โบลต์และน็อตชนิดป้องกันการคลายตัว เหตุผลที่น็อตล็อคเองไม่คลายตัว

ปัญหาของการป้องกันการคลายตัวของสลักเกลียวและถั่วเป็นประเด็นร้อนในโลกออนไลน์มาโดยตลอด วันนี้ Xiaorui จะสรุปและบอกทุกคนถึงวิธีจัดการกับปัญหาในการป้องกันการคลายสลักเกลียวและน็อตในชีวิตประจำวัน ผู้เขียนแสดงรายการสลักเกลียวและน็อตล็อคประเภทต่างๆ ต่อไปนี้ และใช้สลักเกลียวและน็อตล็อคประเภทต่างๆ สำหรับการเชื่อมต่อในสถานที่ต่างๆ

สลักเกลียวและน็อตชนิดป้องกันการคลายตัว

1. น็อตคู่ป้องกันการคลายตัว

น็อตคู่ป้องกันการคลายหรือที่เรียกว่าน็อตต้านการคลายเมื่อขันน็อตสองตัวแน่น จะมีแรงกดแบบโต้ตอบระหว่างน็อตสองตัวซึ่งจะถูกส่งไปยังพื้นผิวสัมผัสของเกลียวสกรู ยิ่งขันน็อตแน่นมากเท่าไร แรงดันระหว่างพื้นผิวสัมผัสของเกลียวสกรูก็จะยิ่งมากขึ้นเท่านั้น ยิ่งมีแรงกดสัมผัสมากเท่าใด ระยะต้านทานแรงเสียดทานก็จะยิ่งมากขึ้นเท่านั้น การหมุนของน็อตสองตัวจะต้องเอาชนะแรงเสียดทานระหว่างเกลียวของสกรู แม้ว่าโหลดภายนอกจะเปลี่ยนไป แรงกดระหว่างน็อตด้านบนจะคงที่ จึงให้ผลผ่อนคลาย

การใช้งาน: สามารถใช้ในการเชื่อมต่อก่อนการขันหรือการต่อโบลต์โดยไม่ต้องมีการขันก่อน เฉพาะสำหรับสภาพการทำงานที่มีการสั่นสะเทือนเล็กน้อย

2.น็อตล็อคฮาร์ดล็อค

น็อตล็อคแบบฮาร์ดล็อคคือการรวมกันของน็อตสองประเภทที่มีรูปร่าง "เว้า" และ "นูน" ที่ด้านบนและด้านล่าง น็อตที่ยื่นออกมาด้านล่างทำหน้าที่เป็นลิ่มโดยการขยับศูนย์กลางเล็กน้อยระหว่างการตัดเฉือน (การตัดเฉือนแบบเยื้องศูนย์) น็อตเว้าด้านบนไม่อยู่ภายใต้การตัดแต่งขึ้นรูปด้วยเครื่องจักรแบบกึ่งกลาง (การตัดแต่งขึ้นรูปด้วยเครื่องจักรแบบวงกลม) ดังนั้นจึงทำหน้าที่ของการตอกและการตอกลิ่ม พื้นผิว "นูน" และ "เว้า" ของน็อตด้านบนและด้านล่างเป็นพื้นผิวรูปกรวยทั้งคู่ ซึ่งสามารถสร้างแรงกดในแนวรัศมีได้อย่างมีนัยสำคัญแม้จะมีแรงกดตามแนวแกนเพียงเล็กน้อย แรงกดระหว่างพื้นผิวทรงกรวย "นูน" และ "เว้า" จะถูกส่งไปยังเกลียวกัดของน็อตบนและล่าง และระยะห่างแรงเสียดทานขนาดใหญ่จะถูกสร้างขึ้นระหว่างพื้นผิวกัดเกลียวและบนพื้นผิวกรวยนูนและเว้า ซึ่งมีบทบาทในการป้องกันการคลายตัว

การใช้งาน: สามารถใช้ในการเชื่อมต่อแบบขันแน่นก่อนหรือในการเชื่อมต่อแบบสลักเกลียวโดยไม่ต้องมีการขันแน่นก่อน สามารถใช้กับสภาวะการสั่นสะเทือนที่รุนแรงได้

ข้อเสีย: ยุ่งยากในการประมวลผลและค่าใช้จ่ายสูง

3. น็อตล็อค Shi Biliao

มีความชันรูปลิ่ม 30 องศาที่ด้านล่างของเกลียวในของน็อต Schbilcher เมื่อขันโบลต์และน็อตแน่นเข้าด้วยกัน ปลายฟันของโบลต์จะกดแน่นกับความลาดเอียงรูปลิ่มของเกลียว Schbilcher ทำให้เกิดแรงล็อคที่สำคัญ เนื่องจากการเปลี่ยนแปลงในมุมของรูปร่างฟัน แรงกำหนดทิศทางที่เกิดจากการสัมผัสระหว่างเกลียวจะทำมุม 60 องศากับแกนโบลต์ แทนที่จะเป็นมุม 30 องศาเหมือนของเกลียวปกติ ส่งผลให้มีแรงกดในทิศทางของเกลียวสกรูมากขึ้นกว่าแรงกดที่ขันแน่น ส่งผลให้แรงเสียดทานป้องกันการคลายตัวเพิ่มขึ้นอย่างมาก

การใช้งาน: ใช้ได้เฉพาะกับการเชื่อมต่อโบลต์ที่มีข้อกำหนดพรีโหลด และชิ้นส่วนที่เชื่อมต่อต้องไม่อ่อนเกินไป เมื่อมีการสูญเสียพรีโหลด เอฟเฟกต์ป้องกันการคลายตัวจะหายไป

ข้อเสีย: เมื่อใช้วิธีการขันให้แน่น เพื่อให้ได้แรงขันก่อนขันโบลต์ จำเป็นต้องใช้แรงบิดที่มากขึ้นเพื่อเอาชนะแรงเสียดทานระหว่างเกลียว

4. เปิดแหวนสปริงป้องกันการคลายตัว

หลักการป้องกันการคลายตัวของแหวนสปริงคือหลังจากกดแหวนสปริงให้แบนแล้ว แหวนสปริงจะสร้างแรงยืดหยุ่นอย่างต่อเนื่อง ทำให้เกิดแรงกดสัมผัสระหว่างเกลียวในของน็อตกับเกลียวนอกของสลักเกลียว แรงดันนี้ทำให้เกิดแรงเสียดทานชั่วขณะ จึงช่วยป้องกันไม่ให้น็อตคลายตัว ในขณะเดียวกัน ขอบที่ช่องเปิดของแหวนรองสปริงจะฝังอยู่ในน็อตและพื้นผิวของชิ้นส่วนที่เชื่อมต่อตามลำดับ จึงช่วยป้องกันไม่ให้น็อตหมุนเมื่อเทียบกับชิ้นส่วนที่เชื่อมต่อ

การใช้งาน: ไม่สามารถใช้กับการเชื่อมต่อแบบแข็งโดยเฉพาะของคอนเนคเตอร์ หากขั้วต่อแข็งกว่าแหวนรอง ขอบของแหวนรองจะไม่สามารถฝังลงในพื้นผิวของส่วนประกอบที่เชื่อมต่อได้ และไม่สามารถป้องกันการคลายตัวได้ นอกจากนี้ยังไม่สามารถใช้กับการเชื่อมต่อที่ต้องการพรีโหลดสูง ซึ่งอาจทำให้สูญเสียพรีโหลดและเร่งความเร็วได้

5. แหวนสปริงทรงกรวย

หลักการป้องกันการคลายตัวของแหวนสปริงทรงกรวยคือ หลังจากกดแหวนสปริงให้แบนแล้ว แหวนสปริงจะสร้างแรงยืดหยุ่นอย่างต่อเนื่อง ทำให้เกิดแรงกดสัมผัสระหว่างเกลียวในของน็อตกับเกลียวนอกของโบลต์ แรงดันนี้ทำให้เกิดแรงเสียดทานชั่วขณะ จึงช่วยป้องกันไม่ให้น็อตคลายตัว แหวนสปริงทรงกรวยมีความแข็งสูงกว่าแหวนสปริงแบบเปิด ซึ่งหมายความว่าแรงดันที่เกิดจากการบีบอัดในปริมาณที่เท่ากันจะมากกว่าและผลการป้องกันการคลายตัวจะดีกว่า

การใช้งาน: ไม่เหมาะสำหรับการเชื่อมต่อที่มีความต้องการพรีโหลดสูง

6. แหวนรองล็อคตัวเองซ้อนสองชั้น

แหวนรองประเภทนี้มีพื้นผิวฟันแบบเกลียวขนาดใหญ่ที่ด้านหนึ่งและฟันเลื่อยแนวรัศมีที่อีกด้านหนึ่ง แหวนรอง NORD-LOCK ติดตั้งเป็นคู่โดยให้พื้นผิวฟันขนาดใหญ่หันเข้าหากัน เมื่อขันโบลต์หรือน็อตให้แน่น รอยหยักในแนวรัศมีจะจับแน่นกับพื้นผิวสัมผัส ทำให้แหวนรอง NORD-LOCK ยึดค่อนข้างแน่นกับพื้นผิวสัมผัสของน็อตและชิ้นส่วนเชื่อมต่อ ทำให้มีการเคลื่อนที่สัมพัทธ์ระหว่างพื้นผิวฟันเอียงขนาดใหญ่เท่านั้น แนวโน้มการคลายของโบลต์หรือน็อตจะถูกป้องกันโดยเอฟเฟกต์ลิ่มของฟันปลาขนาดใหญ่ ระยะยกระหว่างแหวนรอง NORD-LOCK สองตัวนั้นมากกว่าระยะยกของโบลต์หรือน็อตที่เกิดจากการเลื่อนของเกลียว

การใช้งาน: ไม่ควรใช้ที่ข้อต่อที่มีพื้นผิวเชื่อมต่อที่แข็งเป็นพิเศษ เมื่อพื้นผิวเชื่อมต่อมีความแข็งเป็นพิเศษ รอยหยักในแนวรัศมีจะไม่สามารถกัดพื้นผิวสัมผัสและไม่สามารถป้องกันการคลายตัวได้ ปะเก็นมีทั้งด้านบวกและด้านลบ และหากติดตั้งกลับด้าน จะไม่สามารถป้องกันการคลายตัวได้ และไม่สามารถใช้งานได้หากไม่มีการต่อให้แน่นก่อน ข้อต่ออ่อนเกินไปและไม่สามารถใช้ปะเก็นประเภทนี้ได้

เหตุผลที่ไม่คลายน็อตล็อคตัวเอง

หลักการล็อคตัวเองอยู่ในโครงสร้างที่เป็นเอกลักษณ์

ดังที่แสดงในรูปที่ 1 มีความชัน 30 องศาที่ด้านล่างของเกลียวใน เมื่อขันโบลต์และน็อตแน่นเข้าด้วยกัน ปลายฟันของโบลต์กดแน่นกับพื้นผิวรูปลิ่มของเกลียวล็อคตัวเอง ทำให้เกิดแรงล็อคอย่างมาก เนื่องจากมุมของรูปร่างฟันเปลี่ยนไป แรงปกติที่เกิดจากการสัมผัสระหว่างเกลียวจะทำมุม 60 องศากับแกนโบลต์ แทนที่จะสร้างมุม 30 องศาเหมือนเกลียวทั่วไป เห็นได้ชัดว่า แรงกดปกติของเกลียวมีค่ามากกว่าแรงดันในการขัน ดังนั้นแรงเสียดทานต้านการคลายที่เกิดขึ้นจะเพิ่มขึ้นอย่างมากอย่างหลีกเลี่ยงไม่ได้ เมื่อความตึงของโบลต์ยังเป็น P0 ความดันปกติของเกลียวมุม 60 องศาแบบดั้งเดิม P=1.15P0

และเกลียวล็อคตัวเองมีพื้นผิวเอียงรูปลิ่มที่มีมุม 30 องศาที่ฐานของฟัน

มุมและขนาดของความดันปกติจะเปลี่ยนไป โดยมีความดันปกติเท่ากับ P{{0}}P0 อัตราส่วนของแรงดันปกติทั้งสองมีค่าประมาณ 12:7 และแรงเสียดทานป้องกันการคลายตัวของเกลียวล็อคตัวเองจะเพิ่มขึ้นตามลำดับ

พื้นผิวรูปลิ่มของเกลียวล็อคเองยังสามารถขจัดปัญหาต่างๆ เช่น การกระจายแรงที่ไม่สม่ำเสมอ การสะดุดและการยึดของเกลียวธรรมดา

เกลียวธรรมดา -60 องศาองศา เกลียวรูปตัววีรับน้ำหนักได้ 70 เปอร์เซ็นต์ถึง 80 เปอร์เซ็นต์ของโหลดบนพื้นผิวการผสมเธรดที่หนึ่งและที่สอง ในขณะที่โหลดบนพื้นผิวการผสมพันธุ์ที่ตามมาจะน้อยที่สุด ด้วยวิธีนี้ ภายใต้ภาระการสั่นสะเทือนในการทำงาน สปริงเกลียวธรรมดาสามารถเอาชนะแรงล็อคบนพื้นผิวสัมผัสของเกลียวได้อย่างง่ายดาย เพื่อให้เกิดการหมุน จากนั้นจึงหลวม ซึ่งเป็นสาเหตุที่สปริงเกลียวธรรมดาหลวม