Продукты / Loctite / Анаэробная группа / Фланцевые соединения

Продукты Loctite: АНАЭРОБНАЯ ГРУППА




-	Общая характеристика группы "Анаэробные клеи"
-	Фиксация резьбы
-	Герметизация трубных соединений
-	Соединение металлических деталей цилиндрической формы
-	Герметизация пористости
-	Формирование жидких прокладок
-	Фланцевые соединения
-	Химостойкость анаэробных продуктов
-	Таблицы расходов продуктов

Фланцевые соединения:

Механические или фрикционные соединительные муфты, используемые во всех областях промышленности, могут быть усилены, благодаря применению клеев Loctite для достижения большей прочности и способности выдерживать повышенные нагрузки.

Введение

Фланцевые соединительные муфты жестких сборок используются для передачи момента вращающихся валов. Форма и конфигурация фланцевого соединения могут быть различными, но принцип остается одним и тем же.

Фланцевые соединения передают усилие и крутящий момент одним из двух способов:

1) Механически, с использованием муфт, установочных пальцев, специальных зубчатых конструкций или болтов работающих на сдвиг.

2) Трением, возникающим между соединенными фланцевыми поверхностями благодаря давлению, вызванному силой зажима стяжных болтов.

Фланцевые соединения используются во всех областях промышленности. Типичные области применения включают промежуточные карданные валы в силовых трансмиссионных системах, коробках передач и приводных механизмах автомобиля.

Соединения фланцевых фрикционных передач являются менее дорогостоящими для производства и одновременно обеспечивают чрезвычайно надежную сборку. Поэтому такие соединения имеют наиболее широкое распространение. Нагрузочная способность таких стандартных фланцевых соединений является результатом усилия сжатия, трения между деталями и размеров фланцев.

Адгезивы могут использоваться между фланцами фрикционной передачи для увеличения передаваемой нагрузки. При проектировании клеи дают возможность облегчить, уменьшить и удешевить конструкцию соединения, а также могут использоваться в существующих узлах для увеличения нагрузочной способности.

Наиболее подходящим типом клея для применения во фланцевых соединениях являются анаэробные акрилы, которые в известных пределах гарантируют жесткость сборки и обеспечивают очень высокую прочность на сдвиг.

Традиционная конструкция соединений

Для бесклеевого фланцевого соединения стянутого болтами сила статического крутящего момента до начала проскальзывания пропорциональна:
- количеству болтов
- стягивающей силе каждого болта
- коэффициенту трения между двумя
- сопряженными поверхностями
- размерам и жесткости фланцев

Нарушение такого типа соединений происходит в случае, если между двумя фланцами возникает относительное вращающее скольжение. Болты в таких соединениях обычно крепятся в отверстиях с зазором, но при условии, что они не подвергаются нагрузке на сдвиг (если не происходит вращательного скольжения).

При этом усилие проскальзывания будет меньше, чем сопротивление срезу болтов. Однако, усилие среза на болтах после проскальзывания может вызвать их ослабление или излом. В случаях, когда соединение подвергается знакопеременной нагрузке, проскальзывание фланца может привести к ускоренному выходу узла из строя из-за фреттинга.

Как правило, фланцевые соединения разрабатываются с большим запасом прочности, чтобы гарантировать отсутствие проскальзывания.

Для увеличения момента нагрузки фланцевых соединений могут быть сделаны следующие технические изменения:

1) Увеличить размеры фланцев. Это может привести к:

- увеличению объема и массы конструкции
- увеличению стоимости
- увеличению момента инерции

2) Увеличить количество, размер и/или изменить тип болтов, тем самым увеличить силу сжатия. Это может привести к:

- увеличению времени производства и сборки
- увеличению объема и веса конструкции
- увеличению стоимости

3) Использовать установленные болты для передачи момента. Это может привести к:

- значительному увеличению стоимости производства
- необходимости "подгонки" деталей
- снижению износостойкости соединений из-за фреттинга

4) Применить анаэробный клей на фланцах перед сборкой. Вследствие этого:

- не надо изменять существующую конструкцию
- улучшится стойкость к фреттингу
- понизится относительная cтоимость сборки

Разработка с применением клеев

Используя клеи, конструктор может преследовать две цели:

1) Применять клей на уже существующей конструкции, как средство увеличения передачи вращающего момента, или для увеличения запаса прочности. Этот подход может быть использован в случае, если применение традиционных методов крепежа дало отрицательные результаты или для усовершенствования уже существующей конструкции.

2) Изначально применять клей при сборке, что дает возможность использования меньшего набора деталей и/или болтов, что в свою очередь приводит к снижению стоимости, веса и уменьшению габаритов конструкции.

Сравнение прочности

Испытания подтвердили, что значительное увеличение статического крутящего момента можно достичь простым нанесением клея на фланцы перед сборкой. При этом прочность такого соединения может увеличится от 2,6 до более, чем в 11 раз.

Расчет прочности при кручении

В большинстве фланцевых соединений стяжные болты сжимают металлические поверхности до полного контакта между собой. Увеличение нагрузочной способности соединения происходит за счет проникания клея внутрь межфланцевого пространства и заполнения неровностей соединяемых поверхностей. Таким образом, происходит передача вращающего момента всей 100% площадью поверхности контакта фланцев.

Суммарная статическая прочность фланцевого соединения на кручение представляет собой сочетание клеевой и механической прочности и может быть выражена при помощи следующего уравнения:

Величина вращающего момента = Механическая составляющая + Клеевая составляющая

Коэффициент распределения нагрузки "s" учитывает неравномерность прижима от высокого значения около болта до низкого в центре расстояния между болтами. "s" зависит от жесткости фланцев и расстояния между болтами. Для жестких фланцев различия в усилии зажима по окружности будут незначительными и обычно принимаются за 1.0.

Примечание: В формуле не учитывается площадь болтов, т.к это оказывает незначитнльное влияние на общую прочность.

Динамическая нагрузка

Описанный выше метод вычислений относится только к статической прочности соединении. Однако, как показывает практика, все соединения имеют динамическую нагрузку. Обычно при практической разработке для увеличения стойкости соединения создается дополнительный запас прочности, т.к. динамическая прочность может быть реально определена и исчислена только методом испытаний.

Обычно применяется 2-3 кратный запас прочности сверх максимально необходимого вращающего момента.

Важно проверить тип нагрузки на соединение, т.к. могут иметь место изгибающие моменты или продольные усилия, которые могут создавать знакопеременные разрывающие нагрузки в клеевом шве.

Преимущества клеевых фланцевых соединений

Использование анаэробных клеев Loctite на фланцевых соединениях может дать следующие преимущества:

- уменьшение объема и веса соединения
- уменьшение стоимости узла
- уменьшение количества деталей в узле
- увеличение передачи вращающего момента
- защиту фланцев от коррозии
- исключение фреттинга

Примечание:

Для получения дополнительной информации обратитесь в отдел технической поддержки: support@industrialsolutions.ru

[начало]