Rosqueadofixadorconexão é o método de conexão mais básico e comumente usado em montagem mecânica. Durante o serviço, os fixadores são propensos a se soltarem sob a influência da vibração do equipamento, cargas alternadas, cargas de impacto e outras condições de trabalho, o que reduz diretamente a precisão da montagem e a confiabilidade da segurança operacional do equipamento, além de afetar ainda mais a qualidade do produto e a eficiência da produção. Este artigo analisa de forma abrangente as principais causas de afrouxamento de conexões de fixadores rosqueados e apresenta estruturas anti{2}}de afrouxamento e medidas de proteção comumente usadas, fornecendo uma referência para a aplicação racional de conectores rosqueados.

1 Causas de afrouxamento de conexões de fixadores roscados

O princípio básico da conexão de fixadores roscados é comprimir e fixar as peças conectadas através da pré-carga axial gerada pelo aperto dos parafusos. A atenuação ou falha da pré-carga axial após o aperto do parafuso é definida como afrouxamento da conexão roscada. As principais causas do afrouxamento da conexão roscada são resumidas a seguir:

1.1 Defeitos de Projeto

(1) Seleção inadequada de parafusos

Duranteparafusoaperto, a força de fixação da conexão aumenta com o aumento da pré-carga do parafuso. Quando a pré-carga atinge o limite de escoamento do material do parafuso, ocorre deformação plástica no parafuso. Neste caso, o aumento contínuo da pré-carga leva a um crescimento insignificante ou nulo da força de fixação. O aperto excessivo-reduzirá gradualmente a força de fixação e eventualmente causará a fratura do parafuso. Portanto, os projetistas devem calcular com precisão o torque de aperto dos parafusos e selecionar as especificações dos parafusos e esquemas de conexão apropriados com base no peso das peças, condições de trabalho dos rolamentos, especificações de segurança e outros parâmetros, de modo a evitar afrouxamentos e falhas de fratura causadas por seleção inadequada.

(2) Design anti-afrouxamento ausente ou irracional

As conexões roscadas funcionam continuamente sob condições de trabalho complexas, como vibração, cargas alternadas e impactos. Na ausência de estruturas anti{1}}afrouxamento eficazes ou com esquemas anti{2}}afrouxamento inadequados, é provável que ocorram falhas como afrouxamento da rosca e queda de parafusos e porcas. Conseqüentemente, medidas anti{4}}afrouxamento direcionadas devem ser configuradas de acordo com as condições de operação do equipamento na fase de projeto do produto para evitar falhas de conexão sob condições severas de trabalho.

1.2 Pré-carga insuficiente

A pré-carga gerada após o aperto do parafuso determina diretamente o efeito de fixação entre as peças conectadas, e a pré-carga insuficiente é uma das principais causas do afrouxamento da conexão roscada. A montagem padrão exige que a pré-carga do parafuso esteja próxima ou alcance o limite de escoamento do material para garantir a estabilidade da conexão. No entanto, na produção e montagem reais, muitos fatores levam a torques de aperto abaixo do padrão, incluindo força operacional limitada dos trabalhadores e ferramentas de montagem incompatíveis. Além disso, alguns documentos de processo não especificam o torque de aperto padrão dos parafusos e nenhuma ferramenta de torque especial é equipada nas estações de montagem. Os operadores avaliam o estado de aperto meramente pela experiência e intuição, resultando em pré-carga insuficiente dos parafusos em áreas propensas a vibrações-e falha no afrouxamento após operação-de longo prazo.

1.4 Afrouxamento Induzido pela Deformação da Depressão da Superfície do Rolamento

Quando as superfícies de rolamento deparafusos e porcase as superfícies de contato das peças conectadas suportam cargas compressivas, a tensão local excessiva causará deformação plástica, como depressão superficial e colapso. A deformação das superfícies de rolamento leva diretamente à atenuação ou perda completa da pré-carga efetiva do parafuso, aumenta a folga de ajuste das conexões roscadas e, finalmente, causa falha por afrouxamento dos fixadores.

1.4 Processos de montagem-não padrão

Para estruturas de montagem com vários parafusos distribuídos regularmente, a falta de especificações de processo de aperto padronizadas levará a tensões desequilibradas e aperto inconsistente de cada parafuso devido a sequências de aperto desordenadas quando os operadores trabalham puramente por experiência, resultando em afrouxamento da conexão. Por exemplo, parafusos de montagem-com distribuição quadrada devem ser apertados diagonalmente e em passagens múltiplas para garantir tensão uniforme em todos os parafusos. Processos de montagem não{3}}padrão não apenas causarão o afrouxamento dos parafusos, mas também levarão à deformação das peças conectadas e à precisão da montagem-fora da-tolerância devido à distribuição desigual de tensão.

1.5 Defeitos de Qualidade de Processamento de Peças

A precisão da usinagem de furos roscados e furos de montagem de parafusos afeta diretamente a qualidade da montagem e o efeito de pré-carga das conexões roscadas. O desvio de abertura é um fator chave que causa afrouxamento: furos subdimensionados levam a dificuldades de montagem e encaixe inadequado da rosca; furos superdimensionados reduzem a área de contato entreparafuso/porcasuperfícies de rolamento e peças conectadas, causando concentração de tensão local e deformação por depressão, o que destrói o estado de pré-{0}}aperto e, em última análise, resulta na falha por afrouxamento dos fixadores.

2 estruturas anti{1}}comuns de afrouxamento para conexões de fixadores roscados

De acordo com os princípios de funcionamento, as estruturas anti-afrouxamento para conexões roscadas são divididas em três categorias: anti-afrouxamento por atrito, anti-afrouxamento mecânico e anti-afrouxamento permanente. Os princípios de funcionamento e cenários de aplicação de cada tipo são os seguintes: