ประเภทของแหวนรองล็อค: คู่มือปฏิบัติในการเลือกและการใช้งาน

“แหวนรองล็อคประเภทต่างๆ” หมายถึงอะไรในการประกอบจริง

วลี ประเภทของแหวนรองล็อค ครอบคลุมการออกแบบหลายแบบที่ต้านทานการคลายตัวในรูปแบบต่างๆ บางชนิดเพิ่มแรงสปริง (แหวนรองสปริง) บางชนิดเพิ่มแรงเสียดทาน (แหวนรองฟันปลา/ซี่) และบางชนิดสร้างเอฟเฟกต์ลิ่มเชิงกล (คู่ลิ่มล็อค) การเลือกประเภทที่ไม่ถูกต้องสามารถเปลี่ยนข้อต่อที่ "ล็อค" ให้เป็นข้อต่อที่ยังคงคลายตัวภายใต้การสั่นสะเทือน วงจรความร้อน หรือการฝัง

แนวทางปฏิบัติคือการจับคู่กลไกการล็อคของเครื่องซักผ้ากับโหมดความล้มเหลวที่คุณคาดหวัง:

• การคลายการสั่นสะเทือน (สลิปตามขวาง) → ลองใช้แหวนล็อคลิ่มหรือวิธีแก้ปัญหาแรงบิดทั่วไปที่ได้รับการพิสูจน์แล้ว
• แรงบิดต่ำ โลหะแผ่นบาง พันธะทางไฟฟ้า → ลองใช้แหวนรองฟัน (รูปดาว)
• ต้องการพฤติกรรมของสปริงที่ควบคุมได้ (คงแรงไว้ระหว่างการเปลี่ยนแปลงความร้อน) → พิจารณา Belleville (สปริงจาน) หรือเครื่องล้างแบบคลื่น
• การยึดเชิงกลเชิงบวก (สำคัญด้านความปลอดภัย) → พิจารณาแหวนรองแท็บหรือแผ่นล็อค

แหวนรองแบบแยกล็อค (แหวนรองสปริงแบบเกลียว)

แหวนรองแบบแยกล็อคคือ "วงแหวนตัดและบิด" ที่คุ้นเคย มีวัตถุประสงค์เพื่อเพิ่มเอฟเฟกต์สปริงเล็กๆ และสร้างการกัดขอบ ในทางปฏิบัติ ประสิทธิภาพการล็อคจะขึ้นอยู่กับความแข็งของข้อต่อ ความแข็งของพื้นผิวเป็นอย่างมาก และไม่ว่าข้อต่อจะเคลื่อนที่ในแนวขวางหรือไม่

แหวนล็อคแบบแยกส่วนจะพอดีที่สุด

• การสั่นสะเทือนสำหรับใช้งานทั่วไป ระดับต่ำถึงปานกลาง ซึ่งจำเป็นต้องมีการปฏิบัติ/ข้อมูลจำเพาะในอดีต
• ชุดประกอบที่ พื้นผิว ผสมพันธุ์แข็งพอที่จะต้านทาน แหวนรอง แบนเร็ว

ข้อควรระวังในทางปฏิบัติ

ภายใต้แรงยึดที่สูงกว่า แหวนแยกหลายตัว แบนอย่างรวดเร็ว ซึ่งมีพฤติกรรมเหมือนเครื่องซักผ้าธรรมดาในขณะเดียวกันก็เพิ่มความแปรปรวนให้กับแรงบิดต่อแรงดึงเนื่องจากการเปลี่ยนแปลงแรงเสียดทาน หากปัญหาการออกแบบของคุณคือการคลายการสั่นสะเทือนอย่างแท้จริง ให้ถือว่าแหวนรองแบบแยกเป็น "ไม่ใช่ตัวเลือกแรกของคุณ" เว้นแต่ข้อมูลการทดสอบหรือข้อมูลจำเพาะของลูกค้าจะรองรับ

ข้อมูลจำเพาะทั่วไปประกอบด้วย DIN 127 / มาตรฐานเดิมที่คล้ายกัน แต่อุตสาหกรรมจำนวนมากต้องการทางเลือกอื่นสำหรับข้อต่อที่สั่นสะเทือนอย่างมาก

แหวนล็อกฟัน (ดาว): ภายใน ภายนอก และรวมกัน

แหวนล็อคฟันใช้ "ฟัน" แบบหยักเพื่อเพิ่มการเสียดสีและกัดเข้าไปในพื้นผิว มีการใช้กันอย่างแพร่หลายในการประกอบเครื่องจักรกลไฟฟ้าและเบา เนื่องจากฟันสามารถทะลุผ่านออกไซด์/สี และปรับปรุงความต่อเนื่องทางไฟฟ้าในขณะที่ต้านทานการหมุน

ฟันภายใน VS ฟันภายนอก

• ฟันภายนอก : รัศมีที่มีประสิทธิภาพมากขึ้นเพื่อความต้านทานต่อการหมุนที่ดีขึ้น อาจทำให้พื้นผิวที่มองเห็นได้เสียหาย
• ฟันภายใน : ฟันภายในเส้นผ่านศูนย์กลางด้านใน; ดีกว่าสำหรับข้อจำกัด OD ที่แน่นหนาและรูปลักษณ์ภายนอกที่สะอาดตา
• การผสมผสาน (ภายใน/ภายนอก): การกัดที่รุนแรงยิ่งขึ้น แต่ยังมีความเสี่ยงต่อความเสียหายต่อพื้นผิวมากกว่าอีกด้วย

ตัวอย่างการใช้งานที่ดีที่สุด

การใช้งานทั่วไปคือการต่อสายกราวด์เข้ากับแชสซี วางเครื่องล้างฟันเพื่อให้ฟันสัมผัสกับโลหะที่เป็นสื่อกระแสไฟฟ้า หากตัวถังถูกทาสี ฟันก็สามารถตัดผ่านสารเคลือบได้ ทำให้การสัมผัสดีขึ้น ในสถานการณ์สมมตินี้ ประโยชน์ "การล็อก" ส่วนใหญ่มาจาก แรงเสียดทานและการกัดพื้นผิวที่สูงขึ้น ไม่ใช่การกระทำของสปริง

แหวนล็อคลิ่ม (แหวนลูกเบี้ยวคู่)

แหวนล็อคลิ่มถูกใช้เป็นคู่กับลูกเบี้ยวที่ด้านในและฟันปลาแนวรัศมีด้านนอก ลูกเบี้ยวมีมุมลิ่มที่ออกแบบมาเพื่อให้การหมุนที่หลวมต้องไต่ขึ้นทางลาดลูกเบี้ยว ซึ่งจะเพิ่มความยาวของแคลมป์และต้านทานการหลุดออก

เมื่อใดควรเลือกลิ่มล็อค

• การสั่นสะเทือนสูงหรือแรงเฉือนแบบไดนามิกที่อาจเกิดการลื่นไถลตามขวาง
• ข้อต่อที่มีความสำคัญต่อความปลอดภัยหรือเวลาทำงานซึ่งการคลายสนามมีค่าใช้จ่ายสูง
• การใช้งานที่คุณสามารถยอมรับเครื่องหมายฟันปลาของพื้นผิวได้ (หรือใช้พื้นผิวตลับลูกปืนที่แข็งตัวที่เข้ากันได้)

หมายเหตุการปฏิบัติที่สำคัญ

แหวนรองเหล่านี้ขึ้นอยู่กับการจับคู่และการวางแนวที่ถูกต้อง ติดตั้งเป็นชุดคู่กัน (กล้องหันหน้าเข้าหากัน) ข้อผิดพลาดของสนามทั่วไปคือการแยกทั้งคู่ออกเป็นหลายข้อต่อ ซึ่งทำให้กลไกลิ่มล้มเหลว

หากความต้องการของคุณคือ "ต้านทานการคลายการสั่นสะเทือน" มักเลือกการออกแบบลิ่มล็อค เนื่องจากผลของการล็อคไม่ได้ขึ้นอยู่กับแรงเสียดทานเท่านั้น มันคือ ความต้านทานทางเรขาคณิตต่อการถอยกลับ .

แหวนรอง Belleville (สปริงจาน)

แหวนรอง Belleville เป็นสปริงจานทรงกรวย พวกมันถูกเลือกน้อยกว่าสำหรับ "การกัดป้องกันการหมุน" และมากกว่าสำหรับการรักษาแรงยึดเมื่อมีการตกตะกอน การหมุนเวียนด้วยความร้อน การคืบของปะเก็น หรือการขยายตัวที่แตกต่างกัน สามารถวางซ้อนกันแบบอนุกรม/ขนานเพื่อปรับแต่งการโก่งตัวและน้ำหนักบรรทุก

สิ่งที่พวกเขาแก้ได้ดี

• การรักษาพรีโหลดระหว่างการฝัง/การคืบ (เช่น โพลีเมอร์ ปะเก็น ส่วนเชื่อมต่ออะลูมิเนียมแบบอ่อน)
• การหมุนเวียนด้วยความร้อนโดยที่ความยาวของข้อต่อเปลี่ยนแปลงไปตามอุณหภูมิ
• การออกแบบที่ต้องการอัตราสปริงที่กำหนด (พฤติกรรมของแคลมป์ที่ควบคุม)

ตัวอย่างตัวเลขอย่างง่าย (บริบทโหลดล่วงหน้า)

สมมติว่าคุณสมบัติโบลต์ M10 คลาส 8.8 มีแรงเค้นพิสูจน์อยู่ใกล้ 580 เมกะปาสคาล - โดยใช้เป้าหมายทางวิศวกรรมทั่วไปประมาณ 70% ของการพิสูจน์พรีโหลดและบริเวณความเค้นดึงที่อยู่ใกล้ 58 มม.² พรีโหลดโดยประมาณคือ:

โหลดล่วงหน้า µ 0.7 × 580 MPa × 58 มม. ² µ 23.5 กิโลนิวตัน .

สามารถเลือกเครื่องซักผ้า Belleville เพื่อให้ข้อต่อที่คาดหวัง (เช่น การสูญเสียความสูงของปึกเล็กน้อย) ส่งผลให้เกิดการเปลี่ยนแปลงพรีโหลดเพียงเล็กน้อยเท่านั้น ซึ่งปรับปรุงการยึดเกาะได้ดียิ่งขึ้นเมื่อเทียบกับปึกแบบแข็ง

แหวนรองคลื่นและแหวนรองสปริงโค้ง

แหวนรองแบบคลื่น (หลายคลื่น) และแหวนสปริงแบบโค้ง (แบบคลื่นเดี่ยว/แบบโค้ง) ให้แรงสปริงที่เบากว่าและการโก่งตัวมากกว่าแหวนรองแบบแยกเกลียวหลายรุ่น โดยทั่วไปจะใช้เพื่อลดเสียงสั่น ควบคุมการเล่นตามแนวแกน และชดเชยการสะสมพิกัดความเผื่อในชิ้นส่วนงานเบา

การใช้งานที่เหมาะสมที่สุด

• พรีโหลดของตลับลูกปืนในกลไกรับน้ำหนักต่ำ (ตามที่ระบุไว้โดยการออกแบบตลับลูกปืน/กลไก)
• การควบคุมเสียงรบกวน/การสั่นสะเทือนสำหรับแผงและขายึดไฟ
• ส่วนประกอบที่ต้องปฏิบัติตามโดยไม่กัดพื้นผิวอย่างรุนแรง

ข้อจำกัด

โดยปกติแล้วสิ่งเหล่านี้จะไม่ใช่ตัวเลือกแรกสำหรับการลดการสั่นสะเทือนอย่างรุนแรง คุณค่าของพวกเขาเป็นหลัก ควบคุมพฤติกรรมของสปริง ไม่ใช่เรขาคณิตต่อต้านการหมุน

แหวนรองแท็บและแผ่นล็อค (ระบบล็อคแบบกลไกเชิงบวก)

แหวนรองแท็บและแผ่นล็อคใช้แถบโค้งงอที่บล็อกการหมุนน็อต/โบลต์ทางกายภาพโดยการติดแบน ร่อง หรือคุณลักษณะบนตัวยึดและคุณลักษณะคงที่บนชุดประกอบ นี่เป็นแนวคิด "การล็อคเชิงบวก" มากกว่าแนวคิดเรื่องแรงเสียดทาน/สปริง

พวกเขามีเหตุผลอยู่ที่ไหน

• ข้อต่อที่มีความสำคัญต่อความปลอดภัยพร้อมข้อกำหนดในการตรวจสอบ (การยืนยันด้วยภาพของการยึดแท็บ)
• อุปกรณ์แบบหมุนได้ซึ่งมาตรฐานในอดีตเรียกร้องให้มีการล็อคเชิงบวก
• การใช้งานที่ไม่พึงประสงค์จากการกัดพื้นผิวหรือรอยหยัก

ข้อควรระวังในทางปฏิบัติ

แถบดัดเป็นรูปแบบหนึ่งของการเปลี่ยนรูปพลาสติก การออกแบบจำนวนมากถือเป็นแบบใช้ครั้งเดียวหรือแบบจำกัดการใช้ซ้ำ ขึ้นอยู่กับข้อกำหนด ตรวจสอบให้แน่ใจว่าวัสดุและความหนาของแหวนรองแท็บตรงกับแรงบิดและรูปทรงเรียบๆ เพื่อไม่ให้แท็บแตกหรือคลายตัว

ตารางเปรียบเทียบ: การเลือกประเภทแหวนรองล็อคทั่วไป

ใช้ตารางด้านล่างเป็นตัวกรองที่รวดเร็ว จากนั้นตรวจสอบกับสภาพข้อต่อของคุณ (ระดับการสั่นสะเทือน ความแข็งของพื้นผิว/การเคลือบ อุณหภูมิ และดูว่าคุณสามารถทนต่อการมาร์กบนพื้นผิวได้หรือไม่)

วิธีเลือกแหวนล็อคที่ถูกต้อง (รายการตรวจสอบเพื่อการตัดสินใจ)

ใช้รายการตรวจสอบนี้เพื่อจำกัดตัวเลือกที่ถูกต้องให้แคบลงอย่างรวดเร็ว จากนั้นตรวจสอบด้วยการทดสอบหรือคุณสมบัติก่อนหน้าเมื่อข้อต่อมีความสำคัญต่อภารกิจ

ขั้นตอนการคัดเลือก

1. กำหนดตัวขับการคลาย: การสั่นสะเทือน การหมุนเวียนด้วยความร้อน การฝัง หรือปัญหาแรงบิดซ้ำของผู้ปฏิบัติงาน
2. ยืนยันสภาพพื้นผิว: ทาสี ชุบ อโนไดซ์ อลูมิเนียมอ่อน เหล็กชุบแข็ง หรือคอมโพสิต
3. ตัดสินใจว่าการมาร์กบนพื้นผิวนั้นยอมรับได้หรือไม่: ฟันปลา/ฟันมักจะทำให้เกิดความเสียหายที่มองเห็นได้
4. ประเมินความสามารถในการให้บริการ: จะถูกลบบ่อยหรือไม่? หากใช่ ให้เลือกวิธีแก้ปัญหาที่มีพฤติกรรมการใช้ซ้ำสม่ำเสมอ
5. สำหรับข้อต่อที่สั่นสะเทือนต่อแรงสั่นสะเทือน ให้จัดลำดับความสำคัญของสารละลายด้วยประสิทธิภาพที่ได้รับการพิสูจน์แล้วภายใต้การรับน้ำหนักตามขวาง (มักเป็นลิ่มล็อคหรือแรงบิดทั่วไป) แทนที่จะอาศัยแหวนรองแบบแยก

กฎง่ายๆ: การล็อคเริ่มต้นด้วยแรงยึด - หากข้อต่อขันแน่นเกินไป ไม่มีแหวนรองใดที่จะป้องกันการคลายตัวได้อย่างน่าเชื่อถือ

เคล็ดลับการติดตั้งและข้อผิดพลาดทั่วไป

“ความล้มเหลวของแหวนล็อค” หลายๆ ครั้งจริงๆ แล้วคือความล้มเหลวของกระบวนการประกอบ ประเด็นด้านล่างนี้ป้องกันปัญหาด้านฟิลด์ที่พบบ่อยที่สุด

แนวทางปฏิบัติที่ดีที่สุด

• วางแหวนรองล็อคไว้ใต้ชิ้นส่วนที่หมุนได้โดยตรง (โดยปกติจะเป็นน็อต) เว้นแต่ข้อมูลจำเพาะของคุณต้องการเป็นอย่างอื่น
• หลีกเลี่ยงการวางองค์ประกอบ "การล็อค" หลายๆ ชิ้นที่ต่อสู้กัน (เช่น เครื่องล้างฟันและคู่ล็อคแบบลิ่ม) เว้นแต่จะได้รับการตรวจสอบโดยการทดสอบ
• หากใช้เครื่องล้างฟันบนพื้นผิวเคลือบ ตรวจสอบให้แน่ใจว่าฟันสัมผัสกับโลหะฐานจริงซึ่งจำเป็นต้องกัดด้วยไฟฟ้าหรือแรงเสียดทาน
• สำหรับคู่ล็อคลิ่ม ให้จับคู่ไว้ด้วยกันและตรวจดูให้แน่ใจว่าลูกเบี้ยวหันเข้าด้านใน (ลูกเบี้ยวถึงลูกเบี้ยว)

ข้อผิดพลาดที่ลดประสิทธิภาพการล็อค

• การใช้แหวนล็อคเพื่อ "แก้ไข" แรงบิดที่ไม่ถูกต้องหรือพื้นผิวข้อต่อมัน/ปนเปื้อน
• การใช้แหวนรองแบบสปริงซึ่งมีความแข็งของข้อต่อสูงจนแหวนรองมีส่วนโก่งตัวเล็กน้อย
• การเลือกเครื่องซักผ้า OD/ID ที่ติดตั้งไม่ถูกต้อง ทำให้เกิดการโหลดที่ผิดปกติและแรงยึดไม่สม่ำเสมอ

เมื่อไม่ควรใช้แหวนรองล็อค

บางครั้งคำตอบที่ถูกต้องคือ “ไม่มีแหวนล็อค” หากคุณต้องการประสิทธิภาพพรีโหลดและประสิทธิภาพที่ทำซ้ำได้ กลยุทธ์อื่นๆ อาจมีประสิทธิภาพเหนือกว่าแหวนรอง:

• ใช้น็อตแรงบิดทั่วไป น็อตล็อคที่เป็นโลหะทั้งหมด หรือกาวล็อคเกลียวตามความเหมาะสมกับสภาพแวดล้อม
• ใช้แหวนรองแบบแบนที่แข็งตัวเพื่อปกป้องพื้นผิวและรักษาแรงเสียดทานที่สม่ำเสมอ เมื่อความสามารถในการทำซ้ำของแรงบิดต่อแรงดึงมีความสำคัญ
• หากการสั่นสะเทือนรุนแรง ให้พิจารณาการออกแบบข้อต่อใหม่ (เพิ่มความยาวแคลมป์ เพิ่มเดือย/ปุ่มตัด ปรับปรุงพื้นที่ตลับลูกปืน) นอกเหนือจากฮาร์ดแวร์ล็อค

ผลลัพธ์ที่น่าเชื่อถือที่สุดมาจากการเลือกระหว่าง ประเภทของแหวนรองล็อค ขึ้นอยู่กับฟิสิกส์ข้อต่อ: แรงยึด ความเสี่ยงต่อการลื่น สภาพพื้นผิว และสภาพแวดล้อมการบริการ