Lukitusaluslevyjen tyypit: käytännön opas valintaan ja käyttöön

Mitä "lukkoaluslevytyypit" tarkoittavat todellisissa kokoonpanoissa

Lause lukkolevyjen tyypit kattaa useita malleja, jotka vastustavat löystymistä eri tavoin. Jotkut lisäävät jousivoimaa (jousialuslevyt), jotkut lisäävät kitkaa (hammas-/hammaslevyt) ja jotkut luovat mekaanisen kiilavaikutelman (kiila-lukkoparit). Väärän tyypin valinta voi muuttaa "lukitun" liitoksen liitokseksi, joka silti löystyy tärinän, lämpökierron tai upotuksen vaikutuksesta.

Käytännöllinen tapa on sovittaa pesukoneen lukitusmekanismi odotettuun vikatilaan:

• Tärinän löysäys (poikittainen luisto) → harkitse kiilalevyjä tai hyväksi todettuja vallitsevan momentin ratkaisuja.
• Alhainen vääntömomentti, ohut metallilevy, sähköinen liimaus → harkitse hammas(tähti) aluslevyjä.
• Tarvitset hallitun jousen käyttäytymisen (säilytä voima lämpömuutosten aikana) → harkitse Belleville- (levyjousi) tai aaltoaluslevyjä.
• Positiivinen mekaaninen kiinnitys (turvallisuuskriittinen) → harkitse kielekkeitä tai lukkolevyjä.

Jaetut lukkolevyt (kierrejousialuslevyt)

Jaetut lukkolevyt ovat tuttu "leikattu ja kierretty rengas". Niiden tarkoituksena on lisätä pieni jousivaikutelma ja luoda reunapurenta. Käytännössä niiden lukituskyky riippuu suuresti nivelen jäykkyydestä, pinnan kovuudesta ja siitä, kokeeko liitos poikittaisliikettä.

Mihin jaetut lukkolevyt sopivat parhaiten

• Yleiskäyttöinen, matalasta kohtalaiseen tärinä, jos historiallinen käytäntö/spesifikaatio sitä vaatii.
• Kokoonpanot, joissa liitospinta on tarpeeksi kova vastustaakseen aluslevyn aikaista litistymistä.

Käytännön varoituksia

Suuremmilla puristuskuormilla monet halkaisivat aluslevyt litistä nopeasti , joka toimii tavallisen aluslevyn tavoin ja lisää samalla vaihtelua vääntömomentin ja jännityksen välillä muuttuvan kitkan vuoksi. Jos suunnitteluongelmasi on todellinen tärinän löystyminen, pidä halkaistuja aluslevyjä "ei ensisijaisina valintasi", elleivät testitiedot tai asiakkaan tekniset tiedot tue niitä.

Yleisiä teknisiä tietoja ovat DIN 127 / samankaltaiset vanhat standardit, mutta monet teollisuudenalat suosivat vaihtoehtoja tärinäkriittisille liitoksille.

Hammas (tähti) lukkolevyt: sisäinen, ulkoinen ja yhdistelmä

Hammaslukituslevyissä käytetään sahalaitaisia "hampaita" kitkan lisäämiseen ja pintoihin pureutumiseen. Niitä käytetään laajalti sähköisissä ja kevyissä mekaanisissa kokoonpanoissa, koska hampaat voivat murtautua oksidien/maalin läpi ja parantaa sähkön jatkuvuutta samalla kun ne vastustavat pyörimistä.

Sisäinen hammas vs ulkoinen hammas

• Ulkoinen hammas : suurempi tehollinen säde parantaa pyörimiskestävyyttä; saattaa vahingoittaa näkyviä pintoja.
• Sisäinen hammas : hampaat sisähalkaisijan sisällä; parempi tiukoille ulkopinnan rajoituksille ja puhtaammalle ulkonäölle.
• Yhdistelmä (sisäinen/ulkoinen): aggressiivisempi purenta, mutta myös suurempi pintavaurioriski.

Paras käyttöesimerkki

Yleinen sovellus on maadoituskorvan liittäminen alustaan. Hammaspesulaite on sijoitettu siten, että hampaat koskettavat johtavaa perusmetallia. Jos alusta on maalattu, hampaat voivat leikata pinnoitteen läpi, mikä parantaa kosketusta. Tässä skenaariossa "lukitsemisen" hyöty tulee suurelta osin suurempi kitka ja pintapureuma , ei kevättoimintaa.

Kiilalevyt (parilliset nokkalevyt)

Kiilalukituslevyjä käytetään yhteensovitettuna parina, jossa on nokat sisäpuolella ja radiaaliset hammastukset ulkopuolella. Nokkaissa on kiilakulma, joka on suunniteltu siten, että mahdollisen löystymisen on kiitettävä nokkaramppeja pitkin, mikä lisää puristimen pituutta ja vastustaa perääntymistä.

Milloin valita kiilalukitus

• Suuri tärinä tai dynaaminen leikkaus, jossa voi esiintyä poikittaista liukumista.
• Turvallisuus- tai käyttöaikakriittiset liitokset, joissa kentän löysäys on kallista.
• Sovellukset, joissa voit hyväksyä pinnan hammastusjäljet ​​(tai käyttää yhteensopivia karkaistuja laakeripintoja).

Keskeinen käytännön huomautus

Nämä aluslevyt riippuvat oikeasta pariliitoksesta ja suunnasta. Asenna ne yhtenäisenä sarjana (nokat vastakkain). Yleinen kenttävirhe on parin jakaminen useisiin liitoksiin, mikä kumoaa kiilamekanismin.

Jos vaatimuksesi on "vastusta tärinän löystymistä", valitaan usein kiilalukitusmalleja, koska lukitusvaikutus ei ole pelkästään kitkapohjainen; se on a geometrinen kestävyys perääntymiselle .

Belleville (levyjousi) aluslevyt

Belleville-aluslevyt ovat kartiomaisia levyjousia. Ne valitaan vähemmän "kiertymisen estoon" ja enemmän puristusvoiman ylläpitämiseen laskeutumisen, lämpökierron, tiivisteen virumisen tai differentiaalilaajentumisen aikana. Ne voidaan pinota sarjaan / rinnakkain taipuman ja kuormituksen säätämiseksi.

Mitä he ratkaisevat hyvin

• Esijännityksen ylläpitäminen upotuksen/virumisen aikana (esim. polymeerit, tiivisteet, pehmeät alumiinirajapinnat).
• Lämpöpyöräily, jossa liitoksen pituus muuttuu lämpötilan mukaan.
• Mallit, joissa vaaditaan määritelty jousinopeus (hallittu puristuskäyttäytyminen).

Yksinkertainen numeerinen esimerkki (esilatauskonteksti)

Oletetaan, että M10 pultin ominaisuusluokka 8.8 on todistusjännitys lähellä 580 MPa . Käyttämällä tyypillistä suunnittelukohdetta noin 70 % esijännitys ja vetojännitysalue lähellä 58 mm² , likimääräinen esilataus on:

Esijännitys ≈ 0,7 × 580 MPa × 58 mm² ≈ 23,5 kN .

Belleville-aluslevy voidaan valita siten, että odotettu sauman laskeutuminen (esimerkiksi pieni pinon korkeuden aleneminen) aiheuttaa vain vaatimattoman esijännityksen muutoksen, mikä parantaa pitoa jäykkään pinoon verrattuna.

Aaltoaluslevyt ja kaarevat jousialuslevyt

Aaltoaluslevyt (moniaalto) ja kaarevat jousialuslevyt (yksiaalto/kaarevat) tarjoavat kevyempiä jousivoimia ja enemmän taipumaa kuin monet kierteiset jaetut aluslevyt. Niitä käytetään yleisesti vähentämään kolinaa, säätämään aksiaalista välystä ja kompensoimaan toleranssien pinoamista kevyissä kokoonpanoissa.

Parhaiten sopivat sovellukset

• Laakerin esijännitys matalakuormitteisissa mekanismeissa (jos laakerin/mekanismin suunnittelussa on määritelty).
• Melun/helinää säädin paneeleille ja valokannattimille.
• Yhteenmukaisuutta vaativat kokoonpanot ilman aggressiivista pintapuremaa.

Rajoitukset

Nämä eivät yleensä ole ensimmäinen valinta voimakkaaseen tärinän löystymiseen. Niiden arvo on ensisijaisesti kontrolloitu jousen käyttäytyminen , ei pyörimisen estävää geometriaa.

Kielekkeen aluslevyt ja lukkolevyt (positiivinen mekaaninen lukitus)

Kielekkeen aluslevyt ja lukituslevyt käyttävät taivutettua kielekettä, joka fyysisesti estää mutterin/pultin pyörimisen kytkemällä kiinnittimessä olevaan litteään, uraan tai piirteeseen ja kokoonpanon kiinteään osaan. Tämä on "positiivinen lukko" -konsepti pikemminkin kuin kitka/jousikonsepti.

Missä niissä on järkeä

• Turvallisuuskriittiset liitokset, joissa on tarkastusvaatimukset (silmämääräinen vahvistus kielekkeen kiinnittymisestä).
• Pyörivät laitteet, joissa historialliset standardit vaativat positiivista lukitusta.
• Sovellukset, joissa pinnan puremat tai hammastukset eivät ole toivottavia.

Käytännön varoituksia

Taivutusliuskat on plastisen muodonmuutoksen muoto; monia malleja käsitellään kertakäyttöisinä tai rajoitettuina uudelleenkäytetyinä spesifikaatioiden mukaan. Varmista, että kielekkeen aluslevyn materiaali ja paksuus vastaavat vääntömomenttia ja tasaista geometriaa, jotta kieleke ei halkeile tai löysty.

Vertailutaulukko: valinta yleisimmistä lukkoalustyypeistä

Käytä alla olevaa taulukkoa nopeana suodattimena. Tarkista sitten nivelten olosuhteet (värinätaso, pinnan kovuus/pinnoitteet, lämpötila ja siedätkö pintamerkintöjä).

Kuinka valita oikea lukkoaluslevy (päätösten tarkistuslista)

Tämän tarkistuslistan avulla voit rajata oikean vaihtoehdon nopeasti ja vahvistaa sitten testin tai aiemman pätevyyden avulla, kun liitos on kriittinen.

Valintavaiheet

1. Määritä löystymisajuri: tärinä, lämpökierto, upotus tai käyttäjän uudelleenvääntömomenttiongelmat.
2. Tarkista pinnan kunto: maalattu, pinnoitettu, anodisoitu, pehmeä alumiini, karkaistu teräs tai komposiitit.
3. Päätä, onko pintamerkintä hyväksyttävä: hammastukset/hampaat jättävät usein näkyviä vaurioita.
4. Arvioi huollettavuus: poistetaanko se usein? Jos kyllä, valitse ratkaisuja, joissa uudelleenkäyttö on johdonmukaista.
5. Tärinäkriittisten liitosten kohdalla priorisoi ratkaisuja, jotka ovat todistetusti tehokkaita poikittaiskuormituksessa (usein kiilalukitus tai vallitseva vääntömomenttistrategia) sen sijaan, että luottaisit jaettuun aluslevyyn.

Vankka nyrkkisääntö: lukitus alkaa puristusvoimalla . Jos liitos on alikiristetty, mikään aluslevy ei estä luotettavasti löystymistä.

Asennusvinkkejä ja yleisiä virheitä

Monet "lukkoaluslevyn viat" ovat itse asiassa kokoonpanoprosessin vikoja. Alla olevat kohdat estävät yleisimmät kenttäongelmat.

Parhaat käytännöt

• Aseta lukkoaluslevy suoraan pyörivän elementin (yleensä mutterin) alle, ellei tekniset tiedot toisin vaadi.
• Vältä pinoamasta useita "lukituselementtejä", jotka taistelevat keskenään (esim. hammaslevy ja kiilalukituspari), ellei sitä ole testattu.
• Jos käytät hammaslevyjä päällystetyillä pinnoilla, varmista, että hampaat todella koskettavat epäjaloa metallia, jos tarvitaan sähköistä tai kitkapurenta.
• Kiilalukitusparien kohdalla pidä pari yhdessä ja varmista, että nokat osoittavat sisäänpäin (nokat-nokkiin).

Virheet, jotka vähentävät lukituksen tehokkuutta

• Lukituslevyn käyttäminen väärän vääntömomentin tai öljyisen/likaisen liitospinnan "korjaamiseen".
• Jousityyppisen aluslevyn käyttö, jossa nivelen jäykkyys on niin korkea, että aluslevy vaikuttaa merkityksettömästi.
• Valitse aluslevyn ulkohalkaisija/ID, joka ei istu kunnolla, mikä aiheuttaa epäkeskisen kuormituksen ja epäjohdonmukaisen puristusvoiman.

Milloin lukkoaluslevyä ei saa käyttää

Joskus oikea vastaus on "ei lukkopesuria". Jos tarvitset hallittua esikuormitusta ja toistettavaa suorituskykyä, muut strategiat voivat menestyä pesureitä paremmin:

• Käytä vallitsevia kiristysmomentteja, täysmetallisia lukkomuttereita tai kierrelukitusliimoja, jos se on ympäristön kannalta tarkoituksenmukaista.
• Käytä karkaistuja litteitä aluslevyjä pintojen suojaamiseen ja tasaisen kitkan ylläpitämiseen, kun vääntömomentin ja jännityksen välisellä toistettavuudella on merkitystä.
• Jos tärinä on voimakasta, harkitse liitoksen uudelleensuunnittelua (lisää puristimen pituutta, lisää tapit/leikkausavaimet, paranna laakerialuetta) lukituslaitteiston lisäksi.

Luotettavin tulos saadaan valitsemalla niistä lukkolevyjen tyypit perustuu nivelfysiikkaan: puristusvoima, liukastumisriski, pinnan kunto ja palveluympäristö.