Как влияе стъпката на резбата върху държащата сила на шестоъгълните винтове с вдлъбнато шестоъгълно гнездо?

Стъпът на резбата не е просто брой на нишките

Стъпката на резбата е разстоянието от един връх до следващия. При шестостенна винтова глава тази стойност има по-голямо значение от скоростта, с която винтът навлиза. Тя влияе върху контакта между страничните повърхности на резбата, малкия диаметър, площта на напрежение и начина, по който товарът се предава към женската резба. Два винта могат да имат един и същ номинален диаметър, но да функционират като различни закрепващи елементи. Грубата резба M12x1.75 и фината резба M12x1.25 и двете се побират в отвор с диаметър 12 mm. Фината резба има по-малък ъгъл на завиване, леко по-голям малък диаметър и различна крива на предварително натоварване. Удържащата сила започва със силата на стягане, а не само с броя на резбите.

Как стъпката променя предварителното натоварване и площта на напрежение

Предварителното натоварване е напрежението, създавано във винта при прилагане на въртящ момент. Връзката между въртящия момент и напрежението T = K x F x d показва, че триенето и диаметърът имат значение, но стъпът влияе върху геометрията на резбата, която поема това напрежение. Резбите с фин стъп имат по-малък ъгъл на завиване, поради което по-малко въртящ момент се губи от триенето по резбата и повече от него се превръща в затегателно усилие. ISO 898-1 използва площта на напрежение за определяне на механичните свойства, а тази площ зависи от стъпа. При груба резба M10x1.5 номиналната площ на напрежение е около 58 mm2, докато при фината резба M10x1.25 тя е около 61 mm2. Този малък прираст може да повлияе колко дълго един възел остава затегнат при вибрации.

Тази таблица е само насоки, а не класиране. Фина винтова резба с неподходящ предварителен натиск може да се разхлаби. Груба винтова резба с правилно приложен момент, подходяща повърхност на шайбата и фиксиращо средство за резби може да осигури отлична фиксация.

Груба срещу фина винтова резба при вибрации

Вибрациите често се използват като извинение за проблеми, които всъщност имат други причини. Свързаната част губи затегащата сила, когато резбите се плъзгат, когато опорната повърхност потъва или когато болтът се удължава извън еластичния си диапазон. Фината резба помага, защото по-малкият ъгъл на завиване затруднява отвиването. Изпитанията според DIN 65151 и Джункер често показват по-добра устойчивост към вибрации, когато фините резби се комбинират с висок предварителен натиск и контролиран триене. Фината резба не е магическо средство за фиксиране. Ако женската резба е повредена или динамометричният ключ не е калибриран правилно, по-фината резба може да се разхлаби също толкова бързо. Грубата резба се монтира по-бързо, по-добре понася праха и леките повреди и често работи по-добре при алуминий, пластмаса или чугун, където основният риск е изтръгване на резбата.

Къде фината резба дава предимство и къде води до обратен ефект

Тънката резба е отличен избор за динамични натоварвания, тънкостенни фланци и регулиране на дължината. Тя осигурява повече витки на инч от дължината на съединението, по-добро самоблокиращо поведение и по-голяма площ на напрежение за даден номинален диаметър. Освен това позволява по-точен контрол върху предварителното натоварване. Въпреки това тънката резба изисква по-чисти резби, по-добра подравняване и по-голямо внимание по време на монтажа. По-вероятно е да се получи кръстосана резба, а припичането на неръждаема стомана става по-сериозен проблем. Грубата резба обикновено е по-добрата подразбираща се опция за бърз монтаж, замърсени среди и по-меки основни материали. Правилният избор зависи от конкретното съединение, а не от предпочитанията в каталога. Резбовото съединение е система, състояща се от винт, гайка или резбована дупка, шайба, покритие, смазка и път на натоварването.

Случай от практиката, при който резбата и предварителното натоварване определиха крайния резултат

В една полимерна фабрика по брега на залива моторната основа на вибриращ екран постоянно губела монтиращите си винтове. Оригиналните шестоъгълни винтове с вътрешен шестоъгълен ключ M12x1,75 били заменяни на всеки няколко седмици. Инспекциите не показали износени резбовани канали, но винтовете загубвали предварителното си натоварване, а няколко от тях имали износ по резбовите фланкове. Основата имала мек набор от подложки, а стойността на въртящия момент била копирана от друга сглобка. Екипът преминал на финорезбови винтове M12x1,25, добавил закалени шайби, почистил резбованите отвори и задал въртящия момент според целевото кламп-натоварване. Разхлабването спряло. Урокът не бил, че фината резба винаги е по-добра. Реалното решение било контролирането на предварителното натоварване и повърхността на опора. Промяната на резбата помогнала на съединението да устои на разхлабване, след като останалата част от системата била коригирана.

Избор на складирани и машинно обработвани компоненти, които поддържат подходящата резба

Разнообразната програма за винтове трябва да разглежда стъпените като експлоатационна характеристика, а не като отделен артикул. 1. Проследявайте кои съединения имат проблеми с вибрациите. 2. Потвърдете класа и материала на нарезаните отвори. 3. Съгласувайте покритието и смазването според целевия въртящ момент. 4. Задръжте както винтове с шестоъгълна глава с груба, така и с фин стъпен за критичните размери. 5. Проверявайте постъпващите стъпени с калибри, а не визуално. За производство с нестандартни или смесени партиди производствен партньор с възможности за студено формоване, CNC обработка и нарезане чрез валцовка може да осигури постоянна точност на стъпените и водещите параметри между различните партиди. Bafang Metal разполага с производствени капацитети за ковка, студено формоване, CNC обработка, штамповка и повърхностна обработка под един покрив, което помага за запазване на постоянна геометрия на резбата, клас на материала и покритие за персонализирани винтове.