El par máximo de desatornillado detuercas de seguridadse ve afectada por una variedad de factores. En la investigación sobre el rendimiento de fatiga de ciclo bajo-de las tuercas de seguridad, el diámetro de paso de la rosca, el ángulo de la hélice y el ángulo del flanco de la rosca permanecen constantes. Sólo la fuerza de recuperación elástica máxima del segmento de hilo y el ángulo de fricción equivalente cambiarán hasta cierto punto después de un uso repetido. Por lo tanto, la regla de variación del par máximo de desenroscado de tuercas de seguridad bajo cargas cíclicas se puede analizar desde estos dos aspectos.
1. Endurecimiento por deformación del material
Los materiales exhiben endurecimiento por deformación cíclico o ablandamiento por deformación cíclica bajo carga cíclica. Bajo tensión cíclica de amplitud-constante, la amplitud de la tensión aumenta o disminuye con el crecimiento de los tiempos del ciclo y finalmente alcanza un estado cíclico estable. La prueba de fatiga de ciclo bajo-de tuercas de seguridad se lleva a cabo en condiciones de tensión constante. El endurecimiento por deformación o el ablandamiento de los segmentos de rosca influye directamente en el par máximo de desenroscado. El acero aleado utilizado para fabricar tuercas de seguridad es un material típico de endurecimiento por deformación cíclica. El endurecimiento del material aumenta la fuerza elástica de recuperación de los segmentos de rosca y aumenta aún más el par de desenroscado.
2. Fatiga de ciclo bajo-
La fatiga de ciclo bajo- se refiere al estado de fatiga en el que la tensión cíclica está cerca o excede el límite elástico del material. El material produce una cierta cantidad de deformación plástica en cada ciclo de deformación, con una vida de fatiga que oscila entre 10² y decenas de miles de ciclos, que generalmente se describe mediante la curva de fatiga ε-N.
Los resultados del cálculo de elementos finitos muestran que después de latornilloCuando se atornilla en la tuerca de bloqueo, la raíz del segmento de rosca soporta una gran tensión y las áreas superficiales parciales están en un estado elástico, mientras que el área central de la raíz de la rosca presenta características de deformación bajas y complejas. El área de alta-tensión en la raíz de la rosca sufre cargas cíclicas repetidas, lo que es propenso a sufrir daños por fatiga de bajo-ciclo. Esto reduce la presión sobre los segmentos de rosca y conduce a una disminución del par de desenroscado.
3. Coeficiente de fricción
El ángulo de fricción es un factor crítico que afecta el par de desatornillado y la fuerza de fricción es la base para el funcionamiento normal de las tuercas de seguridad. Durante el funcionamiento, la superficie de contacto mantiene una presión y una fuerza de fricción continuas bajo la fuerza de restauración elástica de los segmentos de hilo. Después de un uso repetido, la fricción cíclica pule continuamente los bordes microscópicos afilados y las protuberancias ásperas en la superficie de contacto, haciendo que la superficie sea más suave. La reducción del coeficiente de fricción reduce la resistencia a la fricción, disminuyendo así el par máximo de desenroscado de la tuerca.
4. Factores de fabricación y montaje
Restringidos por el proceso de fabricación y la precisión, los bordes de las roscas pueden tener esquinas afiladas, rebabas y un ajuste dimensional no coincidente entre las piezas. El par inicial de atornillado y desatornillado fluctuará de forma anormal. El rendimiento reutilizable estable y preciso de las tuercas de bloqueo solo se puede obtener después de un cierto número de ciclos-de funcionamiento.
5. Valor de deformación de cierre
Después de los parámetros materiales y geométricos deltuercauna vez determinadas, el valor de deformación de cierre ejerce una influencia significativa en la reutilización de las tuercas de seguridad. Un valor de cierre mayor aumenta la deformación de apertura y la tensión de los segmentos de rosca, intensifica el endurecimiento por deformación cíclica, mejora la presión elástica de los segmentos de rosca y tiende a aumentar el par de desenroscado.
Por otro lado, la deformación de cierre excesiva reduce el ancho y el área de contacto efectiva de los segmentos de rosca, disminuye la fuerza de fricción, aumenta la tensión de la rosca, deteriora el rendimiento de fatiga de ciclo bajo-y tiende a reducir el par máximo de desenroscado. Afectada por la superposición de múltiples factores contradictorios, la variación del par máximo de desatornillado con ciclos de servicio repetidos no puede predecirse simplemente mediante análisis teórico y solo puede verificarse mediante observación experimental.
