Análise de arruelas de pressão

Na conexão de componentes mecânicos, as arruelas de pressão desempenham um papel crucial, especialmente na prevenção do afrouxamento dos fixadores devido à vibração. Como uma empresa profissional na indústria de fixadores, a Jiaxing Haina Fastener Co., Ltd. conduziu pesquisas aprofundadas sobre o desempenho e as aplicações de arruelas de pressão. As arruelas de pressão fornecem pressão constante aos parafusos e porcas, mantendo seu estado apertado e garantindo a estabilidade dos componentes mecânicos durante a operação. Além disso, as arruelas de pressão podem suportar cargas de impacto, amortecendo eficazmente os choques gerados durante as operações mecânicas e protegendo os componentes contra danos. Para ajudar os profissionais de fixação a entender e aplicar melhor as arruelas de pressão, este artigo apresenta uma análise detalhada dos fenômenos de deformação das arruelas de pressão.

Análise de força de arruelas de pressão durante o aperto e afrouxamento de parafusos

Durante o processo de aperto do parafuso, a superfície do rolamento sob a cabeça do parafuso pressiona o ponto A na arruela de pressão na direção de aperto. Simultaneamente, a arruela plana aplica uma força no sentido horário ao ponto D da arruela de pressão na mesma direção. Sob a ação combinada dessas forças, os pontos A e C, bem como os pontos B e D na arruela de pressão, eventualmente se alinham no mesmo plano. Neste ponto, a arruela de pressão está achatada, indicando que a força axial aplicada ao parafuso e à arruela plana pela arruela de pressão atingiu seu máximo.

Por outro lado, durante o processo de afrouxamento do parafuso, a superfície do rolamento sob a cabeça do parafuso empurra o ponto A na direção oposta ao afrouxamento, fazendo com que o ponto A se incorpore na superfície do rolamento. Enquanto isso, a arruela plana empurra o ponto D na direção oposta ao afrouxamento, fazendo com que o ponto D se encaixe na arruela plana. O afrouxamento contínuo provavelmente resultará no fenômeno de deformação da arruela de pressão conhecido como “expansão da arruela”.

Causas da expansão da arruela de pressão

1. Folga entre o parafuso e o diâmetro do furo da arruela de pressão:
   Durante a fabricação, o diâmetro interno de uma arruela de pressão normalmente excede o diâmetro nominal da rosca do parafuso, criando uma folga. Se o diâmetro interno da arruela estiver no lado de alta tolerância e o diâmetro do parafuso estiver no lado de baixa tolerância, a folga resultante pode levar à instabilidade de posição durante a instalação. Isso contribui para a expansão da lavadora. Jiaxing Haina Fastener Co., Ltd. enfatiza a necessidade de controlar essa lacuna durante a produção para mitigar o risco de instabilidade.

2. Orientação de instalação do conjunto de conexão:
   Arruelas de pressão instaladas horizontalmente são mais propensas a forças excêntricas devido a problemas de gravidade e folga. Isto aumenta a probabilidade de expansão da arruela em comparação com instalações verticais. Os especialistas técnicos da Haina recomendam selecionar a orientação de instalação apropriada para minimizar o risco.

3. Tamanho da superfície de rolamento:
   Se o diâmetro da superfície de rolamento do parafuso ou da porca corresponder ao diâmetro externo ou interno da arruela de pressão, as forças externas durante o aperto podem levar à falha da arruela. A Haina otimiza as dimensões da superfície do rolamento para melhorar a compatibilidade e reduzir tais riscos.

4. Rebarbas no corte da arruela:
   As rebarbas formadas durante o processo de corte podem penetrar nos componentes durante o aperto, causando tensão irregular e deformação da arruela. Haina utiliza técnicas avançadas de usinagem para minimizar a formação de rebarbas.

5. Largura do corte da arruela:
   A largura de corte excessiva pode aumentar a probabilidade de expansão durante a instalação. Haina garante controle rigoroso sobre os ajustes de equipamentos e ferramentas para manter larguras de corte consistentes.

6. Espessura da borda cortada da arruela:
   Ângulos inadequados da lâmina durante o corte podem causar bordas mais grossas, tornando a arruela propensa a embutir e girar durante o aperto. Haina controla a espessura da borda cortada para evitar tais problemas.

7. Dureza de arruelas planas:
   O uso de arruelas planas de baixa dureza com arruelas de pressão de alta dureza pode agravar o embutimento e a deformação. Haina recomenda combinar a dureza da arruela plana com o grau do parafuso para maior confiabilidade.

8. Carga aplicada excessiva:
   Exceder a capacidade de carga da arruela de pressão pode causar deformação. Haina aconselha a seleção de parafusos e torque de aperto apropriados para evitar sobrecarga.

9. Uso de ferramentas pneumáticas ou elétricas:
   Ferramentas de alta velocidade podem causar maiores forças de impacto, contribuindo para a expansão da arruela. Haina recomenda ajustar as configurações da ferramenta para reduzir a velocidade de instalação.

10. Formato da interface da seção da arruela:
    Diferentes formatos de seção, como 'espessura externa, espessura interna', podem aumentar os riscos de expansão em comparação com projetos padrão de 'espessura uniforme'. A Haina garante a conformidade com os requisitos padrão para formas seccionais.

11. Tratamento de superfície da arruela:
    Diferentes tratamentos de superfície, como galvanização, podem influenciar o desempenho da lavadora. Haina aconselha a seleção de tratamentos com base no ambiente de aplicação específico.

Os fatores acima geralmente agem juntos para causar a expansão da lavadora. Esta análise, parcialmente extraída do Guia de implementação de padrões de fixadores, 2ª edição, tem como objetivo fornecer insights práticos para reduzir problemas de expansão da arruela e aumentar a confiabilidade e a segurança das conexões mecânicas.

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