Análisis de las causas de la expansión de los anillos de la arandela elástica ondulada

En este trabajo, a través del análisis de fuerzas del arandela elástica ondulada, se concluye que la causa principal de la expansión de la arandela elástica es que el chaflán exterior de la superficie de apoyo de la tuerca es demasiado grande. Para evitar que se produzca la expansión del anillo, la causa debe buscarse en la tuerca y la arandela plana correspondientes.

Durante el proceso de ensamblaje de la arandela de resorte ondulada, el diámetro de la arandela de resorte aumenta y se expande hacia afuera. Este fenómeno se denomina "anillo de expansión" de la arandela elástica. El fenómeno de expansión de las arandelas elásticas tiene una larga historia. Ya hace más de medio siglo, hubo informes relevantes. En cuanto al motivo de la expansión del ring, hay diferentes opiniones, y aún no hay una explicación clara. Hasta el momento, no hay conclusión, y la disputa por la calidad de la arandela elástica causada por el anillo de expansión no se ha detenido.

Este trabajo hace un análisis en profundidad de las razones por las que se produce la expansión del anillo.

También es una forma común de montaje agregar una arandela plana entre la arandela elástica ondulada y el cuerpo o entre la arandela elástica y la tuerca.

La norma especifica el ancho de apertura (m) de la arandela elástica ondulada después de que se aplana, que no puede ser mayor que un valor especificado. Este es el requisito mínimo para la fabricación de arandelas elásticas, que se puede lograr fácilmente siempre que se utilice el proceso de corte normal. Cuando apretamos la tuerca, la arandela elástica se aplana primero. En circunstancias normales, el par necesario para aplanar la arandela elástica es muy pequeño, solo una fracción del par de torsión de la tuerca.

El valor m especificado por el estándar debe medirse en este momento. Sin embargo, el fenómeno de expansión de la arandela elástica ondulada ocurre después de que se aplica continuamente el par de apriete, y su ancho de apertura aumenta con el aumento del par de apriete. Cuando alcanza un cierto nivel, el valor del ancho de apertura aumenta rápidamente y el par de apriete es difícil de aumentar hasta que la tuerca no se puede apretar, lo que resulta en la pérdida del efecto de uso de la arandela de resorte.

Para este fenómeno, las personas a menudo buscan la razón de la arandela de resorte en sí, de los aspectos de la calidad de fabricación, las características de diseño, el proceso de fabricación e incluso los materiales, el tratamiento térmico de la superficie, etc.

Por ejemplo, algunas personas alguna vez pensaron que las arandelas de resorte onduladas de servicio ligero son más propensas a la expansión que las arandelas de resorte estándar, y algunas personas alguna vez pensaron que la sección transversal trapezoidal de la arandela es un factor importante para causar la expansión del anillo, y algunos la gente piensa que el ángulo de corte de la arandela elástica y el ángulo del borde roto son opuestos al anillo de expansión. Algunas personas incluso consideran el material de la arandela de resorte como una razón importante para la expansión del anillo y piensan que la arandela de resorte de acero inoxidable es más propensa a la expansión del anillo que la arandela de resorte de acero.

La causa raíz del anillo de expansión abierto de la arandela elástica ondulada y la ruptura por fragilización por hidrógeno:

1. La expansión de la arandela de resorte no suele ser problema de la arandela de resorte en sí.
2. La mayoría de las arandelas elásticas con anillos de expansión están sujetas a una tensión externa radial, y la tensión externa se deriva de la fuerza axial de apriete formada por el par de apriete.
3. El chaflán exterior de la superficie de apoyo de la tuerca hace que la fuerza de bloqueo axial forme una componente radial, provocando así que la abertura de la arandela elástica se combe. Cuanto menor sea la apertura del chaflán, mayor será la probabilidad de anillos abombados.
4. Agregar una arandela plana entre la tuerca y la arandela elástica ondulada es beneficioso para reducir o evitar la expansión del anillo, pero la arandela plana es demasiado delgada o demasiado blanda para evitar la expansión del anillo.
5. La causa raíz de la ruptura por fragilización por hidrógeno de la arandela elástica suele ser el método de tratamiento térmico irrazonable y la ruptura causada por la falta de tratamiento de deshidrogenación inmediato después del electrogalvanizado.

En todo tipo de conectores mecánicos, el anti-aflojamiento de pernos es un eslabón muy importante. Hay muchas formas de evitar que los pernos se aflojen en la vida, incluido el uso de arandelas elásticas para evitar que se aflojen. Las arandelas elásticas a menudo se denominan arandelas elásticas en la industria de tornillos. Entonces, ¿por qué se usa con frecuencia? Esto debe explicarse a partir de la función y el principio de la arandela elástica.

El papel de la arandela elástica ondulada:

La función básica de la arandela elástica es dar fuerza a la tuerca después de apretarla, ¡aumentando la fricción entre la tuerca y el perno! Es decir, se añade una medida de protección para evitar el aflojamiento de los tornillos de fijación por la vibración del equipo en funcionamiento.

Principio anti-suelto de la arandela elástica ondulada:

El principio anti-aflojamiento de la arandela elástica es que después de aplanar la arandela elástica ondulada, la arandela elástica generará una fuerza elástica continua, de modo que el par de conexión roscada entre la tuerca y el perno continuará manteniendo una fuerza de fricción y generando un par de resistencia, evitando así que la tuerca se afloje. Al mismo tiempo, las esquinas afiladas en la abertura de la arandela elástica están incrustadas respectivamente en la superficie del perno y la parte conectada, evitando así que el perno gire con respecto a la parte conectada.

Sin embargo, se ha demostrado que las arandelas elásticas onduladas solo pueden proporcionar una fuerza elástica de 10 N/m, que es insignificante para una precarga del perno de 280 N/m. En segundo lugar, una fuerza tan pequeña no es suficiente para hacer que las esquinas afiladas de la arandela elástica corten la superficie del perno y la parte conectada. Después del desmontaje, no hay muescas obvias en la superficie del perno y las partes conectadas. Por lo tanto, se puede ignorar el efecto anti-aflojamiento de la arandela elástica en el perno.

Zhejiang Lisheng Spring es un fabricante profesional de resortes ondulados, tenemos muchos años de experiencia en producción y somos uno de los expertos en esta industria. Nuestra empresa cuenta actualmente con miles de especificaciones de productos, puede elegir el resorte ondulado que se adapte a su producto. Nuestros productos incluyen principalmente anillo de retención sin oreja, resortes ondulados de extremo de cuña de múltiples vueltas, muelle ondulado anidado. Si está interesado en nuestros productos, no dude en contacto a nosotros.