În prezent, siguranța conexiunii prin șurub a fost acordată o mare atenție la fabricarea, producția și întreținerea motorului în domeniul aviației. În special pentru piulițele autoblocante, a fost utilizat pe scară largă în industria aeronautică datorită rezistenței și reutilizării sale antisismice și slabe.
Piulița autoblocantă adoptă o deformare plastică pentru a forma forța de frecare în perechea de fire pentru a preveni desfacerea firului. Dar, în cazul utilizării repetate, cuplul autoblocant dintre perechile de filete va scădea treptat, mai ales în cazul impactului sau al modificării semnificative a sarcinii motorului, acest fenomen este mai evident.
În acest studiu, se analizează influența factorilor interni și externi asupra conexiunii firului liber, în speranța de a oferi îndrumări pentru dezvoltarea, utilizarea și întreținerea motorului în următorul domeniu de aviație.
1 life Durata de viață a piuliței autoblocante
În principiu, pentru a asigura funcționarea și rotirea conexiunii firului, este necesar să se păstreze un anumit spațiu între suprafețele de împerechere ale firului.
Conform cercetărilor privind modul de slăbire structurală, vibrația relativă dintre filetele sub sarcină dinamică va reduce coeficientul de frecare a perechii de filete, va face piulița să se rotească sau chiar să se desprindă. În componentele aeronautice, linia de conectare a firelor este o componentă importantă. Proiectarea blocării firelor este de o mare semnificație pentru produse.
Modalitățile comune de prevenire a relaxării includ trei tipuri:
În primul rând, modul anti slăbire care distruge relația de mișcare a perechii de șuruburi poate face ca firul piuliței și șurubului să se deformeze local prin sudare sau umplere și să realizeze efectul firului anti slăbit.
În al doilea rând, relaxarea mecanică se referă la utilizarea elementelor de blocare suplimentare după strângerea piuliței pentru a preveni rotația relativă a piuliței și a șurubului. Se folosesc adesea știftul, șaiba de oprire etc., care pot crește greutatea perechii de fire și dificultatea demontării.
În al treilea rând, forța de frecare este slăbită, ceea ce poate fi atins prin creșterea frecării suprafeței de contact.
Pentru piulița autoblocantă, deformarea radială poate fi realizată prin zona de blocare a piuliței pentru a obține efectul anti-slăbire. Când șurubul este înșurubat în poziția de deformare a piuliței autoblocante, poziția de deformare a piuliței va forma o forță de extrudare radială pe șurub, formând astfel o forță statică de frecare pe filet și va face ca suprafața firului să aibă un cuplu anti slăbire.
Este, de asemenea, o măsură importantă pentru a preveni slăbirea componentelor din domeniul aviației. Cu toate acestea, cu utilizarea piulițelor autoblocante, distanța forței de autoblocare va scădea.
Combinată cu cercetările existente, valoarea limită a distanței forței de autoblocare va fi aproape de valoarea limită după 15 experimente repetate. În procesul de utilizare, din cauza problemelor legate de zona de blocare și starea echipamentului perechii de fire, calitatea procesării, produsele produse de piulița autoblocantă nu pot atinge durata de viață așteptată, deci ar trebui luate măsuri eficiente pentru a reduce atenuarea cuplu de blocare în utilizarea piuliței autoblocante, pentru a-i îmbunătăți durata de viață.
2 、 Analiza factorilor care influențează atenuarea cuplului piuliței autoblocante
（1） Metoda de selectare a materialelor și de tratament termic
Pentru elementul de fixare din domeniul aviației, starea de proiectare a poziției ansamblului motorului poate fi selectată din oțel inoxidabil, oțel structural sau aliaj de titan până la materiale de fixare, iar selecția arată treptat tendința de rezistență ridicată și rezistență la temperaturi ridicate. Unele materiale de superaliaj sunt utilizate pe scară largă în proiectarea piulițelor autoblocante ale motorului.
Selectarea rezonabilă a materialelor este cheia pentru a asigura calitatea produselor. Durata de viață a piuliței autoblocante și cercetările experimentale existente demonstrează că materialul utilizat și metoda de tratament termic a piuliței vor afecta atenuarea cuplului piuliței autoblocante și, de asemenea, acordă atenție materialului, durității și potrivirii acoperirii firului.
（2） Structură de blocare
Selectarea materialelor adecvate și controlul metodei de tratament termic au o influență semnificativă asupra sistemului de blocare a piuliței de ridicare. Cu toate acestea, deoarece piulița autoblocantă se bazează în principal pe forța de frecare pentru a preveni slăbirea, influența mișcării pieselor de conectare a firului asupra slăbirii firului este evidentă în procesul de forță, Prin urmare, perioada de serviciu a piuliței autoblocante va fi afectate de caracteristicile structurale ale blocării piulițelor și de deformarea zonei de blocare.
În primul rând, structura tipică de blocare, care este adesea utilizată în domeniul aviației, este structura de aplatizare eliptică, structura de inserție nemetalică și structura de închidere cu fante.
Insertul nemetalic folosește proprietățile elastice ale materialului nemetalic pentru a obține efectul anti-slăbire a filmului. Restul folosește acțiunea de autoblocare a zonei de blocare pentru a preveni slăbirea.
Prin utilizarea efectivă a piulițelor autoblocante în motor, se constată că stabilitatea reutilizării piulițelor autoblocante în diferite zone de blocare va fi diferită. Analiza de simulare a diferitelor structuri de blocare a perechilor de șuruburi este realizată prin utilizarea unui software cu element finit, rezultatele arată că deformarea liganzilor din perechea de șuruburi va afecta zona de contact și performanța uniformă a zonei de blocare și este direct legată de stabilitatea performanței de blocare.
3 analysis Analiza experimentală
（1） Material piuliță autoblocantă
Pentru a analiza în continuare influența deformării structurale în zona de blocare asupra atenuării cuplului de blocare, analiza performanței cuplului de blocare a fost efectuată în acest studiu cu 10 produse ca grup. Analiza experimentului de cuplu a fost efectuată prin selectarea aceleiași specificații pentru piulițele nemetalice, eliptice, cu fante și piulițe autoblocante în trei puncte în condiții interioare. Rezultatele experimentale sunt următoarele.
Se constată că piulița autoblocantă a inserției are o suprafață mare de toleranță în tot procesul prin proprietățile elastice ale materialelor nemetalice, iar gradul teoretic de atenuare a cuplului autoblocant este mic. Cu toate acestea, în procesul de utilizare efectivă, sistemul de autoblocare a piuliței autoblocante a inserției din nailon este mai bun în primul și al doilea experiment, care este foarte afectat de temperatură, cuplul se va descompune rapid după încălzirea ansamblului și temperatura de serviciu ar trebui să fie mai mic de 100 ℃, astfel încât efectul temperaturii de performanță a materialelor nemetalice asupra acestui tip de piuliță autoblocantă este relativ mare.
Pentru piulița metalică autoblocantă, principalele se bazează pe deformarea închiderii în zona de blocare și pe cantitatea de interferență a contactului de extrudare al perechii de șuruburi. În comparație cu piulița autoblocantă nemetalică, durata de viață a materialului este mai puțin afectată de temperatură, iar influența controlului deformării și deformării în zona de blocare este relativ mare.
Pentru piulițele cu autoblocare, există două moduri de deformare, și anume cu fante și eliptice plate, care sunt simple în tehnologie și sunt, de asemenea, utilizate în mod obișnuit în unele piulițe auto-blocabile domestice. Deoarece modul de deformare depinde doar de forța de contact în două puncte, cantitatea de deformare are o mare influență asupra atenuării momentului de autoblocare.
Capătul cu fante se referă în principal la deformarea radială a închiderii după ce 6-8 crestături uniforme sunt deschise la coada piuliței, astfel încât să poată atinge interferența în mai multe puncte cu firul extern. Prin analiză, metoda de deformare este mai uniformă, iar momentul de blocare este mai stabil decât cel al metodei de deformare prin compresie eliptică.
Metoda de proiectare a noii piulițe autoblocante este modalitatea de a nu fanta în trei puncte, care poate depăși defectele tradiționale ale procesului piuliței cu fante și forța generală este uniformă. Prin cercetările existente, sa constatat că metoda de deformare în trei puncte este foarte importantă pentru durata de viață a piuliței de ridicare.
（2） Dimensiunile structurii de blocare
Combinată cu piulițe structurale tipice, zona de autoblocare poate fi cilindrică cu pereți subțiri, astfel încât dimensiunea sa include dimensiunea axială a zonei de blocare, diametrul cercului exterior și deformarea zonei de blocare.
Se constată că suprafața de contact a perechii de filet poate fi mărită prin creșterea corespunzătoare a lungimii axiale a zonei de blocare în anumite condiții de deformare. Panta de atenuare a cuplului după șurub în șurub scade de mai multe ori, ceea ce poate îmbunătăți durata de viață a piuliței autoblocante și poate crește greutatea perechii de șuruburi într-o anumită măsură. Această metodă nu este în conformitate cu conceptul de control al calității produsului.
În al doilea rând, raza cercului exterior al zonei de blocare poate fi modificată în mod corespunzător în aceeași condiție variabilă, dar panta de atenuare este practic aceeași cu cea a întregului. Este necesar să se mărească în mod corespunzător grosimea peretelui zonei de închidere pentru a se asigura că primul cuplu de strângere nu depășește intervalul nominal și ciclul de service al piuliței poate fi mărit. Deformarea zonei de blocare poate reflecta într-o anumită măsură interferența radială în perechea de filete. Este, de asemenea, un factor important care afectează performanța de blocare a întregii piulițe.
Pentru a obține cuplul minim de blocare, piulița autoblocantă trebuie să aibă suficiente interferențe. Când interferența este mică, testul cuplului de blocare este necalificat, în acest caz, deformarea închiderii poate fi mărită pentru a îmbunătăți rata de calificare a produsului.
Se constată că creșterea cuplului de strângere și deformarea închiderii nu sunt doar liniare. Mai ales, dacă deformarea piuliței este mai mare, panta momentului de atenuare va crește și durata de viață a piuliței va fi redusă.
Din unghiul optimizării structurale, deși piulița autoblocantă are o structură și o metodă de conectare diferite, aceasta poate fi proiectată în diferite forme, dar pentru aeromotor, structura componentelor este compactă, structura piuliței convenționale este șurubul cu douăsprezece unghiuri structura și zona de închidere autoblocantă pot realiza funcția piuliței autoblocante.
Pentru a asigura utilizarea normală a structurii șurubului plăcii, este necesar ca zona de blocare să aibă o suprafață de rulment mare, iar dimensiunea axială a piuliței este lungă. Tehnologia existentă poate utiliza o închidere eliptică simplă pentru a obține un efect de autoblocare. După proiectarea optimizării, secțiunea elipsoidă de deformare de închidere independentă originală este anulată și zona șurubului cu douăsprezece colțuri cu poziția axei extinsă corespunzător. În această zonă, zona de strângere a plăcii piuliței poate fi închisă prin trei orificii pentru a forma zona de blocare.
Proiectarea acestei structuri poate îmbunătăți corect stabilitatea asamblării structurii șurubului plăcii și, de asemenea, poate crește stabilitatea zonei de autoblocare.
După optimizare, zona de închidere a piulițelor este o suprafață de asamblare cu 12 unghiuri, care poate asigura performanța sa de autoblocare fără a afecta utilizarea structurii șurubului plăcii. Metoda în trei puncte este adoptată pentru poziția de închidere. Deformarea este mai mică decât cea a închiderii eliptice. Intră în contact cu șurubul și zona de autoblocare crește. Deoarece zona de închidere este sub o forță uniformă, stabilitatea performanței de autoblocare va fi îmbunătățită într-o anumită măsură.
4. Concluzie
Într-un cuvânt, ca un produs anti-important important, stabilitatea performanței de autoblocare a piuliței autoblocante va afecta performanța de conectare a produsului.
În acest studiu, lucrarea analizează ciclul de utilizare a piuliței autoblocante și arată că optimizarea ciclului piuliței autoblocante este obiectivul. După optimizarea experimentală, performanța de blocare a piuliței autoblocante a fost îmbunătățită semnificativ. Se demonstrează în continuare că metoda are o mare importanță pentru îmbunătățirea fiabilității de întreținere a elementelor de fixare.
