Gängadfästanordninganslutning är den mest grundläggande och vanligaste anslutningsmetoden vid mekanisk montering. Under service är fästelement benägna att lossna under påverkan av utrustningsvibrationer, växlande belastningar, stötbelastningar och andra arbetsförhållanden, vilket direkt minskar monteringsnoggrannheten och driftsäkerheten hos utrustningen och ytterligare påverkar produktkvaliteten och produktionseffektiviteten. Detta dokument analyserar utförligt de huvudsakliga orsakerna till att gängade fästdonskopplingar lossnar och introducerar vanliga anti-lossningsstrukturer och skyddsåtgärder, vilket ger en referens för rationell användning av gängade kopplingar.

1 Orsaker till att gängade fästdonsanslutningar lossnar

Kärnprincipen för gängad fästanordning är att komprimera och fixera de anslutna delarna genom den axiella förspänningen som genereras av bultåtdragning. Dämpningen eller misslyckandet av axiell förspänning efter bultdragning definieras som lossning av gänganslutning. De huvudsakliga orsakerna till att gänganslutning lossnar sammanfattas enligt följande:

1.1 Konstruktionsfel

(1) Felaktigt bultval

Underbultåtdragning ökar anslutningens klämkraft med ökningen av bultens förspänning. När förspänningen når bultmaterialets sträckgräns uppstår plastisk deformation på bulten. I detta fall leder kontinuerlig ökning av förspänningen till försumbar eller ingen ökning av klämkraften. Överdriven överdragning kommer gradvis att minska klämkraften och så småningom orsaka bultbrott. Därför ska konstruktörer noggrant beräkna bultens åtdragningsmoment och välja lämpliga bultspecifikationer och anslutningsscheman baserat på vikten av delar, lagers arbetsförhållanden, säkerhetsspecifikationer och andra parametrar, för att undvika lossning och brottfel orsakade av felaktigt val.

(2) Saknade eller orimliga anti-lossningsdesign

Gängade anslutningar fungerar kontinuerligt under komplexa arbetsförhållanden som vibrationer, växlande belastningar och stötar. I avsaknad av effektiva anti-lossningsstrukturer eller med felaktigt matchade anti-lossningsscheman, kommer fel som gänglossning och att bultar och muttrar faller av sannolikt att inträffa. Följaktligen ska riktade anti-lossningsåtgärder konfigureras i enlighet med utrustningens driftsförhållanden i produktdesignstadiet för att förhindra anslutningsfel under svåra arbetsförhållanden.

1.2 Otillräcklig förladdning

Förspänningen som genereras efter skruvdragning bestämmer direkt klämeffekten mellan anslutna delar, och otillräcklig förspänning är en av huvudorsakerna till att gänganslutning lossnar. Standardmontering kräver att bultens förspänning ligger nära eller når materialets sträckgräns för att säkerställa anslutningsstabilitet. Men vid faktisk produktion och montering leder många faktorer till undermåligt åtdragningsmoment, inklusive begränsad arbetskraft hos arbetare och felaktiga monteringsverktyg. Dessutom saknar vissa processdokument att specificera standardskruvens åtdragningsmoment, och inga speciella momentverktyg är utrustade vid monteringsstationer. Operatörer bedömer åtdragningstillståndet enbart utifrån erfarenhet och intuition, vilket resulterar i otillräcklig förspänning av bultar i vibrationsutsatta områden och lossningsfel efter långvarig drift.

1.4 Inducerad lossning genom deformation av lagerytans depression

När lagerytorna avbultar och muttraroch kontaktytorna på anslutna delar utsätts för tryckbelastningar, kommer överdriven lokal spänning att orsaka plastisk deformation såsom ytfördjupning och kollaps. Deformationen av lagerytor leder direkt till dämpning eller fullständig förlust av effektiv bultförspänning, ökar passningsfrigången för gängade anslutningar och orsakar slutligen att fästelementen lossnar.

1.4 Monteringsprocesser som inte är standard

För monteringskonstruktioner med regelbundet fördelade flera bultar kommer avsaknaden av standardiserade åtdragningsprocessspecifikationer att leda till obalanserad spänning och inkonsekvent åtdragning av varje bult på grund av oregelbundna åtdragningssekvenser när operatörer arbetar rent av erfarenhet, vilket resulterar i att anslutningen lossnar. Till exempel ska fyrkantsfördelade monteringsbultar dras åt diagonalt och i flera omgångar för att säkerställa jämn belastning på alla bultar. Icke-standardiserade monteringsprocesser kommer inte bara att orsaka bultlossning, utan också leda till deformation av anslutna delar och monteringsnoggrannhet utanför toleransen på grund av ojämn spänningsfördelning.

1.5 Bearbetning av kvalitetsdefekter hos delar

Bearbetningsnoggrannheten för gängade hål och bultmonteringshål påverkar direkt monteringskvaliteten och förspänningseffekten av gängade anslutningar. Bländaravvikelse är en nyckelfaktor som orsakar lossning: underdimensionerade hål leder till monteringssvårigheter och otillräcklig gängpassning; överdimensionerade hål minskar kontaktytan mellanbult/mutterlagerytor och anslutna delar, vilket orsakar lokal spänningskoncentration och depressionsdeformation, vilket förstör förspänningstillståndet och i slutändan resulterar i att fästelementen lossnar.

2 Vanliga anti-lossningskonstruktioner för gängade fästdonsanslutningar

Enligt arbetsprinciper är anti-lossningsstrukturer för gängade anslutningar indelade i tre kategorier: friktionsanti-lossning, mekanisk anti-lossning och permanent anti-lossning. Arbetsprinciperna och tillämpningsscenarionerna för varje typ är följande: