Причини та запобігання заїданню різьби (заїданню)

Більшість операторів стикалися з проблемою захопленнягвинтові різьбищо не можна розібрати. Примусове видалення різьбових гвинтів з високою ймовірністю призведе до поломки болтів, пошкодження внутрішніх шестикутних отворів та інших приводних структур, а також до поломки інструментів для розбирання. Це не тільки збільшує витрати на переробку, але й споживає значну кількість робочих годин. Щоб ефективно уникнути проблем із заїданням різьблення, у цій статті систематично пояснюється основні причини та стандартизовані методи запобігання заїданню та заїданню різьби.

1. Визначення заїдання нитки (заїдання)

Заїдання різьби, також широко відоме як заїдання або заклинювання різьби, відноситься до стану відмови, коли різьбова пара не може вільно обертатися під час складання або обслуговування. По суті, це порушення адгезії та злиття металу на поверхнях контакту з різьбою.

2. Основні причини задирання різьби

Заїдання різьби в основному відносять до двох категорій: плавлення металу, спричинене накопиченим теплом тертя різьби, та пошкодження заклинювання, спричинене зовнішніми робочими умовами та дефектами складання.

2.1 Накопичення тепла від тертя нитки (основна причина)

Під час закручування гвинта безперервне тертя на контактних поверхнях різьблення генерує величезну кількість тепла, що викликає теплове розширення та локальне розм’якшення поверхні металу. Бокові сторони нитки злипаються та зрощуються разом, що зрештою призводить до подряпин і заїдання. Порівняно зі звичайними гвинтами з вуглецевої сталі, гвинти з нержавіючої сталі більш схильні до задирання та заїдання через їхні унікальні властивості матеріалу:

(1) Високий коефіцієнт тертя: коефіцієнт тертя нержавіючої сталі приблизно вдвічі перевищує коефіцієнт тертя вуглецевої сталі, що призводить до інтенсивного тертя в сітці та швидкого накопичення тепла.

(2) Низька теплопровідність: нержавіюча сталь має лише одну третину теплопровідності вуглецевої сталі, тому тепло від тертя не може швидко розсіюватися і продовжує накопичуватися локально.

(3) Високий коефіцієнт теплового розширення: швидкість теплового розширення нержавіючої сталі приблизно вдвічі більша, ніж у вуглецевої сталі. Внутрішня та зовнішня різьби щільніше прилягають після підвищення температури, що ще більше посилює ризики тертя та злиття.

На додаток до гвинтів з нержавіючої сталі,гвинти з вуглецевої сталі також чутливі до заїдання різьби в умовах високотемпературного робочого середовища та вимагають суворої профілактики.

2.2 Зовнішні робочі умови та дефекти складання (вторинні причини)

Заїдання різьби звичайних гвинтів із вуглецевої сталі здебільшого спричинено неправильними операціями складання та дефектними станами різьби, головним чином у таких ситуаціях:

(1) Сторонні предмети, такі як залізна стружка, пил і забруднення, прилипають до поверхні різьби. Кріплення із забрудненнями дряпає та стискає зуби різьби, що призведе до заклинювання сітки.

(2) Надмірний крутний момент затягування або надто висока швидкість затягування перевищує межу підшипників різьби, що спричиняє локальний розрив зуба різьби, деформацію та застій.

(3) Надмірна шорсткість поверхні, вм’ятини або задирки на різьбі призводять до нерівномірних зазорів між сітками та різко підвищеного опору тертю, викликаючи місцеве розтирання клею.

3. Стандартизовані заходи профілактики задирів нитки

3.1 Запобігання задирам, спричиненим зовнішніми дефектами

Перед затягуванням ретельно очистіть внутрішні та зовнішні різьби від сторонніх речовин, задирок і забруднень, а також перевірте цілісність різьблення, щоб уникнути несправності в зборі. Дотримуйтесь офіційних стандартів складання, застосовуйте відповідний крутний момент з рівномірною швидкістю затягування та уникайте надмірного затягування та насильницького швидкого затягування, щоб усунути спричинене збиранням різьблення від джерела.

3.2 Запобігання задирам, спричиненим теплом тертя

Оскільки теплопровідність і властивості теплового розширення нержавіючої сталі не можуть бути змінені штучно, основним промисловим рішенням є зменшення коефіцієнта тертя нитки для мінімізації виділення тепла від тертя. Широко поширені два стандартних методу профілактики:

(1) Рівномірно нанесіть спеціальні мастила на контактні поверхні різьблення, щоб зменшити опір тертя сітки.

(2) Застосуйте професійну обробку поверхні гвинтів, щоб оптимізувати точність поверхні різьби та знизити коефіцієнт тертя.

Ключова примітка: Зменшення коефіцієнта тертя різьблення значно збільшить осьове попереднє натягування за того самого моменту затягування. Збереження початкових параметрів крутного моменту легко призведе до пошкодження різьби через перевантаження та вторинної руйнування истиранию. Таким чином, після використання мастила або обробки поверхні для зменшення тертя, момент затягування повинен бути відкалібрований і зменшений синхронно, щоб відповідати оптимальним параметрам складання.

4. Вплив обробки поверхні на продуктивність різьбового складання

Цей тест використовує нержавіючу сталь A2-70шестигранні гвинти з циліндричною головкою (М5×25). Усі дані тестування наведено лише для довідки про процес, а не для гарантії якості. Постійна межа текучості 0,2% гвинтів з нержавіючої сталі A2-70 становить 450 Н/мм². Специфікація стандартного складання вимагає, щоб напруга затягування не перевищувала 0,2% постійної межі подовження, а осьова сила складання повинна контролюватися в межах 70% від межі текучості.

Результати випробувань показують, що гвинти зі спеціальною обробкою поверхні досягають значно зниженого коефіцієнта тертя різьби. За однакового моменту затягування можна отримати більш високий і стабільніший осьовий попередній натяг. Виходячи з цієї функції, правильне зменшення моменту затягування може ефективно знизити теплоутворення від тертя та значно запобігти задиранню та заїданню різьби з нержавіючої сталі.

5. Відповідні рішення для особливих умов праці

Низькотемпературне чорне хромування та чорніння нержавіючої сталі можуть значно зменшити спектральну відбивну здатність поверхонь гвинтів, що дуже підходить для точного оптичного обладнання, яке вимагає усунення дифузного відбиття.

Для прецизійних робочих середовищ з високою чистотою, де мастильні матеріали заборонені, а відшаровування покриття не допускається, можна вибрати загартовані гвинти SNSL-PN проти задирів. Процес поверхневого зміцнення принципово запобігає заїданню різьби та відповідає вимогам до складання та обслуговування в спеціальних сценаріях.