-afrouxamento da arruela de pressão é que depois que a arruela de pressão for achatada, a arruela de pressão gerará uma força elástica contínua, de modo que o par de conexão roscada da porca e do parafuso continuará a manter uma força de atrito, gerando um torque de resistência para evitar que a porca se solte. Ao mesmo tempo, os cantos vivos da abertura da arruela de pressão são respectivamente embutidos nas superfícies do parafuso e da peça conectada, evitando assim que o parafuso gire em relação à peça conectada.
Qual é o efeito anti-afrouxamento das arruelas de pressão?
As arruelas de pressão são amplamente utilizadas em estruturas estruturais e não estruturais de produtos mecânicos em geral. Caracterizam-se pelo baixo custo, fácil instalação e são adequados para peças com montagem e desmontagem frequentes. Mas a capacidade anti-afrouxamento da arruela de pressão é muito baixa! Especialmente na Europa e nos Estados Unidos, a taxa de adoção de produtos que exigem alta confiabilidade é extremamente baixa, especialmente as importantes peças de conexão estrutural de suporte de carga que foram abandonadas por muitos anos. Nosso país ainda possui algumas aplicações na indústria militar, mas foram aprimoradas para materiais de aço inoxidável. Diz-se que o uso de arruelas de pressão de aço foi proibido há muito tempo no CASC! Também é considerado muito inseguro por dois motivos: um é o inchaço e o outro é a fragilização por hidrogênio.
Caixa anti-afrouxamento da arruela de pressão
A conexão entre o redutor principal do eixo e a carcaça do eixo usa parafusos M16X100 de 10 0,9, o torque de aperto é 280+20 N·m e uma máquina de aperto elétrica de alta precisão é usada para apertar. A alteração do torque com o ângulo de rotação durante o aperto do parafuso é detectada sob duas condições: com arruela de pressão e sem arruela de pressão. Comparando a curva do ângulo de torque, verifica-se que com uma arruela de pressão, há sempre um torque de pré-aperto de cerca de 10 N·m; enquanto sem uma arruela de pressão, o torque do parafuso é de 0 N·m antes que o torque aumente significativamente.
Pode-se inferir que a arruela de pressão pode ser completamente achatada com um torque de pré-aperto do parafuso de cerca de 10 N·m. Após testes com torquímetro digital, constatou-se que o torque do parafuso não atingiu 20 N·m e a arruela de pressão estava completamente achatada, o que comprovou a veracidade da inferência acima.
A análise dos dois pontos acima mostra que a arruela de pressão só pode fornecer uma força elástica de 10 N·m, e a força elástica de 10 N·m pode ser ignorada para o torque de pré-aperto do parafuso de 280 N·m. Em segundo lugar, uma força tão pequena não é suficiente para que os cantos afiados do recorte da arruela de pressão fiquem embutidos na superfície do parafuso e nas peças conectadas. Após desmontagem e observação, não há reentrâncias óbvias na superfície dos parafusos e nas peças conectadas. Portanto, o efeito anti-afrouxamento das arruelas de pressão nos parafusos pode ser ignorado.
Além disso, uma arruela é adicionada entre o parafuso e a peça conectada. Se a qualidade da arruela for defeituosa, isso equivale a adicionar outro risco de segurança à conexão aparafusada.
Resumindo, quando o torque do parafuso é grande (maior que 200 N·m), usar arruelas de pressão para evitar que os parafusos se soltem causará mais danos do que benefícios. Por este motivo, sob a ação de impacto, vibração e mudança de carga, a força de pré-carga pode desaparecer em determinado momento e a conexão pode se soltar.
Ao mesmo tempo, a NASA também descobriu o problema das arruelas de pressão abertas. No padrão da NASA, no capítulo sobre porcas de travamento, está escrito: "Arruelas de pressão espirais típicas... atuam como molas ao apertar os parafusos. Função. No entanto, quando o parafuso está totalmente apertado, a arruela geralmente fica plana. Neste caso Ao mesmo tempo, ela pode ser considerada uma arruela plana integral e sua função de travamento não existe. As arruelas de travamento são inúteis para travamento. Trecho do artigo original, veja imagem abaixo.
