彈簧墊圈究竟能不能防松
作者:泵閥 來源:墊圈 發(fā)布時間:2023-06-08
在各類機械連接件中,螺栓的防松是一個很重要的環(huán)節(jié)。彈簧墊圈能不能防松!那我們今天就來探討一下,彈簧墊圈究竟防不防松。
一、彈簧墊圈的防松效果怎么樣?
彈簧墊圈在一般機械產(chǎn)品的承力和非承力結(jié)構(gòu)中應(yīng)用廣泛,其特點是成本低廉、安裝方便,適用于裝拆頻繁的部位。但是彈簧墊圈的防松能力很低!尤其在目前各國要求高可靠性產(chǎn)品中采用率極低,特別是重要的承力結(jié)構(gòu)連接部位早已被拋棄好多年。據(jù)說,鋼制彈簧墊圈在CASC早就是被禁止使用了!也說是很不安全,原因有兩個:一是漲圈,二是氫脆。
二、彈簧墊圈防松原理
彈簧墊圈的防松原理是在把彈簧墊圈的壓平后,彈簧墊圈會產(chǎn)生一個持續(xù)的彈力,使螺母與螺栓的螺紋連接副持續(xù)保持一個摩擦力,產(chǎn)生阻力矩,防止螺母松動。同時彈簧墊圈的開口處的尖角分別嵌入螺栓和被連接件表面,從而防止螺栓相對于被連接件回轉(zhuǎn)。
三、彈簧墊圈防松案例
車橋主減速器與橋殼的連接使用10.9級M16×100螺栓,擰緊力矩為(280+20 )N·m,使用高精度電動擰緊機擰緊。在有彈簧墊圈和沒有彈簧墊圈兩種狀態(tài)下檢測螺栓擰緊過程中力矩隨轉(zhuǎn)角的變化。對比力矩轉(zhuǎn)角曲線,發(fā)現(xiàn)在有彈簧墊圈的情況下,一直有約10N·m的預(yù)緊力矩;而沒有彈簧墊圈的情況下,螺栓在力矩顯著上升前,力矩處于0N·m狀態(tài)。
以此推斷用約10N·m的螺栓預(yù)緊力矩就可以將彈簧墊圈完全壓平。再通過用數(shù)顯扭矩扳手檢測,發(fā)現(xiàn)螺栓扭矩還未達(dá)到20N·m,彈簧墊圈已經(jīng)完全被壓平,驗證了上述推斷的正確性。
分析以上兩點說明,彈簧墊圈只能提供10N·m的彈力,而10N·m的彈力對于280 N·m的螺栓預(yù)緊力矩來說可以忽略,其次,這么小的力,不足以使彈簧墊圈切口處的尖角嵌入螺栓和被連接件表面。折卸后觀察,螺栓和被連接件表面都沒有明顯的嵌痕。所以,彈簧墊圈對螺栓的防松作用可以忽略。
另外,在螺栓與被連接件之間增加一個墊圈,如果墊圈質(zhì)量有問題,相當(dāng)于給螺栓連接又增加了一個安全隱患。
綜上所述,當(dāng)螺栓扭矩較大時(大于200N·m),用彈簧墊圈給螺栓防松的方式弊大于利。為此,在沖擊、振動和變載的作用下,預(yù)緊力可能在某一瞬間消失,連接有可能松脫。