槽型螺帽只停在孔准它停的地方

有人重新打好拖車輪軸承的黃油,一邊轉輪轂一邊把螺帽鎖到大約 50 ft·lb,做了兩次,然後鬆開、退回手緊,結果發現開口銷孔剛好就對在那個位置。他的問題是:就這樣插銷,還是再退一格?退一格之後輪轂會有大約十六分之一吋的間隙。九十一則回覆進來,其中最好的兩則給了不同的做法,而兩則都站在同一件關於這個零件的事實上。

沒有一個數字可以鎖到

槽型螺帽的頂面切了幾道槽,配它的螺栓上有一個橫孔。 螺帽只能停在「某一道槽對上那個孔」的位置。 其餘每一個位置都不存在,不管扭力扳手怎麼說。

所以這種接頭的規格不可能只是一個扭矩值。它必須是一個值, 外加一條「孔不在那裡的時候怎麼辦」的規則。 往前進到下一個對位,還是往回退到下一個對位。 那是兩條不同的指令,會給出不同的預力,而這個差別不是細節。

那串討論裡兩條規則都在用。得票最高的回答是純程序的,裡面一個扭矩都沒有: 轉鼓、鎖到剛開始有一點拖、把螺帽稍微退到鼓能自由轉,插銷。 第二高的那則起點正好相反,說發問者在手緊的位置就剛好碰到孔是運氣好, 因為那正是最理想的插銷位置,而只有在那裡沒有孔的時候才該再往回退。

對那個接頭來說兩則都對,而兩則都搬不走。 圓錐滾子軸承調的是軸向間隙,所以那顆螺帽本來就不是去預壓任何東西的,往回退是安全的。 必須維持夾緊的接頭是相反的情況,為了找孔而往回退, 花掉的是設計本來指望的那份預力。 當初那個扭矩本來要買到什麼,見扭矩與夾緊力

那支銷是用孔命名的,不是用它自己

開口銷歸 ISO 1234 管,而它尺寸表底下的一條註記,講了一件多數人從來沒注意過的事: 稱呼尺寸是開口銷孔的直徑。銷本身比較小,而表上寫了小多少。

稱呼尺寸(孔)銷徑最大值
1.61.4 mm
21.8 mm
2.52.3 mm
3.22.9 mm

同一條註記建議孔本身用 稱呼尺寸 1.2 以下 H13、1.2 以上 H14, 那用任何標準來看都算鬆。兩件事湊起來,圖像很清楚: 開口銷是一個刻意鬆的零件,放在一個刻意鬆的孔裡。

它不是受剪銷,本來也不是設計來當受剪銷的。 它是一個「不讓螺帽走過某個位置」的擋塊。 真正要承載的銷,會坐在鉸過的孔裡、用過盈或密配,而且有公告的剪力值, 那件事見彈簧銷的剪力值寫在標準裡,定位銷的沒有

延性要求是「一次」

ISO 1234 的要求表裡有一列延性,值得原文引用,因為裡面那個數字很容易被讀過去: 開口銷的每一支腳,應能承受被彎折回自身一次, 而彎折處不出現可見的破斷跡象。

一次。那就是那個彎折被驗證過的全部壽命。 把銷扳直取下來再彎一次,是在同一個位置做第二個循環, 而那個零件的材料只被驗過一次,標準對「之後還剩多少」一個字都沒有。 同一個問題問在扣件而不是銷上,見螺絲可以重複使用嗎

加工品質那一列會寫得那麼具體,理由是同一個: 銷不得有毛邊、眼部應盡可能為圓形、兩支直腳合起來的斷面應為圓形。 那整組要求講的都是一個零件:它得先穿過一個鬆孔,然後被彎, 順序就是這樣,而且過程中不能裂。

標準點名的一種工況,而且叫你加大一號

標準很少點名應用場合。ISO 1234 點了兩個。 尺寸表底下第二條註記說:鐵道用途, 以及開口銷用在承受交變橫向力的 clevis pin 上時, 建議採用比表列大一號的開口銷。

把那句話讀成標準對「預設情況」的一個自白。 表上正常的選法預設那支銷是一個不會被反覆作動的擋塊。 讓它身上的載荷方向來回換得夠頻繁,標準寧可你多一點材料。 那是整份文件裡最接近「承認開口銷會疲勞」的一句話。

為什麼我們自己那張表漏了這一項

我們在螺絲為什麼會鬆裡, 把各種防鬆手段依「它處理的是哪一種失效」排過一次, 而那張表到今天為止沒有正向鎖定這一列。 防鬆扭矩、螺絲膠、楔形墊圈、彈簧墊圈、定期重鎖都在上面。開口銷不在。

它難排的原因是它自成一類。 正向鎖定不是「抵抗」旋轉,是在一個離散的步階之外「禁止」旋轉, 所以對第一種失效模式,它絕對到摩擦類做不到的程度。 對第二種,也就是嵌入與鬆弛造成的夾緊力緩慢流失,它什麼也沒做, 而且它多帶一個別人沒有的問題: 你最後拿到的預力,是孔允許的那一個,不是你選的那一個。 那一列已經補上去了。

這也是為什麼討論串裡那則「軸承外環自己焊死在心軸上」的軼事, 不是反對插銷的論據。它是在講被插銷固定住的那個螺帽位置。 一顆轉不動卻仍然在掉載荷的螺帽會發生什麼事, 見他們把螺帽黏死了,它還是鬆了

圖發出去之前先定案的幾件事

  • 給扭矩,也給方向。不要只給一個值。 寫清楚孔沒對上的時候是往前進還是往回退, 並且寫清楚這個接頭實際在調的是哪一個量:夾緊力,還是軸向間隙。
  • 把孔標出來,因為銷是用它命名的。 ISO 1234 的稱呼尺寸就是孔徑,公差 H13 或 H14,而銷會比它小。
  • 寫明每次組裝都用新銷。延性要求只驗一次彎折, 重複使用在驗證範圍之外。
  • 確認有沒有交變橫向載荷。標準把那個情況與鐵道用途一起點名, 並要你加大一號。
  • 問這個接頭該不該這麼敏感。那串裡第二高票沒有把話說白, 但意思很清楚:如果相鄰兩個插銷位置的差別會讓你猶豫, 問題在銷的上游。

螺栓上的那個孔另有自己的標準,而 它給了孔徑與最小端距,卻沒有給位置, 它說位置必須針對每一件應用去計算。

這一篇不屬於六步中的任何一步。它橫跨各步,或者發生在組裝之後。導致它的那些決定是在哪裡做的,見指定一顆螺絲,那篇寫的是順序,以及為什麼順序做反了是重工。

常見問題

槽型螺帽要鎖多少扭矩?

這個問題本身沒有答案,因為螺帽只能停在某道槽對上螺栓橫孔的位置。可用的規格是一個扭矩值,加上一條「孔沒對上時怎麼辦」的指令:往前進到下一個對位,或往回退到下一個對位。哪一個對,取決於這個接頭在調什麼。圓錐滾子軸承調的是軸向間隙,往回退是安全的;必須維持夾緊的接頭則相反,每一次為了找孔而往回退,都在花掉預力。

開口銷的尺寸是銷的直徑嗎?

不是。ISO 1234 尺寸表底下的註記寫明,稱呼尺寸是開口銷孔的直徑。銷比它小:稱呼 3.2 的銷最大直徑是 2.9 mm,稱呼 2 的是 1.8 mm。同一條註記建議孔在稱呼 1.2 以下用 H13、1.2 以上用 H14。所以銷跟它的孔都是刻意做鬆的。

開口銷可以承受剪力嗎?

它不是為此設計的。它在自己的孔裡是偏小的,而孔的建議公差是 H13 或 H14,所以它當不了密配的受剪銷;ISO 1234 也沒有公告任何剪力值。它的工作是擋住螺帽、不讓它走過某個位置。真正要承載的銷會坐在鉸過的孔裡,而且它的標準會給剪力值。那是另一種零件、另一份文件。

開口銷可以重複使用嗎?

標準驗證過的是一次彎折。ISO 1234 的延性要求是每支腳能被彎折回自身一次,彎折處不出現可見破斷。把銷扳直再彎一次,是在同一個位置做第二個循環,而標準對材料之後還剩什麼沒有任何說明。換新的。

為什麼多數防鬆手段的清單裡都沒有開口銷?

因為它不落在那些清單所用的那個軸上,那個軸是「這個手段抵抗旋轉的能力有多好」。正向鎖定不是抵抗旋轉,是在一個離散步階之外禁止旋轉,所以它對「靠旋轉鬆脫」是絕對的,對另一種失效,也就是嵌入與鬆弛造成的夾緊力緩慢流失,則毫無作用。它還多一個摩擦類裝置沒有的後果:你最後拿到的預力是孔允許的那一個,不是你設定的那一個。

參考資料

ISO 1234:1997 讀的是公開預覽;以那個篇幅的文件而言,預覽含完整的尺寸表、兩條註記與要求表,本篇引用的每一個數字都出自那些頁面。槽型螺帽的標準只在目錄層級確認。我們無法從標準原文確認槽型螺帽有幾道槽,所以本頁任何地方都沒有出現槽數與角度間距,只寫了「位置是離散的」這件事。DIN 935 的尺寸表帶有一欄指名對應的開口銷,那是目錄層級的觀察,不是我們讀過的條文。「往前進或往回退」的規則來自車輛與設備的維修實務,扣件標準沒有這些內容;兩個方向都真實存在,因為它們屬於在調不同物理量的接頭。本篇對來源討論串裡那台拖車沒有做任何安全判斷,我們沒有那顆軸承的規格。ISO 7035、ISO 4042 與 ISO 3269 的目錄編號沒有用第二個來源交叉核對。

詢價

詢價如果含槽型螺帽與開口銷,請把橫孔的孔徑與公差跟牙一起給我們。 那支銷是用孔命名的、不是用它自己,而孔正是圖面上決定銷裝不裝得進去的那一項。

sales@tigerfasteners.com