¿Se deben agregar arandelas para conexiones atornilladas?

Conexión atornillada -- sin arandela, como se muestra en la Figura 1

Cuando es necesario quitar los pernos con frecuencia, para proteger la superficie de las partes conectadas contra rayones, generalmente es necesario colocar arandelas planas en las posiciones de las tuercas o las cabezas de los pernos para evitar que se raye la superficie de las partes conectadas. , especialmente para las superficies que se mecanizan con precisión.

En algunas juntas donde se requiere que el coeficiente de fricción sea más preciso, no existe un requisito de prueba por separado para el coeficiente de fricción. Por ejemplo, en la conexión de pernos de energía eólica, generalmente se adopta el modo de conexión de (par de conexión de pernos) (un perno, una tuerca, dos arandelas).

En este caso, los pernos, tuercas y arandelas los proporciona el mismo fabricante. El fabricante de pernos debe tratar las tuercas y las arandelas en consecuencia para garantizar la consistencia del coeficiente de fricción entre las tuercas y las arandelas. Al mismo tiempo, se requiere que el proveedor pruebe el coeficiente de torsión para cumplir con los requisitos técnicos.

Cuando la resistencia del perno es alta y el esfuerzo de compresión permisible de la pieza conectada es bajo. Por ejemplo, los requisitos de peso ligero de los automóviles son cada vez más altos. Las tecnologías y estructuras de conexión ligeras se utilizan ampliamente en carrocerías de vehículos e incluso en estructuras de chasis. Para reducir la tensión de compresión de la superficie que soporta la presión de las piezas conectadas en uniones atornilladas y evitar el aplastamiento y la deformación plástica permanente, generalmente se requieren arandelas planas.

Además, en la conexión atornillada, la transmisión de presión en la superficie de soporte de presión de la cabeza del perno o la tuerca se expande gradualmente en forma de trompeta. Cuanto mayor sea la superficie que soporta la presión, menor será el esfuerzo de compresión. Por lo tanto, la adición de arandelas planas puede reducir la tensión de compresión en la superficie de contacto de las partes conectadas para garantizar la efectividad de la conexión atornillada.

Para la conexión que requiere sellado, se aumenta el diámetro de distribución de tensión del cono de tensión en la superficie de la junta. De esta forma, el efecto de sellado se puede asegurar agregando juntas, como se muestra en la Fig. 4.

Figura 4

En algunos casos, por ejemplo, la mayoría de los automóviles utilizan piezas estampadas y soldadas, y la posición del orificio entre las dos piezas no puede coincidir con precisión.

Para garantizar que los orificios de los pernos entre dos conectores se correspondan uno a uno, debemos aumentar el diámetro del orificio para compensar la desviación de posición del orificio. Cuando el orificio del perno supera los requisitos estándar, la tensión de compresión supera la resistencia del material, en este caso, se deben agregar arandelas planas.

A veces, para facilitar la instalación y el ajuste, por ejemplo, cuando el soporte del brazo de control está conectado con el medidor de control, uno de los orificios para pernos de las dos conexiones para pernos se convertirá en un orificio largo, de modo que la posición de instalación del La pieza de trabajo se puede ajustar dentro de un cierto rango. Cuando se usa un agujero largo, se debe usar una arandela plana engrosada, más específicamente, o incluso se puede usar una arandela especial o arandelas múltiples.

El propósito principal de la arandela de resorte es relajarse y generalmente se usa en situaciones donde la fuerza de preapriete de los pernos no es alta y la carga dinámica es pequeña. En la actualidad, un gran número de pruebas han confirmado que la arandela elástica no es eficaz para evitar que se afloje. Por lo tanto, no se recomienda el uso de arandelas elásticas para ocasiones de apriete con alta precarga y conexiones importantes.

Sin embargo, para el conector de conexión eléctrica, la arandela elástica todavía tiene un cierto efecto cuando finalmente se afloja por completo, especialmente cuando se afloja hasta cierto punto, y todavía hay una cierta precarga cuando la precarga es pequeña. En este momento, todavía puede desempeñar un cierto papel en comparación con el efecto sin la arandela elástica.

Cuando la longitud de sujeción del perno es corta, la relajación de la tensión del perno es obvia y la arandela elástica puede compensar la relajación de la tensión. Por supuesto, en este momento, se puede considerar usar el resorte belleville en lugar de la arandela de resorte, y el resorte belleville puede distribuirse más uniformemente en la presión axial.

Algunos experimentos muestran que bajo la condición de carga dinámica, la arandela de resorte de la conexión de perno de alta resistencia casi no tiene efecto anti-aflojamiento y también causará una rápida atenuación de la fuerza de sujeción del perno. Por lo tanto, la arandela de resorte rara vez se ha utilizado en conexiones de pernos de alta resistencia en el exterior.

• La conexión de pernos que soportan esfuerzo cortante (pernos escariados) generalmente no requiere arandelas. En primer lugar, los pernos que soportan esfuerzo cortante no requieren demasiada precarga y no soportan fuerza axial durante la operación. En este caso, los orificios de los pernos son generalmente pequeños y la superficie de apoyo de las tuercas o las cabezas de los pernos es generalmente grande, por lo que las partes conectadas pueden soportar sin reducir la tensión de compresión.

  
  

• Cuando se utilizan tuercas o pernos con brida, debido a que el área de contacto de los pernos o tuercas con brida es grande, por lo general ya no se necesitan juntas para aumentar el área de contacto y reducir la tensión de compresión.

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