Analisi delle cause di espansione degli anelli della rondella elastica ondulata

In questo lavoro, attraverso l'analisi della forza del rondella elastica ondulata, si conclude che la causa principale dell'espansione della rondella elastica è che lo smusso esterno della superficie portante del dado è troppo grande. Per evitare il verificarsi dell'espansione dell'anello, la causa dovrebbe essere trovata nel dado corrispondente e nella rondella piatta.

Durante il processo di assemblaggio della rondella elastica ondulata, il diametro della rondella elastica aumenta e si espande verso l'esterno. Questo fenomeno è chiamato "anello di espansione" della rondella elastica. Il fenomeno dell'espansione delle rondelle elastiche ha una lunga durata storia. Già più di mezzo secolo fa esistevano segnalazioni rilevanti. Per quanto riguarda il motivo dell'espansione dell'anello, ci sono opinioni diverse e non c'è ancora una spiegazione chiara. Finora non c'è conclusione e la disputa sulla qualità della rondella elastica causata dall'anello di espansione non si è fermata.

Questo documento fa un'analisi approfondita delle ragioni per il verificarsi dell'espansione dell'anello.

È anche una forma di assemblaggio comune aggiungere una rondella piatta tra la rondella elastica ondulata e il corpo o tra la rondella elastica e il dado.

Lo standard specifica la larghezza di apertura (m) della rondella elastica ondulata dopo che è stata appiattita, che non può essere maggiore di un valore specificato. Questo è il requisito minimo per la produzione di rondelle elastiche, che può essere facilmente raggiunto purché si utilizzi il normale processo di taglio. Quando stringiamo il dado, la rondella elastica viene prima appiattita. In circostanze normali, la coppia richiesta per appiattire la rondella elastica è molto piccola, solo una frazione della coppia del dado.

Il valore m specificato dallo standard dovrebbe essere misurato in questo momento. Tuttavia, il fenomeno di espansione della rondella elastica ondulata si verifica dopo l'applicazione continua della coppia di serraggio e la sua larghezza di apertura aumenta con l'aumento della coppia di serraggio. Quando raggiunge un certo livello, il valore della larghezza di apertura aumenta rapidamente e la coppia di serraggio è difficile da aumentare fino a quando il dado non può essere serrato, con conseguente perdita dell'effetto di utilizzo della rondella elastica.

Per questo fenomeno, le persone spesso cercano il motivo dalla stessa rondella elastica, dagli aspetti della qualità di produzione, dalle caratteristiche del design, dal processo di produzione e persino dai materiali, dal trattamento termico della superficie e così via.

Ad esempio, alcune persone una volta pensavano che le rondelle elastiche ondulate leggere fossero più inclini all'espansione rispetto alle rondelle elastiche standard, e alcune persone una volta pensavano che la sezione trasversale trapezoidale della rondella fosse un fattore importante nel causare l'anello di espansione, e alcuni la gente pensa che l'angolo di taglio della rondella elastica e l'angolo del bordo rotto siano opposti all'anello di espansione. Alcune persone considerano persino il materiale della rondella elastica come un motivo importante per l'espansione dell'anello e pensano che la rondella elastica in acciaio inossidabile sia più incline all'espansione dell'anello rispetto alla rondella elastica in acciaio per molle.

La causa principale dell'anello di espansione aperto della rondella elastica ondulata e della rottura dell'infragilimento da idrogeno:

1. L'espansione della rondella elastica di solito non è il problema della stessa rondella elastica
2. La maggior parte delle rondelle elastiche con anelli ad espansione sono soggette a una tensione esterna radiale e la tensione esterna deriva dalla forza assiale di serraggio formata dalla coppia di serraggio.
3. Lo smusso esterno della superficie di appoggio del dado fa sì che la forza di bloccaggio assiale formi una componente radiale, provocando così un rigonfiamento dell'apertura della rondella elastica. Minore è l'apertura dello smusso, maggiore è la probabilità di anelli sporgenti.
4. L'aggiunta di una rondella piatta tra il dado e la rondella elastica ondulata è utile per ridurre o evitare l'espansione dell'anello, ma la rondella piatta è troppo sottile o troppo morbida per evitare l'espansione dell'anello.
5. La causa principale della rottura dell'infragilimento da idrogeno della rondella elastica è solitamente il metodo di trattamento termico irragionevole e la rottura causata dalla mancanza di un trattamento di deidrogenazione immediato dopo l'elettrozincatura.

In tutti i tipi di connettori meccanici, l'anti-allentamento dei bulloni è un collegamento molto importante. Esistono molti modi per prevenire l'allentamento dei bulloni nella vita, incluso l'uso di rondelle elastiche per evitare l'allentamento. Le rondelle elastiche sono spesso chiamate rondelle elastiche nell'industria delle viti. Allora perché è usato frequentemente? Questo deve essere spiegato dalla funzione e dal principio della rondella elastica.

Il ruolo della rondella elastica ondulata:

La funzione di base della rondella elastica è quella di dare una forza al dado dopo che il dado è stato serrato, aumentando l'attrito tra il dado e il bullone! Vale a dire, viene aggiunta una misura protettiva per impedire l'allentamento dei bulloni di fissaggio causato dalla vibrazione dell'apparecchiatura in funzione.

Principio anti-allentamento della rondella elastica ondulata:

Il principio anti-allentamento della rondella elastica è che dopo che la rondella elastica ondulata è stata appiattita, la rondella elastica genererà una forza elastica continua, in modo che la coppia di connessione filettata tra il dado e il bullone continui a mantenere una forza di attrito e generi una coppia di resistenza, impedendo così al dado di allentarsi. Allo stesso tempo, gli spigoli vivi all'apertura della rondella elastica sono annegati rispettivamente nella superficie del bullone e della parte collegata, impedendo così al bullone di ruotare rispetto alla parte collegata.

Tuttavia, è stato dimostrato che le rondelle elastiche ondulate possono fornire solo una forza elastica di 10 N/m, che è trascurabile per un precarico del bullone di 280 N/m. In secondo luogo, una forza così piccola non è sufficiente per tagliare gli spigoli vivi della rondella elastica nella superficie del bullone e della parte collegata. Dopo lo smontaggio, non vi è alcuna rientranza evidente sulla superficie del bullone e delle parti collegate. Pertanto, l'effetto anti-allentamento della rondella elastica sul bullone può essere ignorato.

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