잠금 너트라고도 하는 자동-너트에는 주로 세 가지 유형이 포함됩니다. 즉, 전체-금속 자동 잠금 너트,-비금속 인서트 자동 잠금 너트,{4}}금속 클립 자동 잠금 너트-입니다. 모든-금속 자동 잠금 너트는 두 가지 하위 유형으로 더 나눌 수 있습니다. 하나는 3점 리벳 끝면 유형으로 나사산 피치에 약간 영향을 주어 잠금 특성을 형성합니다. 다른 하나는 반대측 압출 변형 유형으로, 끝 나사산을 원형에서 타원형으로 변환하여 잠금 기능을 달성합니다. 최종 예압에 대한 마찰 계수의 영향은 널리 인식되고 평가되어 왔지만, 많은 사람들은 여전히 자동 잠금 너트의 조임 토크를 설계하는 방법에 대해 의문을 갖고 있습니다.- 오늘은 Jiangsu Jinrui의 편집자가 이 문제에 대해 여러분과 논의할 것입니다.
1. VDI 2230의 자동 잠금 너트 토크 설명-
VDI 2230 표준에는 자동 잠금 너트의 조임 토크가 명확하게 명시되어 있습니다. 이러한 구성 요소의 조임 토크를 결정하거나 계산할 때 기존 스레드 조임 토크(MG) 및 베어링 표면 조임 토크(MK) 외에도 토크(MU, 자체 잠금 너트 전용 MU)에서 작동하는 스레드-와 톱니형 조임 시나리오와 같은 추가 베어링 표면 저항 토크(MKzu)도 고려해야 합니다. 볼트/너트).
그러나 예압이 높은 패스너 어셈블리에 대한 표준 보완은-토크(MU)로 실행되는 스레드를 무시할 수 있습니다.- 이는 볼트가 높은-예압 상태로 조여질 때 총 토크에 MU가 포함될 필요가 없음을 의미합니다. 그러나 표준에서는 "높은 예압"을 구성하는 요소나 이를 정의하고 측정하는 방법을 더 이상 명확하게 설명하지 않습니다.
2. 잠금너트의 마찰계수 측정
나일론 인서트 자동 잠금 너트를 테스트 대상으로 삼아 관련 문제는 너트 조임 작업을 통해서만 설명합니다. 토크-각도와 축력-각 곡선은 잠금 너트가 토크 단계에서 명백하게 작동한다는 것을 보여줍니다.-볼트가 잠금 부분에 닿을 때까지 너트에 나사로 고정되면 특정 토크 작동-(즉, 풀림 방지 토크)이 생성됩니다. 볼트 나사산이 잠금 부분을 완전히 통과한 후, 실행 중인 토크는-안정적인 단계에 들어가 더 이상 계속 상승하지 않습니다. 너트가 연결된 부품에 완전히 부착되면 회전 각도에 비례하여 토크가 증가합니다.
토크 단계의-실행에서 볼트의 축력은 기본적으로 0이고 곡선은 대략 수평 직선입니다. 이는 이때 표시되는 조임 토크가 유효 예압으로 변환되지 않았음을 의미합니다. 나사산 마찰계수-각도와 총 마찰계수-각도 곡선에서 조임 각도에 따라 마찰계수가 변하는 것을 볼 수 있습니다. 너트가 연결된 부품에 부착된 후 축력(또는 회전 각도)이 증가함에 따라 나사산 마찰계수와 총 마찰계수가 감소합니다. 이는 잠금 너트의 조임 토크가 낮을 때 기존 토크-축력 관계에 따라 설정하거나 계산할 수 없음을 나타냅니다. 대신, 실제 마찰 계수를 사용하거나 실제 작업 조건과 일치하도록 토크의 작동-을 고려해야 합니다.
잠금 너트의 베어링 표면 마찰 계수는 약간 변경됩니다. 너트가 연결된 구성요소에 부착된 후 베어링 표면 마찰 계수는 기본적으로 일반 비-잠금 너트의 베어링 표면 마찰 계수와 일치하며 예압(볼트 축력) 증가에 따른 큰 변동은 없습니다.
설정된 마찰계수에 따라 잠금너트를 전개하면 정상작동 시 기존의 조임토크에 따라 조일 수 있으며, 런닝 토크를 별도로 고려할 필요가 없습니다.- 이는 잠금너트의 마찰계수 시험이 75% 내하중 조건에서 수행되었으며, 기존 조임 토크에 따라 조였을 때 실제 마찰계수는 개발 요구사항을 충족할 수 있기 때문입니다. 테스트 결과에 따르면 잠금 너트를 1600도로 조였을 때 나사산 마찰 계수는 기본적으로 안정적입니다.{5}} 이때 최종 예압의 약 50%에 도달하며 나사산 마찰 계수는 기본적으로 최종 마찰 계수와 일치하여 안정적인 상태를 유지합니다.
이를 바탕으로, 자동 잠금 너트의 설계된 예압이 볼트의 내하중의 40% 이상에 도달하면 기본적으로 토크의 작동을-고려할 필요가 없다는 점을 명확히 할 수 있습니다. VDI 2230 표준에 언급된 "높은 예압"은 보증 하중의 최소 40%여야 합니다. 설계된 토크가 너무 낮으면 자동 잠금 너트의-토크 실행을-포함해야 합니다.
또한 볼트 헤드 또는 너트 베어링 표면에 톱니가 있는 패스너의 경우 VDI 2230 표준은 추가 토크를 무시할 수 있는 시나리오를 지정하지 않습니다.{1}}이는 이러한 톱니형 패스너가 모든 경우에 헤드/베어링 표면 아래의 추가 토크를 고려해야 함을 의미합니다. 이는 톱니 패스너를 조일 때 마찰 계수(또는 등가 마찰 계수)가 점차 증가하기 때문입니다. 특히 높은 예압 하에서는 등가 마찰 계수가 크게 상승하며, 이는 볼트 헤드/너트 베어링 표면이 연결된 구성 요소의 표면에 돌출 및 스코어링 효과를 미치는 것과 동일합니다.
3. 잠금 너트의 토크 실행을-고려해야 하는 시나리오
예를 들어 충격 흡수 장치의 피스톤 로드와 장착 베이스(마운트) 사이의 연결 시나리오에서 무게를 줄이기 위해 피스톤 로드의 외경은 일반적으로 너무 크게 설계되지 않으며 유효 베어링 표면 크기는 종종 약 3mm에 불과하거나 일부 설계에서는 더 작습니다. 따라서 다양한 서비스 요구 사항을 충족한다는 전제 하에 장착 너트의 조임 토크를 너무 높게 설정할 수 없습니다.{2}}그렇지 않으면 과도한 토크로 인해 장착 베이스가 쉽게 찌그러지거나 영구적인 소성 변형이 발생하여 예압이 약화될 수 있습니다. 힘 요구 사항의 관점에서 외부 하중을 견디기 위해 과도한 조임력이 필요하지 않으므로 충격 흡수 장치 상단에 있는 너트의 조임 토크는 일반적으로 낮습니다. M14×1.5 나사 사양의 너트를 예로 들면 조임 토크는 약 60Nm에 불과한 경우가 많습니다. 그러나 M14×1.5-10 전체-금속 자동 잠금 너트의 토크에서-작동하는 최대 표준-은 31Nm입니다. 실제 작동 토크가 이 값에 가까우면 60Nm로 조일 때 유효 조임력이 감소할 수 있습니다. 따라서 낮은 토크 설계 시나리오에서는 자동 잠금 너트의 마찰 계수를 결정하는 것이 매우 중요하며, 길들이기 토크의 영향을 강조해야 합니다.
