防松墊圈使用圖解?在一些重載場合,經常會出現過螺栓把墊圈壓碎的情況,然後就想選用高強度墊圈,但是螺栓聯接副必須選用相适用等級的螺栓、螺母和墊圈,這條原則是必須遵守的,今天小編就來說說關于防松墊圈使用圖解?下面更多詳細答案一起來看看吧!
防松墊圈使用圖解
在一些重載場合,經常會出現過螺栓把墊圈壓碎的情況,然後就想選用高強度墊圈,但是螺栓聯接副必須選用相适用等級的螺栓、螺母和墊圈,這條原則是必須遵守的。
一、高強墊圈選用
平墊圈的作用一是增加支撐面積,防止損傷零件表而;二是結構要求(如長孔),便于聯接。因此,在高強螺栓大預緊力聯接中有時為了防止承壓面的破壞,在聯接中使用平墊圈。
在《GB/T 1230鋼結構用高強度墊圈》彈墊中,它的應用參照《GB/T 3632-2008鋼結構用扭剪型高強度螺栓聯接副》,屬于結構鋼用螺栓聯接副标準之一,隻用12mm-30mm幾種規格,标準明确适用範圍是“本标準适用于GB/T 1228《鋼結構用高強度大六角頭螺栓》配套使用的鋼結構摩擦型高強度螺栓聯接副”,應該更适用于建築、橋梁行業。
還有一種《GB/T 18230.5-2000 栓接結構用平墊圈 淬火并回火》,是一種大六角螺栓聯接副用墊圈,也有自己相适用的螺栓、螺母。
至于JB/ZQ 4080,屬于機械部重型标準,現在已經不太實用了,此處不考慮。
既然墊圈需要相匹配,其實不用滿天下到處找,常用的《GB/T 5783六角頭螺栓 全螺紋》對應的《GB/T 97.1-2002平墊圈 A級(ISO 7089:2000,EQV)》其實是按硬度等級分為200HV和300HV級,使用注意事項見下圖節選标準内容
可見我們既然螺栓和螺釘都選用12.9級,自然必須使用300HV的墊圈,硬度範圍300HV~370HV,标記方式:墊圈 GB/T 97.1-8-300HV,标記方式可參考标準GB/T 1237-2000,截圖如下:
同時螺母也必須使用相應等級,《GB/T 6170 Ⅰ型六角螺母》材料為鋼性能等級分為:6、8、10, 10螺母标記:螺母 GB/T 6170-M12-10,參照标準如圖:
在螺栓聯接副中,如果發生事故,人們希望螺栓先失效,這樣可以預先觀察到,如果螺母失效這樣事故就是突然的,所以現有螺母标注等同國際标準ISO4032,是對德标DIN934的改良,強度都是加強的,比螺栓強度等級高一級,這也說明我們選用螺母等級的重要性。
依據以上标準規定,12.9級螺栓或螺釘,必須匹配300HV墊圈和10級螺母,選用是必須明确标示(國标對标記規定比較簡略,現有國标大多等同采用ISO标準,國際标準對标記方法有更明确規定,基本類似GB/T 1237。)
二,彈簧墊圈作用
彈簧墊圈是一種使用非常廣泛的機械零件。一般說來它有兩方面的功能:一方面是有利于提高聯接的疲勞強度,另一方面是有利于聯接的防松。迄今為止,有關采用彈簧墊圈有利于疲勞強度的觀點隻有定性的或者圖解形式分析,未見解析證明。而對它的防松功能,越來越多的人也提出了異議。有人基于實驗數據,提出了采用墊圈不但不能起到防松作用,反而更易松動的觀點。也有人通過建立彈簧墊圈的螺栓聯接力學模型,對螺栓聯接進行了受力分析,對彈簧墊圈的功能進行了定量分析,得出了“采用彈簧墊圈能提高聯接的疲勞強度,但不利于聯接的可靠性以及防松”的結論[唐進元 彈簧墊圈功能分析]。
彈簧墊圈依靠彈力及其切口尖角的嵌入起到防松的作用,但由于彈力不均,也不十分可靠,多用于不甚重要的聯接,對聯接表面不允許劃傷和經常拆卸的場合不宜選用。
用力矩法控制預緊力時,防松元件的使用可能使預緊力出現較大的損失,而預緊力的損失,又增加了松動的可能,所以,在一定條件下可以省略防松元件。
在螺栓承受軸向載荷的條件下,對8.8級及其以上的螺栓,其夾緊長度大于螺紋直徑的3倍時,可以不采用防松元件。因為在這種情況下,如能比較準确的控制預緊力,即使承受沖擊載荷時,一般還能保證足夠的剩餘預緊力,以阻止螺栓松動。
具體到螺栓類型可參考如下:
高強度螺栓(摩擦型)要施加預拉力,加彈簧墊圈後不利施加預拉力;高強度螺栓在預緊力矩下産生的摩擦力足夠防松,所以也不需要額外措施防止松動。故高強度螺栓不應該加彈簧墊圈。
普通螺栓:需要保證螺栓的張緊力從而防止螺栓松動。聯接闆和螺母之間加彈簧墊圈防松。在螺母施加預緊力後,墊圈被壓平而産生彈性反力,使旋合螺紋間壓緊,增大摩擦力防松。但是由于彈力不均,在運營過程中,發生的振動沖擊載荷,使墊圈的防松效果變的很差,一般用于不甚重要的聯接。
查閱彈墊的出處,DIN 127,對于彈墊的使用範圍有明确的說明,而在國标中卻省略了,如圖
譯文:1.應用範圍和場合
本标準規定的彈簧墊圈,設計适用于強度等級5.8及以下等級的螺栓連接中,或者是ISO898部分1的明确規定使用的場合。彈墊目的是為了防松(見DIN267第26部分)。在承受交變徑向載荷作用時防松效果無效,設計适用于螺栓連接距離較短的情況
通過查找一些文獻,即從防松角度講,螺母下加彈簧墊圈不如加平墊圈,加平墊圈不如不加墊圈[李景林 彈簧墊圈防松]。
彈簧墊圈雖然比較普遍的應用在防松領域,但是實際上防松效果非常不理想,英國螺栓科技公司做過實驗,在有橫向振動的情況下,加彈簧墊圈的螺母比單獨使用螺母松動更快[比爾·伊克賽斯博士 螺母和螺栓為何會松動]。
所以,采用彈簧墊圈來解決高強度螺栓的松動是一種錯誤的方法。可考慮取消用彈墊或采用其它摩擦或機械式防松措施。
彈墊可用于不重要場合的放松,高強連接不要指望彈墊達到防松效果。
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