Cách cài đặt Snap Ring: Hướng dẫn từng bước bên trong và bên ngoài

Vòng kẹp — còn được gọi là vòng giữ hoặc vòng chặn — là một dây buộc được chế tạo chính xác đặt vào rãnh gia công trên trục hoặc bên trong lỗ khoan, tạo ra vai cơ khí ngăn chặn chuyển động dọc trục của các bộ phận lân cận. Dù nhỏ nhưng những vòng này giữ vòng bi, bánh răng và pít-tông ở đúng vị trí trên các hộp số ô tô, xi lanh thủy lực, động cơ điện và các tổ hợp hàng không vũ trụ.

Có hai loại cơ bản. Vòng chụp bên ngoài quấn quanh mặt ngoài của trục và nén vào rãnh ngoài; chúng chống lại lực hướng trục bên ngoài đẩy các bộ phận ra khỏi đầu trục. Vòng chụp bên trong mở rộng để lắp vào bên trong lỗ khoan hoặc vỏ, giữ các bộ phận trong khoang hình trụ. Hiểu biết các loại vòng tuần hoàn bên trong và bên ngoài và sự khác biệt của chúng là quyết định quan trọng đầu tiên trước khi bắt đầu bất kỳ quá trình cài đặt nào.

Cả hai loại thường được sản xuất từ ​​thép lò xo có hàm lượng carbon cao (chẳng hạn như C67S) hoặc thép không gỉ, sau đó được xử lý nhiệt để đạt được độ căng lò xo cần thiết để giữ yên dưới tải trọng. Vòng khóa được lắp đúng cách không cần chất kết dính, không cần ren và không cần phần cứng bổ sung—nhưng nó cần có dụng cụ phù hợp, kích thước phù hợp và kỹ thuật cẩn thận. Nếu sai bất kỳ điều nào trong số đó, vòng đệm sẽ không thể ngồi đúng cách hoặc bị biến dạng vĩnh viễn, điều này có thể dẫn đến các bộ phận bị bong ra và khiến máy ngừng hoạt động tốn kém.

Công cụ bạn cần trước khi bắt đầu

Lỗi cài đặt phổ biến nhất là sử dụng một cặp kìm mũi kim thông thường. Vòng kẹp được tôi luyện theo một tốc độ lò xo cụ thể và kìm tiêu chuẩn tác dụng lực không đồng đều, không kiểm soát được có thể làm rách vòng, đặt sai vị trí hoặc khiến nó bay ngang qua xưởng. Dành vài phút để thu thập đúng thiết bị trước khi chạm vào võ đài.

Kìm bấm vòng là công cụ cốt lõi và chúng có hai cấu hình cơ học đối lập nhau. Đối với các vòng ngoài, bạn cần nén kìm—bóp tay cầm sẽ mang các đầu lại với nhau, co vòng để nó có thể làm sạch đường kính trục và rơi vào rãnh. Đối với các vòng bên trong, bạn cần mở rộng kìm—ép tay cầm để tách các đầu ra, mở rộng vòng để làm sạch đường kính lỗ khoan trước khi nó co lại vào rãnh bên trong. Nhiều bộ bao gồm các mẹo có thể chuyển đổi và có thể chuyển đổi giữa cả hai chế độ; xác nhận chế độ nào đang hoạt động trước khi tiếp tục.

Ngoài kìm, bạn sẽ cần:

• kính bảo hộ - một vòng kẹp khi bị căng có thể nhả ra đột ngột và di chuyển với tốc độ nhanh. Bảo vệ mắt là không thể thương lượng.
• Caliper hoặc micromet — để xác minh đường kính trục hoặc lỗ khoan và xác nhận rằng bạn có vòng có kích thước chính xác trước khi lắp đặt.
• Làm sạch giẻ lau hoặc dung môi - để loại bỏ bụi bẩn, mảnh kim loại hoặc chất bôi trơn cũ khỏi rãnh. Các mảnh vụn trong rãnh khiến vòng không thể ngồi hoàn toàn.
• Dầu máy nhẹ hoặc dầu bôi trơn lắp ráp — một lớp màng mỏng trên vòng giúp dễ dàng lắp đặt và bảo vệ chống ăn mòn sớm, đặc biệt trong môi trường có độ ẩm hoặc tiếp xúc với hóa chất.

Làm việc ở nơi có ánh sáng tốt, có đủ khoảng trống để điều khiển kìm mà không gặp bất kỳ góc độ khó khăn nào. Các góc không phù hợp có thể khiến kìm bị trượt, từ đó làm cho các vòng bị biến dạng—hoặc gây thương tích.

Cách cài đặt Vòng chụp ngoài (Từng bước)

Vòng chặn bên ngoài đặt vào các rãnh được gia công xung quanh đường kính ngoài của trục. Việc lắp đặt yêu cầu nén vòng bên dưới đường kính tự do của nó cho đến khi nó làm sạch trục, sau đó dẫn nó vào rãnh và thả ra. Đây là trình tự đầy đủ:

1. Xác nhận kích thước vòng. Đo đường kính trục tại vị trí rãnh bằng thước cặp. Tham chiếu chéo với ký hiệu danh nghĩa của vòng (ví dụ: DIN 471 – 20 mm). Một chiếc nhẫn thậm chí hơi quá khổ sẽ không vừa chỗ; một cái có kích thước nhỏ hơn sẽ không được giữ lại.
2. Làm sạch trục và rãnh. Lau sạch dầu, phoi hoặc chất oxy hóa khỏi rãnh rãnh. Thành rãnh cần tiếp xúc hoàn toàn với mép trong của vòng.
3. Kiểm tra chiếc nhẫn. Vứt bỏ bất kỳ chiếc nhẫn nào có vết khía, vết nứt, chỗ cong hoặc vết phẳng do lần sử dụng trước. Một vòng bị biến dạng không thể tạo ra lực hướng tâm đồng đều cần thiết để giữ nguyên vị trí.
4. Áp dụng một chất bôi trơn nhẹ. Phủ nhẹ vòng bằng dầu máy. Điều này làm giảm ma sát trong quá trình nén và bảo vệ bề mặt kim loại.
5. Tải vòng vào kìm nén. Chèn đầu kìm vào các lỗ vấu ở hai đầu vòng. Bóp nhẹ tay cầm để nén vòng cho đến khi đường kính ngoài của nó nhỏ hơn đường kính trục một chút—vừa đủ để trượt qua trục. Không nén sâu hơn mức cần thiết; nén quá mức vượt quá giới hạn đàn hồi của vật liệu sẽ gây ra biến dạng vĩnh viễn.
6. Đặt vòng nén lên trên trục. Trượt nó dọc theo trục cho đến khi vòng thẳng hàng phía trên rãnh.
7. Nhả kìm từ từ. Cho phép vòng mở rộng vào rãnh theo chuyển động có kiểm soát. Bạn sẽ nghe thấy hoặc cảm nhận được tiếng tách rõ ràng khi ngồi vào vòng.
8. Xác nhận chỗ ngồi. Cố gắng xoay vòng trong rãnh bằng móng tay hoặc đầu dò cùn. Nó phải di chuyển nhẹ trong rãnh (đó là bình thường) nhưng không được nghiêng, nâng hoặc lắc. Tác dụng lực dọc trục nhẹ lên bộ phận được giữ lại để xác nhận vị trí giữ vòng.

Duyệt qua vòng chụp được đóng dấu chính xác để sử dụng trong công nghiệp để tìm thông số kỹ thuật chính xác cho ứng dụng trục của bạn, bao gồm DIN 471 tiêu chuẩn và các biên dạng phi tiêu chuẩn tùy chỉnh.

Cách cài đặt vòng chụp bên trong (Từng bước)

Các vòng kẹp bên trong hoạt động theo nguyên tắc nghịch đảo: vòng phải được mở rộng ra ngoài đường kính tự do của nó để làm thông lỗ khoan, sau đó thả ra để co lại vào rãnh bên trong. Logic thủ tục phản ánh việc lắp đặt bên ngoài, nhưng mọi hướng đều đảo ngược—và kìm phải là loại mở rộng.

1. Đo đường kính lỗ khoan. Sử dụng thước cặp hoặc thước đo lỗ khoan bên trong. Kích thước danh nghĩa của vòng phải khớp với lỗ khoan chứ không phải trục. Ví dụ, vòng DIN 472 được chỉ định bởi đường kính lỗ khoan mà nó dự định lắp.
2. Làm sạch lỗ khoan và rãnh. Xả hoặc lau kỹ rãnh bên trong. Ngay cả một gờ hoặc phoi nhỏ cũng có thể ngăn vòng đệm nằm phẳng, tạo ra một khe hở mà qua đó tải trọng trục có thể dịch chuyển bộ phận được giữ lại.
3. Kiểm tra và bôi trơn vòng. Các quy tắc tương tự như bên ngoài: loại bỏ mọi vòng bị hư hỏng và bôi một lớp dầu nhẹ.
4. Tải vòng vào kìm mở rộng. Chèn các đầu vào các lỗ vấu. Bóp tay cầm sao cho các đầu mở rộng ra bên ngoài, mở rộng vòng ra ngoài đường kính lỗ khoan—một lần nữa, chỉ ở mức cần thiết để làm sạch thành lỗ khoan.
5. Chèn vòng mở rộng vào lỗ khoan. Hướng kìm đến độ sâu rãnh trong khi vẫn giữ kìm ổn định. Giữ vòng vuông góc với trục lỗ khoan; một lối vào có góc cạnh khiến chiếc nhẫn bị vướng vào một bên trước bên kia, khiến việc ngồi đầy đủ trở nên khó khăn.
6. Nhả kìm từ từ. Vòng co lại vào rãnh. Bạn sẽ cảm thấy nó rơi vào đúng vị trí.
7. Xác nhận chỗ ngồi đầy đủ. Nhìn hoặc thăm dò xung quanh toàn bộ chu vi của rãnh. Không có phần nào của vòng được nhô ra phía trên mặt phẳng rãnh. Vòng được đặt một phần trông có vẻ ổn nhưng sẽ bị hỏng khi chịu tải.

cho vòng chặn bên ngoài cho các ứng dụng trục hoặc vòng tròn bên trong DIN 472, đảm bảo kích thước rãnh—chiều rộng, chiều sâu và bán kính góc—khớp chính xác với thông số kỹ thuật của vòng. Vòng và rãnh là một hệ thống phù hợp, không phải là bộ phận có thể hoán đổi cho nhau.

Những lỗi cài đặt phổ biến và cách tránh chúng

Hầu hết các lỗi vòng chụp đều bắt nguồn từ một trong năm lỗi định kỳ. Nhận biết chúng trước khi cài đặt giúp tiết kiệm cả thời gian và linh kiện.

Kích thước vòng sai. Một vòng có kích thước quá lớn sẽ không tạo ra đủ lực hướng tâm để nằm trong rãnh khi chịu tải; không thể lắp đặt một kích thước quá nhỏ mà không làm vật liệu bị căng quá mức. Luôn xác minh bằng thước cặp—không bao giờ ước tính bằng mắt.

Độ lệch quá mức trong quá trình cài đặt. Mỗi vòng khóa đều có phạm vi đàn hồi. Nén hoặc mở rộng nó ra ngoài phạm vi đó và thép lò xo sẽ ​​cố định, nghĩa là nó không thể tạo ra lực kẹp hướng tâm mà rãnh dựa vào nữa. Vòng có thể trông như đã được cố định nhưng nó sẽ lỏng ra khi rung hoặc lực đẩy dọc trục. Chỉ mở hoặc đóng vòng đủ để xóa đường kính giao phối—không được nữa.

Các mảnh vụn trong rãnh. Một con chip kim loại duy nhất được đặt dưới chiếc nhẫn sẽ nâng nó ra khỏi mặt phẳng. Dưới tải trọng dọc trục, điều này tạo ra sự tập trung ứng suất có thể làm gãy vòng hoặc cho phép bộ phận được giữ lại thoát ra ngoài. Làm sạch các rãnh trước mỗi lần lắp đặt.

Tái sử dụng những chiếc nhẫn đã tháo ra. Khi vòng kẹp được mở rộng hoặc nén để tháo ra, hình dạng của nó sẽ thay đổi. Việc sử dụng lại nó là một cách tiết kiệm sai lầm—lực giữ của chiếc nhẫn bị tổn hại và việc không sử dụng được là một rủi ro thực sự. Luôn lắp vòng mới sau khi tháo.

Loại kìm không đúng. Việc sử dụng kìm nén trên vòng bên trong — hoặc kìm mở rộng trên vòng bên ngoài — tác dụng lực sai hướng, khiến không thể đặt đúng vị trí và có khả năng làm hỏng các lỗ vấu của vòng. Xác nhận chế độ kìm trước khi tải vòng. Để hiểu sâu hơn về cách các vòng này hoạt động trong các tổ hợp lớn hơn, hãy tham khảo tầm quan trọng của vòng giữ trong cụm cơ khí .

Cách chọn vòng chụp phù hợp cho ứng dụng của bạn

Kỹ thuật lắp đặt chỉ là một nửa phương trình. Vòng cài đặt đúng nhưng thông số kỹ thuật sai vẫn sẽ bị lỗi. Dưới đây là cách lựa chọn đúng trước khi cầm kìm.

Nội bộ so với bên ngoài. Điều này được xác định hoàn toàn bởi vị trí của rãnh: bên trong lỗ khoan (vòng trong) hoặc ở bên ngoài trục (vòng ngoài). Không có sự chồng chéo - cả hai không thể thay thế cho nhau.

Tiêu chuẩn và kích thước. Hầu hết các ứng dụng toàn cầu đều tuân theo DIN 471 (bên ngoài, trục) hoặc DIN 472 (bên trong, lỗ khoan). Các thiết kế của Bắc Mỹ có thể tham khảo ANSI B27.7. Kích thước danh nghĩa bằng đường kính trục hoặc lỗ khoan nơi rãnh được gia công. Luôn tham chiếu chéo các kích thước vòng—đường kính tự do, độ dày và độ sâu tiếp xúc của rãnh—với bảng dung sai của tiêu chuẩn thay vì chỉ kích thước danh nghĩa. Xem Thông số vòng tròn DIN 471 và DIN 472 để có đầy đủ các tùy chọn tiêu chuẩn hóa.

Vật liệu. Thép lò xo carbon (65Mn, C67S) xử lý phần lớn các ứng dụng công nghiệp—mạnh mẽ, giá cả phải chăng và được cung cấp rộng rãi. Đối với môi trường ăn mòn (chế biến hóa chất, hàng hải, thiết bị thực phẩm), chỉ định thép không gỉ (lớp 304 hoặc 316). Các ứng dụng nhiệt độ cao có thể yêu cầu thép hợp kim được xử lý nhiệt thích hợp. Môi trường không phát ra tia lửa cần có đồng berili.

Xử lý bề mặt. Thép lò xo trần sẽ bị ăn mòn trong điều kiện ẩm ướt. Phốt phát với dầu là tiêu chuẩn cho việc bảo quản và lắp ráp thông thường. Khi tiếp xúc ngoài trời hoặc có độ ẩm cao, mạ kẽm, mạ kẽm-niken hoặc lớp phủ Dacromet mang lại khả năng chống ăn mòn tốt hơn đáng kể. Lớp phủ hình học và điện di có sẵn cho các môi trường hóa học đòi hỏi khắt khe nhất.

Yêu cầu tải. Các vòng có tiết diện tiêu chuẩn xử lý lực đẩy dọc trục vừa phải. Đối với các ứng dụng chịu tải cao, các biến thể vòng giữ chịu tải nặng hoặc vát sẽ phân bổ lực đồng đều hơn trên thành rãnh, giảm ứng suất tiếp xúc cực đại và kéo dài tuổi thọ mỏi. Nếu cấu hình tiêu chuẩn không đáp ứng các yêu cầu về hình học hoặc tải trọng của ứng dụng của bạn, các vòng kẹp không chuẩn tùy chỉnh có thể được sản xuất theo bản vẽ chính xác—một tùy chọn đáng để xem xét trước khi thiết kế lại rãnh hoặc vỏ xung quanh một vòng có sẵn gần như phù hợp.