Analyse von Federscheiben

Bei der Verbindung mechanischer Komponenten spielen Federscheiben eine entscheidende Rolle, insbesondere um das Lösen von Verbindungselementen durch Vibrationen zu verhindern. Als professionelles Unternehmen in der Verbindungselementindustrie hat Jiaxing Haina Fastener Co., Ltd. umfassende Untersuchungen zur Leistung und Anwendung von Federscheiben durchgeführt. Federscheiben üben einen konstanten Druck auf Schrauben und Muttern aus, behalten ihren festen Zustand bei und gewährleisten die Stabilität mechanischer Komponenten während des Betriebs. Darüber hinaus können Federscheiben Stoßbelastungen standhalten, Stöße, die bei mechanischen Vorgängen entstehen, effektiv abfedern und Komponenten vor Beschädigungen schützen. Um Fachleuten für Verbindungselemente zu helfen, Federscheiben besser zu verstehen und anzuwenden, enthält dieser Artikel eine detaillierte Analyse der Verformungsphänomene von Federscheiben.

Kraftanalyse von Federscheiben beim Anziehen und Lösen von Schrauben

Beim Anziehen der Schraube drückt die Auflagefläche unter dem Schraubenkopf den Punkt A der Federscheibe in Anzugsrichtung. Gleichzeitig übt die Unterlegscheibe eine Kraft im Uhrzeigersinn auf Punkt D der Federscheibe in derselben Richtung aus. Unter der kombinierten Wirkung dieser Kräfte richten sich die Punkte A und C sowie die Punkte B und D auf der Federscheibe schließlich auf derselben Ebene aus. Zu diesem Zeitpunkt ist die Federscheibe abgeflacht, was darauf hinweist, dass die von der Federscheibe auf die Schraube und die Unterlegscheibe ausgeübte Axialkraft ihr Maximum erreicht hat.

Umgekehrt drückt die Auflagefläche unter dem Schraubenkopf beim Lösen der Schraube den Punkt A in die entgegengesetzte Richtung des Lösens, wodurch Punkt A in die Auflagefläche eingebettet wird. Währenddessen drückt die Unterlegscheibe Punkt D in die entgegengesetzte Richtung der Lockerung, was dazu führt, dass Punkt D in der Unterlegscheibe verankert wird. Eine fortgesetzte Lockerung führt wahrscheinlich zu einer Verformung der Federscheibe, die als „Unterlegscheibenexpansion“ bekannt ist.

Ursachen für die Ausdehnung der Federscheibe

1. Abstand zwischen Schraube und Lochdurchmesser der Federscheibe:
   Bei der Herstellung überschreitet der Innendurchmesser einer Federscheibe typischerweise den Nenndurchmesser des Schraubengewindes, wodurch ein Spalt entsteht. Wenn der Innendurchmesser der Unterlegscheibe auf der Seite mit hoher Toleranz und der Bolzendurchmesser auf der Seite mit niedriger Toleranz liegt, kann das resultierende Spiel zu Positionsinstabilität während der Installation führen. Dies trägt zur Ausdehnung der Waschmaschine bei. Jiaxing Haina Fastener Co., Ltd. betont die Notwendigkeit, diese Lücke während der Produktion zu kontrollieren, um das Risiko einer Instabilität zu verringern.

2. Einbauausrichtung der Verbindungsbaugruppe:
   Horizontal eingebaute Federscheiben sind aufgrund von Schwerkraft- und Spaltproblemen anfälliger für exzentrische Kräfte. Dies erhöht die Wahrscheinlichkeit einer Ausdehnung der Waschmaschine im Vergleich zu vertikalen Installationen. Die technischen Experten von Haina empfehlen die Auswahl der geeigneten Installationsausrichtung, um das Risiko zu minimieren.

3. Größe der Auflagefläche:
   Wenn der Durchmesser der Auflagefläche der Schraube oder Mutter genau mit dem Außen- oder Innendurchmesser der Federscheibe übereinstimmt, können beim Anziehen nach außen wirkende Kräfte zum Versagen der Unterlegscheibe führen. Haina optimiert die Lagerflächenabmessungen, um die Kompatibilität zu verbessern und solche Risiken zu reduzieren.

4. Grate am Scheibenschnitt:
   Während des Schneidvorgangs entstehende Grate können sich beim Anziehen in die Komponenten festsetzen und zu ungleichmäßiger Spannung und Verformung der Unterlegscheibe führen. Haina nutzt fortschrittliche Bearbeitungstechniken, um die Gratbildung zu minimieren.

5. Breite des Unterlegscheibenschnitts:
   Eine zu große Schnittbreite kann die Wahrscheinlichkeit einer Ausdehnung während der Installation erhöhen. Haina gewährleistet eine strenge Kontrolle der Geräte- und Werkzeugeinstellungen, um konstante Schnittbreiten aufrechtzuerhalten.

6. Dicke der Schnittkante der Unterlegscheibe:
   Falsche Klingenwinkel beim Schneiden können zu dickeren Kanten führen, wodurch die Unterlegscheibe beim Festziehen anfälliger für Einsenkungen und Drehungen ist. Haina kontrolliert die Schnittkantendicke, um solche Probleme zu vermeiden.

7. Härte von Unterlegscheiben:
   Die Verwendung von Flachscheiben mit geringer Härte zusammen mit Federscheiben mit hoher Härte kann das Einbetten und die Verformung verstärken. Haina empfiehlt, die Härte der Unterlegscheibe an die Schraubensorte anzupassen, um die Zuverlässigkeit zu gewährleisten.

8. Übermäßige aufgebrachte Last:
   Eine Überschreitung der Belastbarkeit der Federscheibe kann zu Verformungen führen. Haina empfiehlt die Auswahl geeigneter Schrauben und Anzugsdrehmomente, um eine Überlastung zu vermeiden.

9. Verwendung von pneumatischen oder elektrischen Werkzeugen:
   Hochgeschwindigkeitswerkzeuge können erhöhte Aufprallkräfte verursachen und zur Ausdehnung der Unterlegscheibe beitragen. Haina empfiehlt, die Werkzeugeinstellungen anzupassen, um die Installationsgeschwindigkeit zu verringern.

10. Schnittstellenform des Unterlegscheibenabschnitts:
    Unterschiedliche Querschnittsformen, wie z. B. „außen dick, innen dünn“, können im Vergleich zu Standardkonstruktionen mit „einheitlicher Dicke“ das Expansionsrisiko erhöhen. Haina gewährleistet die Einhaltung der Standardanforderungen für Querschnittsformen.

11. Oberflächenbehandlung der Unterlegscheibe:
    Unterschiedliche Oberflächenbehandlungen, wie z. B. Verzinkung, können die Leistung der Waschmaschine beeinflussen. Haina empfiehlt, Behandlungen basierend auf der spezifischen Anwendungsumgebung auszuwählen.

Die oben genannten Faktoren wirken häufig zusammen und verursachen eine Ausdehnung der Unterlegscheibe. Diese Analyse, teilweise auszugsweise aus der Leitfaden zur Implementierung von Verbindungsnormen, 2. Auflagezielt darauf ab, praktische Erkenntnisse zu liefern, um Probleme mit der Ausdehnung von Scheiben zu reduzieren und die Zuverlässigkeit und Sicherheit mechanischer Verbindungen zu verbessern.

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