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Mechanismusanalyse der Schraubenbefestigung

March 27, 2024

Das Wesen der Drehmomentregelung

Der grundlegende Zweck von Gewindeverbindungen, insbesondere wichtiger Gewindeverbindungen, die dynamische Belastungen tragen, besteht darin, Gewindeverbindungen zu verwenden, um die verbundenen Teile zuverlässig miteinander zu verbinden.Die Essenz der Montage-Spannung oder der Montage-Drehmomentregelung besteht darin, die axiale Vorbelastung des Schraubens innerhalb eines angemessenen Bereichs zu steuernDie Schraube wird in das angeschlossene Teil eingesetzt, und die Schraube wird durch Anziehen der Mutter oder des inneren Gewinns gestreckt und deformiert.mit einem Durchmesser von mehr als 20 mm,Theoretisch betrachtet ist, je größer die axiale Vorbelastungskraft, desto besser die Leistung gegen Lockerung und Müdigkeit.und der beste Effekt ist, wenn die Vorbelastungskraft erreicht oder ist nahe an der Ausbeugung Festigkeit des Bolzes.

 

Beziehung zwischen Vorlast und Drehmoment
Die Drehmomentmethode besteht darin, die axiale Vorbelastung indirekt durch Steuerung des Verschlussspannmoments zu steuern.Die folgenden Grundverhältnisse bestehen zwischen dem Zugdrehmoment M des Bolzes und der axialen Vorlast F des Bolzes::
M=KDF
Hierbei ist M - Drehmoment, K - Drehmomentkoeffizient, F = Vorziehkraft, D der Nenndurchmesser des Gewindes.
In der empirischen Konstruktion beträgt der Drehmomentkoeffizient K im Allgemeinen 0.2, aber in Wirklichkeit ist der K-Wert keine Konstante, sondern eine Variable, die von anderen Bedingungen wie der Gewindegenauigkeit abhängt.,Material, Oberflächenzustand und Schmierbedingungen, kann der K-Wert derselben Verbindung in einem Bereich von 0,1-0,5 oder sogar größer sein, je höher die Genauigkeit der Gewindeherstellung,je stabiler die Oberflächenbehandlungs- und Schmierbedingungen, je stabiler der K-Wert (kleine Dispersion), umgekehrt desto größer die Dispersion.

 

Bei der Berücksichtigung der Abweichung des K-Werts sind die Konstruktionsanforderungen an die Vorbelastungskraft zu erfüllen:die oberen und unteren Grenzen des Schraubverspannungsmoments können nach der folgenden Formel bestimmt werden::
Mu=KLDFU
ML=KUDFL

FU, FL - oberste und untere Grenzwerte der von der Konstruktion geforderten axialen Vorbelastung;
KU, KL - obere und untere Grenzwerte des K-Wertes unter spezifischen Prozessbedingungen;
Die obige Formel zeigt, dass je größer die Divergenz des K-Wertes ist, je größer die Konstruktion der Gurtverbindung (Gurtdurchmesser D und Achskraft FU, FL) bestimmt ist,je strenger die Steuerung des Drehmoments der Montage ist (je kleiner die Mu-ML)Ähnlich wird bei der Bestimmung der Drehmomentregelungsgenauigkeit (Mu, ML) die Differenz des K-Wertes erhöht.je mehr die axiale Kraft zerstreut ist, desto schlechter ist die Zuverlässigkeit der Gewindeverbindung.

 

Beziehung zwischen Vorbelastungskraft und Drehwinkel
Wie ist die Beziehung zwischen der Vorbelastungskraft und dem Schließwinkel, wenn die Verbindung während des Zügelns gedreht wird?
Aus der Kinematik des Gewinns und der Analyse des Kraftzustands des Befestigungsbelages und des verbundenen Teils kann festgestellt werden, daß in der Anfangsphase des Schraubens der Schraube oder MutterDie Ecke wird keine Spannung erzeugen., erst wenn das Ende des Steckers mit dem angeschlossenen Teil in Berührung kommt, beginnt die Anspannungskraft zu entstehen und erst wenn die vollständige Passform, F und θ verdrahtet sind,Das Grundverhältnis zwischen der Anspannungskraft und der Ecke ist wie folgt::
F = CPθ
(F - Vorbelastungskraft, Steifheitskoeffizient des Verbundwerkstoffs C, P-Winkel, θ Drehwinkel des Schraubkopfes).

 

Drehmoment-Winkel-Verhältnis - Zuwachsverhältnis zwischen Drehmoment-Winkel
Es kann aus dem Spannprozeß im Montageprozeß ersichtlich sein, dass, wenn der Bolzen vom Anfang des Schraubens an die Gelenkoberfläche berührt,das Schraubdrehmoment ist fast 0 oder gering, solange die Gewindegenauigkeit qualifiziert ist und es keine Beule gibtAnschließend geht es in die Montagephase, in der einige Fertigungsfehler und die Rauheit der Berührungsfläche sowie die elastische und plastische Verformung des geklemmten Teils überwunden werden.Die Beziehung zwischen Drehmomentsteigerung und Winkeländerung in diesem Abschnitt ist nichtlinear, und der Drehmomentwert steigt sehr schnell. Dann geben Sie die Stufe der ungefähren elastischen Verformung, zu diesem Zeitpunkt Drehmoment und Winkel ist eine lineare Beziehung,Die Steigerung des Winkels entspricht der Steigerung der Verformung.Wenn die Vorbelastung den Ertragspunkt des Bolzes erreicht, beginnt der Bolz in eine plastische Verformung zu geraten.solange das Drehmoment gering istDas Verhältnis von Drehmoment-Zunahme zu Zunahme von Winkel wird stark reduziert,der anzeigt, dass der Ertragspunkt erreicht ist.