![\"teks-auto-perfurante-parafuso\"](\"https:\/\/princefastener.com\/wp-content\/uploads\/2021\/05\/teks-self-drilling-screw.jpg\")
<\/figure>\n\n\n\nA compara\u00e7\u00e3o mostra que:<\/p>\n\n\n\n
O torque de rosqueamento do prego auto-roscante \u201cTipo I\u201d \u00e9 menor que o do prego \u201cTipo II\u201d, e o prego auto-roscante \u201cTipo I\u201d tem uma janela maior de sele\u00e7\u00e3o de torque e um fator de seguran\u00e7a maior para instala\u00e7\u00e3o;<\/p>\n\n\n\n
Os parafusos tipo II do mesmo tamanho s\u00e3o mais eficientes quanto ao torque do que os parafusos Tipo I e consomem menos torque para a mesma for\u00e7a de fixa\u00e7\u00e3o aumentada;<\/p>\n\n\n\n
Deve-se observar que, devido \u00e0 vantagem do baixo torque de rosqueamento dos parafusos de rosqueamento \u201cTipo I\u201d, os parafusos de rosqueamento \u201cTipo I\u201d requerem menos torque para instala\u00e7\u00f5es de baixa for\u00e7a de aperto e os parafusos de rosqueamento \u201cTipo II\u201d requerem menos torque para instala\u00e7\u00f5es de alta for\u00e7a de aperto;<\/p>\n\n\n\n
Quando usados com porcas de liga de alum\u00ednio, ambos os tipos de parafusos roscados t\u00eam boa resist\u00eancia ao afrouxamento em compara\u00e7\u00e3o com os parafusos m\u00e9tricos, mas o pino macho \u201cTipo II\u201d tem melhor resist\u00eancia ao afrouxamento do que o pino macho \u201cTipo I\u201d para o mesmo tamanho.<\/p>\n\n\n\n
1<\/p>\n\n\n\n
Fundo<\/p>\n\n\n\n
Com o r\u00e1pido desenvolvimento de novos ve\u00edculos de energia, leve, seguran\u00e7a, baixo custo, economia de energia e prote\u00e7\u00e3o ambiental tornaram-se a tend\u00eancia na moderniza\u00e7\u00e3o dos autom\u00f3veis.<\/p>\n\n\n\n
Para atender a essa tend\u00eancia, a liga de alum\u00ednio de pe\u00e7as automotivas fez uma inova\u00e7\u00e3o. A passagem do a\u00e7o para o alum\u00ednio, da fundi\u00e7\u00e3o para a forja, das pe\u00e7as m\u00faltiplas para o design integrado, estas mudan\u00e7as trouxeram grandes desafios ao desenvolvimento t\u00e9cnico dos fixadores, exigindo um maior esfor\u00e7o no dimensionamento das estruturas de liga\u00e7\u00e3o e na otimiza\u00e7\u00e3o das solu\u00e7\u00f5es de fixa\u00e7\u00e3o.<\/p>\n\n\n\n Nos \u00faltimos anos, as conex\u00f5es auto-roscantes de metal mostraram excelentes propriedades de fixa\u00e7\u00e3o em ligas de alum\u00ednio, n\u00e3o apenas em termos de resist\u00eancia e capacidade de conectar uma variedade de estruturas, mas tamb\u00e9m em termos de fun\u00e7\u00f5es de rosca e fixa\u00e7\u00e3o.<\/p>\n\n\n\n As vantagens dessa estrutura de conex\u00e3o s\u00e3o que um bom ajuste reduz o risco de afrouxamento e pode ser desmontado para uso repetido.<\/p>\n\n\n\n Com o desenvolvimento de requisitos de aplica\u00e7\u00e3o e tecnologia, v\u00e1rios tipos de parafusos autorroscantes passaram a dominar o mercado. Na pr\u00e1tica, o tamanho da haste auto-roscante, o tipo de rosca, o tipo de cabe\u00e7a, o tipo de cauda, o acabamento da superf\u00edcie e o desenvolvimento das especifica\u00e7\u00f5es de torque t\u00eam um impacto significativo no desempenho de aperto de toda a estrutura da junta .<\/p>\n\n\n\n Os autores deste artigo se concentram em duas configura\u00e7\u00f5es diferentes de rosca de parafusos auto-roscantes de metal e analisam e comparam as propriedades de fixa\u00e7\u00e3o produzidas por essas duas configura\u00e7\u00f5es de rosca para fornecer orienta\u00e7\u00e3o sobre a sele\u00e7\u00e3o de parafusos auto-roscantes de metal para aplica\u00e7\u00f5es pr\u00e1ticas.<\/p>\n\n\n\n O primeiro tipo de prego autorroscante de metal \u00e9 o \u201cTipo I\u201d, que apresenta as seguintes vantagens:<\/p>\n\n\n\n Torque de batida baixo;<\/p>\n\n\n\n Alta rela\u00e7\u00e3o de torque de falha para rosqueamento;<\/p>\n\n\n\n Excelente posicionamento axial;<\/p>\n\n\n\n Rela\u00e7\u00e3o batida-deslizamento mais forte;<\/p>\n\n\n\n Preven\u00e7\u00e3o do deslizamento da rosca interna;<\/p>\n\n\n\n Evita o afrouxamento por vibra\u00e7\u00e3o;<\/p>\n\n\n\n As roscas formadas s\u00e3o compat\u00edveis com fixadores m\u00e9tricos.<\/p>\n\n\n\n O segundo tipo de prego autorroscante de metal \u00e9 o \u201cTipo II\u201d, que apresenta as seguintes vantagens:<\/p>\n\n\n\n A banda formadora de rosca c\u00f4nica facilita o rosqueamento e evita o deslizamento;<\/p>\n\n\n\n O \u00e2ngulo de inclina\u00e7\u00e3o de 33\u00b0 reduz o torque de rosqueamento;<\/p>\n\n\n\n Alto torque antiafrouxamento;<\/p>\n\n\n\n Alta resist\u00eancia de conex\u00e3o devido \u00e0 grande \u00e1rea de rosqueamento;<\/p>\n\n\n\n Maior torque de retirada;<\/p>\n\n\n\n As roscas resultantes s\u00e3o compat\u00edveis com fixadores m\u00e9tricos.<\/p>\n\n\n\n Os autores analisaram e verificaram o desempenho de fixa\u00e7\u00e3o de duas configura\u00e7\u00f5es de rosca de prego auto-roscante de metal no mesmo ambiente de teste, o que fornece orienta\u00e7\u00e3o para a sele\u00e7\u00e3o e desenvolvimento de torque de parafusos auto-roscantes de metal em aplica\u00e7\u00f5es de engenharia.<\/p>\n\n\n\n 2<\/p>\n\n\n\n conte\u00fado de teste<\/p>\n\n\n\n 2.1 Amostras e equipamentos de teste<\/p>\n\n\n\n As principais amostras e par\u00e2metros de desempenho usados nos testes s\u00e3o mostrados na Tabela 1.<\/p>\n\n\n\n Tabela 1 Amostras e par\u00e2metros de desempenho usados para os testes de desempenho dos dois parafusos auto-roscantes de metal<\/p>\n\n\n\n Os principais equipamentos utilizados durante o teste s\u00e3o mostrados na Tabela 2.<\/p>\n\n\n\n Tabela 2 Equipamentos utilizados nos testes de desempenho dos dois parafusos auto-roscantes met\u00e1licos<\/p>\n\n\n\n 2.2 Configura\u00e7\u00e3o de teste<\/p>\n\n\n\n Um diagrama esquem\u00e1tico do equipamento utilizado durante o teste \u00e9 mostrado na Figura 1(a);<\/p>\n\n\n\n O dispositivo durante o teste \u00e9 mostrado na Figura 1(b);<\/p>\n\n\n\n Um diagrama do aparelho durante o teste de vibra\u00e7\u00e3o \u00e9 mostrado na Figura 1(c).<\/p>\n\n\n\n 2.3 Programa de teste<\/p>\n\n\n\n 2.3.1 Aperto at\u00e9 falha da junta<\/p>\n\n\n\n Conforme mostrado na Figura 1(a)(b), parafusos m\u00e9tricos, parafusos auto-roscantes \u201cTipo I\u201d e parafusos auto-roscantes \u201cTipo II\u201d foram fixados e os parafusos foram apertados com equipamento de teste de torque at\u00e9 que a junta falhasse.<\/p>\n\n\n\n Condi\u00e7\u00f5es de teste: velocidade de rota\u00e7\u00e3o 30 r\/min.<\/p>\n\n\n\n 2.3.2 Aperto ao torque de instala\u00e7\u00e3o<\/p>\n\n\n\n Conforme mostrado na Figura 1(a)(b), fixe os parafusos m\u00e9tricos, parafusos autorroscantes \u201cTipo I\u201d e parafusos autorroscantes \u201cTipo II\u201d respectivamente, aperte os parafusos no torque de instala\u00e7\u00e3o usando o equipamento de teste de torque e registre o torque, \u00e2ngulo de rota\u00e7\u00e3o e for\u00e7a de tra\u00e7\u00e3o dos parafusos usando o equipamento de aquisi\u00e7\u00e3o de dados.<\/p>\n\n\n\n Condi\u00e7\u00f5es de teste: velocidade de rota\u00e7\u00e3o 30 r\/min, torque de instala\u00e7\u00e3o selecionado na se\u00e7\u00e3o 1.3.1 estat\u00edsticas.<\/p>\n\n\n\n 2.3.3 Teste de decaimento est\u00e1tico<\/p>\n\n\n\n Conforme mostrado na Fig. 1(a)(b), fixe os parafusos m\u00e9tricos, os parafusos autorroscantes \u201cTipo I\u201d e os parafusos autorroscantes \u201cTipo II\u201d respectivamente, aperte os parafusos ao torque de instala\u00e7\u00e3o com o equipamento de teste de torque, registre a for\u00e7a de aperto m\u00e1xima e, ap\u00f3s 30 min, registre a for\u00e7a de aperto restante.<\/p>\n\n\n\n Condi\u00e7\u00f5es de teste: velocidade 30r\/min.<\/p>\n\n\n\n 2.3.4 Teste de decaimento de vibra\u00e7\u00e3o<\/p>\n\n\n\n Conforme mostrado na Figura 1(c), fixe os parafusos m\u00e9tricos, os parafusos auto-roscantes \u201cTipo I\u201d e os parafusos auto-roscantes \u201cTipo II\u201d respectivamente, aperte os parafusos com a mesma for\u00e7a de aperto com o dispositivo de aperto, registre a for\u00e7a de aperto e o n\u00famero de ciclos de vibra\u00e7\u00e3o durante a vibra\u00e7\u00e3o.<\/p>\n\n\n\n Condi\u00e7\u00f5es de teste: amplitude 0,8 mm, carga de vibra\u00e7\u00e3o 1 kN, n\u00famero de ciclos 500.<\/p>\n\n\n\n Este experimento usa a for\u00e7a ap\u00f3s uma redu\u00e7\u00e3o de 50% na for\u00e7a de aperto como a for\u00e7a de ruptura por cisalhamento.<\/p>\n\n\n\n 3<\/p>\n\n\n\n Resultados e discuss\u00e3o<\/p>\n\n\n\n 3.1 An\u00e1lise da sele\u00e7\u00e3o do torque de montagem<\/p>\n\n\n\n A Figura 2(a) mostra a compara\u00e7\u00e3o do torque de rosqueamento e torque de escoamento de dois parafusos auto-roscantes met\u00e1licos de especifica\u00e7\u00f5es diferentes.<\/p>\n\n\n\n Pode-se observar que h\u00e1 pouca diferen\u00e7a no torque de rosqueamento para a mesma estrutura roscada de diferentes especifica\u00e7\u00f5es. 4,957 e 5,266 Nm para \u201cTipo II\u201d M5 e M6 respectivamente;<\/p>\n\n\n\n Comparando o desempenho do rosqueamento dessas duas configura\u00e7\u00f5es de rosca, o torque de rosqueamento da haste autorroscante \u201cTipo I\u201d \u00e9 significativamente menor do que o do \u201cTipo II\u201d, com uma redu\u00e7\u00e3o de cerca de 1,3 Nm.<\/p>\n\n\n\n O estudo mostra que a vantagem do desempenho do rosqueamento \u201cTipo I\u201d se deve principalmente \u00e0 estrutura triangular da rosca em forma de folha, que possui uma se\u00e7\u00e3o transversal triangular para reduzir o torque de rosqueamento e assim atender a necessidade de menor torque de rosqueamento,<\/p>\n\n\n\n Essa estrutura de rosca tamb\u00e9m proporciona melhor posicionamento axial e reduz o consumo de torque de instala\u00e7\u00e3o em outras \u00e1reas.<\/p>\n\n\n\n Em termos de valores de torque de escoamento para ambas as configura\u00e7\u00f5es de rosca, h\u00e1 pouca diferen\u00e7a entre os dois tipos de parafusos de rosca no tamanho M5 com um torque de escoamento de 13,111 e 13,186 Nm respectivamente, enquanto o parafuso de rosca \u201cTipo I\u201d no tamanho M6 tem um torque de escoamento de 17,87 Nm e o prego de rosqueamento \u201cTipo II\u201d tem um torque de escoamento de 13,111 e 13,186 Nm, respectivamente. O torque de escoamento dos parafusos autorroscantes \u201cTipo I\u201d \u00e9 de 17,87 Nm e o torque de escoamento dos parafusos autorroscantes \u201cTipo II\u201d \u00e9 de 21,039 Nm.<\/p>\n\n\n\n A partir dos resultados do teste de dureza, a dureza dos parafusos auto-roscantes \u201cTipo I\u201d foi significativamente menor do que a dos parafusos auto-roscantes \u201cTipo II\u201d, resultando em uma for\u00e7a de aperto menor necess\u00e1ria para o escoamento \u201cTipo I\u201d do que \u201cTipo II\u201d, de modo que o torque de escoamento dos parafusos auto-roscantes \u201cTipo I\u201d foi menor que o dos parafusos auto-roscantes \u201cTipo II\u201d.<\/p>\n\n\n\n A Fig. 2(b) mostra uma compara\u00e7\u00e3o da rela\u00e7\u00e3o torque de rosqueamento\/torque de escoamento para dois tamanhos diferentes de parafusos auto-roscantes de metal.<\/p>\n\n\n\n Para parafusos de tamanho M5, a rela\u00e7\u00e3o torque de rosqueamento\/tor\u00e7\u00e3o \u00e9 0,277 para parafusos auto-roscantes \u201cTipo I\u201d e 0,378 para parafusos auto-roscantes \u201cTipo II\u201d.<\/p>\n\n\n\n Para parafusos de tamanho M6, a rela\u00e7\u00e3o torque de rosqueamento\/tor\u00e7\u00e3o \u00e9 0,202 para parafusos \u201cTipo I\u201d e 0,250 para parafusos \u201cTipo II\u201d.<\/p>\n\n\n\n Essa vantagem no desempenho do rosqueamento se deve \u00e0 novidade da constru\u00e7\u00e3o da rosca.<\/p>\n\n\n\n Figura 2 Resultados do teste de torque para dois tamanhos diferentes de parafusos auto-roscantes de metal<\/p>\n\n\n\n A estrutura da rosca do \u201cTipo I\u201d \u00e9 caracterizada por:<\/p>\n\n\n\n Estrutura de rosca triangular em forma de folha;<\/p>\n\n\n\n Roscas de raio;<\/p>\n\n\n\n O rosqueamento cria sua pr\u00f3pria rosca de acoplamento endurecida, conforme mostrado na Fig. 2(c).<\/p>\n\n\n\n O resultado disso \u00e9 que a faixa de torque do prego auto-roscante \u201cTipo I\u201d \u00e9 significativamente maior do que a do prego auto-roscante \u201cTipo II\u201d, garantindo uma sele\u00e7\u00e3o de torque segura e aumentando o fator de seguran\u00e7a da instala\u00e7\u00e3o, evitando o risco de falha devido a pequenas varia\u00e7\u00f5es no torque.<\/p>\n\n\n\n Resumindo: o torque de rosqueamento de uma haste auto-roscante \u201cTipo I\u201d do mesmo tamanho \u00e9 inferior ao de uma haste auto-roscante \u201cTipo II\u201d; a rela\u00e7\u00e3o torque de rosqueamento\/tor\u00e7\u00e3o de um prego autorroscante \u201cTipo I\u201d \u00e9 menor, A faixa de sele\u00e7\u00e3o de torque \u00e9 maior e o fator de seguran\u00e7a da instala\u00e7\u00e3o \u00e9 maior.<\/p>\n\n\n\n 3.2 An\u00e1lise de efici\u00eancia de torque<\/p>\n\n\n\n A Figura 3(a) mostra uma compara\u00e7\u00e3o das rela\u00e7\u00f5es torque\/for\u00e7a de aperto de dois tamanhos diferentes de parafusos auto-roscantes de metal.<\/p>\n\n\n\n Pode ser visto que:<\/p>\n\n\n\n Para parafusos de tamanho M5, a rela\u00e7\u00e3o de torque e for\u00e7a de aperto para parafusos auto-roscantes \u201cTipo I\u201d \u00e9 de 0,818 Nm\/kN, ou seja, o torque necess\u00e1rio para aumentar a for\u00e7a de aperto em 1 kN \u00e9 de 0,818 Nm, enquanto a rela\u00e7\u00e3o de torque e aperto a for\u00e7a para parafusos autorroscantes \u201cTipo II\u201d \u00e9 de 0,549Nm. 0,549 Nm\/kN;<\/p>\n\n\n\n Para parafusos M6, a rela\u00e7\u00e3o torque\/for\u00e7a de aperto \u00e9 de 1,02 Nm\/kN para parafusos auto-roscantes \u201cTipo I\u201d e 0,816 Nm\/kN para parafusos auto-roscantes \u201cTipo II\u201d, ou seja, para cada 1 kN adicional, \u201cTipo I \u201d Os parafusos roscados consomem 0,204 Nm a mais de torque do que os parafusos roscados \u201cTipo II\u201d.<\/p>\n\n\n\n Uma compara\u00e7\u00e3o do torque necess\u00e1rio para instalar tr\u00eas parafusos de tamanhos diferentes para a mesma for\u00e7a de aperto pode ser vista na Figura (b):<\/p>\n\n\n\n Para parafusos de tamanho M5, o torque necess\u00e1rio para instalar uma for\u00e7a de aperto de 5kN \u00e9 7,698, 7,704 e 7,559Nm para parafusos \u201cTipo I\u201d, \u201cTipo II\u201d e m\u00e9tricos, respectivamente, com pequenas diferen\u00e7as entre os tr\u00eas, mas as diferen\u00e7as n\u00e3o s\u00e3o significativo. Existem pequenas diferen\u00e7as entre os tr\u00eas, mas n\u00e3o s\u00e3o significativas, sendo os parafusos m\u00e9tricos relativamente baixos.<\/p>\n\n\n\n Para parafusos M6, o torque necess\u00e1rio para instalar uma for\u00e7a de aperto de 7 kN \u00e9 11,047, 10,828 e 9,422 Nm para parafusos auto-roscantes \u201cTipo I\u201d, \u201cTipo II\u201d e parafusos m\u00e9tricos, respectivamente. O torque necess\u00e1rio para parafusos auto-roscantes \u201cTipo I\u201d parafusos \u00e9 significativamente maior do que o necess\u00e1rio para os parafusos \u201cTipo II\u201d e m\u00e9tricos, um fen\u00f4meno que \u00e9 uma indica\u00e7\u00e3o direta da efici\u00eancia do torque da constru\u00e7\u00e3o roscada.<\/p>\n\n\n\n O torque mais baixo dos parafusos m\u00e9tricos \u00e9 compreens\u00edvel porque o torque de montagem n\u00e3o \u00e9 necess\u00e1rio para rosquear para formar roscas internas, portanto, o torque necess\u00e1rio para produzir a mesma for\u00e7a de fixa\u00e7\u00e3o \u00e9 menor.<\/p>\n\n\n\n A raz\u00e3o pela qual o torque necess\u00e1rio para produzir a mesma for\u00e7a de aperto \u00e9 maior para o \u201cTipo I\u201d do que para o \u201cTipo II\u201d \u00e9 que a \u00e1rea de contato friccional da parte roscada do prego autorroscante \u201cTipo I\u201d \u00e9 maior do que a do Na haste auto-roscante \u201cTipo II\u201d, quanto maior a \u00e1rea de contato friccional, mais torque \u00e9 consumido, e o torque utilizado para produzir a for\u00e7a de aperto neste momento \u00e9 consideravelmente menor.<\/p>\n\n\n\n Em um sistema de uni\u00e3o, o consumo de torque consiste em 3 partes principais:<\/p>\n\n\n\n Uma parte do torque \u00e9 usada para gerar a for\u00e7a de aperto,<\/p>\n\n\n\n Uma parte do torque \u00e9 consumida pelo atrito de contato das roscas e a parte restante pelo atrito de contato da superf\u00edcie de aperto,<\/p>\n\n\n\n A rela\u00e7\u00e3o de consumo de torque para os tr\u00eas componentes \u00e9 de aproximadamente 1:4:5,<\/p>\n\n\n\n Como mostrado na equa\u00e7\u00e3o (1).<\/p>\n\n\n\n A haste auto-roscante \u201cTipo II\u201d possui uma configura\u00e7\u00e3o de rosca de 33\u00b0, o que permite que o sistema de conex\u00e3o tenha uma \u00e1rea de atrito de rosca menor e, portanto, requer menos torque por unidade de aumento de for\u00e7a de fixa\u00e7\u00e3o, conforme Figura 3(c).<\/p>\n\n\n\n A partir das curvas de torque e for\u00e7a de fixa\u00e7\u00e3o para parafusos roscados de metal M5 e M6 na Fig. 3(c) e (d), pode-se ver que os parafusos roscados \u201ctipo I\u201d s\u00e3o mais vantajosos em sistemas de instala\u00e7\u00e3o com requisitos de for\u00e7a de fixa\u00e7\u00e3o menores .<\/p>\n\n\n\n Para parafusos M5 com for\u00e7a de aperto abaixo de 4,87 kN, o \u201cTipo I\u201d \u00e9 mais vantajoso que o \u201cTipo II\u201d e para for\u00e7as de aperto acima de 4,87 kN, o \u201cTipo II\u201d \u00e9 mais vantajoso que o \u201cTipo I\u201d. Se a for\u00e7a de aperto for superior a 4,87kN, o \u201cTipo II\u201d consome menos torque do que o \u201cTipo I\u201d; para parafusos M6 com for\u00e7a de aperto abaixo de 5,37kN, o \u201cTipo I\u201d consome menos torque do que o \u201cTipo II\u201d. O \u201cTipo I\u201d consome menos torque do que o \u201cTipo II\u201d para parafusos autorroscantes com for\u00e7as de aperto abaixo de 5,37 kN e, inversamente, o \u201cTipo II\u201d tem vantagem sobre o \u201cTipo I\u201d.<\/p>\n\n\n\n A raz\u00e3o para a predomin\u00e2ncia do \u201cTipo I\u201d sobre o \u201cTipo II\u201d em requisitos de baixa for\u00e7a de aperto \u00e9 que o \u201cTipo I\u201d tem um baixo torque de rosqueamento e, com um pequeno requisito de for\u00e7a de aperto, mais torque est\u00e1 dispon\u00edvel para o motivo pois isso \u00e9 que o \u201cTipo I\u201d tem um baixo torque de rosqueamento.<\/p>\n\n\n\n A raz\u00e3o pela qual o \u201cTipo II\u201d requer uma for\u00e7a de aperto menor do que o \u201cTipo I\u201d \u00e9 que o \u201cTipo II\u201d tem uma maior efici\u00eancia de torque, resultando em um aumento da mesma for\u00e7a de aperto. A raz\u00e3o para isso \u00e9 que o \u201cTipo II\u201d tem uma maior efici\u00eancia de torque, resultando em um valor de torque menor para a mesma for\u00e7a de aperto aumentada.<\/p>\n\n\n\n Em resumo, a efici\u00eancia de torque dos parafusos auto-roscantes \u201cTipo II\u201d do mesmo tamanho \u00e9 maior do que a dos parafusos auto-roscantes \u201cTipo I\u201d; no caso de requisitos de baixa for\u00e7a de aperto, o \u201cTipo I\u201d ocupa mais do que o \u201cTipo II\u201d. Em baixas for\u00e7as de aperto, o \u201cTipo I\u201d tem uma vantagem sobre o \u201cTipo II\u201d, pois o \u201cTipo I\u201d consome menos torque quando montado com a mesma for\u00e7a de aperto; em altas for\u00e7as de fixa\u00e7\u00e3o, o \u201cTipo II\u201d tem uma vantagem sobre o \u201cTipo I\u201d. O \u201cTipo II\u201d \u00e9 mais vantajoso do que o \u201cTipo I\u201d para altos requisitos de for\u00e7a de fixa\u00e7\u00e3o.<\/p>\n\n\n\n <\/p>\n\n\n\n 3.3 An\u00e1lise de desempenho antiafrouxamento<\/p>\n\n\n\n 3.3.1 An\u00e1lise da taxa de decaimento est\u00e1tico<\/p>\n\n\n\n A Figura 4 mostra uma compara\u00e7\u00e3o da taxa de decaimento da for\u00e7a de aperto de tr\u00eas tipos de parafusos de tamanhos diferentes instalados com o mesmo torque e deixados em repouso por 30min.<\/p>\n\n\n\n Quando o torque de montagem \u00e9 9N-m, a for\u00e7a de aperto do M5 \u201cTipo I\u201d, \u201cTipo II\u201d e parafusos m\u00e9tricos \u00e9 5,943, 5,833 e 6,249kN, respectivamente. A taxa de decaimento est\u00e1tico da for\u00e7a de aperto para os tr\u00eas parafusos foi de 12,91%, 12,88% e 7,97%, respectivamente.<\/p>\n\n\n\n Quando instalado com o torque necess\u00e1rio, as for\u00e7as de aperto para M6 \u201cTipo I\u201d, \u201cTipo II\u201d e parafusos m\u00e9tricos foram 8,104, 11,215 e 12,482 kN, respectivamente. As taxas de decaimento est\u00e1tico das for\u00e7as de aperto dos tr\u00eas parafusos foram 9,46%, 8,85% e 5,20%, respectivamente.<\/p>\n\n\n\n Comparando as taxas de deteriora\u00e7\u00e3o dos tr\u00eas parafusos, pode-se ver que a deteriora\u00e7\u00e3o dos dois parafusos auto-roscantes met\u00e1licos \u00e9 significativamente maior do que a dos parafusos m\u00e9tricos.<\/p>\n\n\n\n Isso se deve ao fato de que a forma\u00e7\u00e3o das roscas autorroscantes resulta em um alto n\u00famero de concentra\u00e7\u00f5es de tens\u00f5es, e o lento processo de libera\u00e7\u00e3o de tens\u00f5es durante o processo de repouso resulta em certo grau de redu\u00e7\u00e3o da for\u00e7a de aperto, com concentra\u00e7\u00f5es de tens\u00f5es encontradas principalmente na raiz e na ponta do fio.<\/p>\n\n\n\n As raz\u00f5es para o maior decaimento est\u00e1tico no \u201cTipo I\u201d do que no \u201cTipo II\u201d s\u00e3o:<\/p>\n\n\n\n (1) Da for\u00e7a e dureza dos pr\u00f3prios dois tipos de parafusos autorroscantes, a dureza do \u201cTipo I\u201d \u00e9 menor que a resist\u00eancia do \u201cTipo II\u201d, baixa dureza e tenacidade, o que produzir\u00e1 um certo grau de flu\u00eancia relaxamento, ent\u00e3o a queda est\u00e1tica da for\u00e7a de aperto \u00e9 maior.<\/p>\n\n\n\n (2) A estrutura do parafuso auto-roscante "Tipo II" de 33 \u00b0 tem um melhor desempenho antiafrouxamento autotravante, at\u00e9 certo ponto, para reduzir a deteriora\u00e7\u00e3o est\u00e1tica da for\u00e7a de aperto.<\/p>\n\n\n\n Conforme mostrado na Figura 2(c), as vantagens estruturais do \u201cTipo II\u201d s\u00e3o:<\/p>\n\n\n\n configura\u00e7\u00e3o de rosca 33\u00b0;<\/p>\n\n\n\n Estrutura de rosca de correspond\u00eancia m\u00e9trica;<\/p>\n\n\n\n Se\u00e7\u00e3o transversal redonda.<\/p>\n\n\n\n Fig. 4 Compara\u00e7\u00e3o das taxas de atenua\u00e7\u00e3o das for\u00e7as de aperto de tr\u00eas tamanhos diferentes de parafusos montados com o mesmo torque e deixados em repouso por 3 0 min.<\/p>\n\n\n\n 3.3.2 An\u00e1lise da taxa de decaimento de vibra\u00e7\u00e3o<\/p>\n\n\n\n A Figura 5 mostra uma compara\u00e7\u00e3o da for\u00e7a de aperto residual ap\u00f3s 500 vibra\u00e7\u00f5es transversais para tr\u00eas parafusos de tamanho M6 montados com uma for\u00e7a de aperto de 4 kN.<\/p>\n\n\n\n A for\u00e7a de aperto residual ap\u00f3s o teste de vibra\u00e7\u00e3o para os tr\u00eas tipos de parafusos auto-roscantes \u201cTipo I\u201d, parafusos auto-roscantes \u201cTipo II\u201d e parafusos m\u00e9tricos foram 2,137, 2,933 e 2,00 kN respectivamente, e os valores de decaimento do aperto for\u00e7a foram 1,863, 1,067 e 1,997 kN, respectivamente. 1,997kN.<\/p>\n\n\n\n \u00c9 interessante notar que o parafuso m\u00e9trico \u00e9 capaz de reduzir a for\u00e7a de aperto para a for\u00e7a de aperto alvo definida (50% da for\u00e7a de aperto inicial) ap\u00f3s 100 ciclos de vibra\u00e7\u00e3o.<\/p>\n\n\n\n Comparando a diminui\u00e7\u00e3o da for\u00e7a de aperto dos parafusos de rosca met\u00e1lica \u201cTipo I\u201d e \u201cTipo II\u201d com a dos parafusos m\u00e9tricos, pode-se ver que a resist\u00eancia ao afrouxamento dos dois parafusos de rosca met\u00e1lica \u00e9 significativamente melhor do que a dos parafusos m\u00e9tricos parafusos, devido ao fato de que ambos os parafusos de rosca met\u00e1lica t\u00eam certas considera\u00e7\u00f5es de afrouxamento na parte de design da estrutura da rosca:<\/p>\n\n\n\n (1) A estrutura de rosca em forma de folha triangular \u201cem forma de I\u201d fornece um certo efeito de travamento autom\u00e1tico quando batida contra a porca.<\/p>\n\n\n\n (2) A estrutura da rosca com raio \u201cTipo I\u201d fornece uma grande \u00e1rea de contato friccional entre as roscas e melhora o desempenho de afrouxamento.<\/p>\n\n\n\n (3) A estrutura de rosca de 33\u00b0 da haste auto-roscante "Tipo II" aumenta a \u00e1rea de engate efetiva entre as roscas, permitindo assim que o material da rosca interna absorva mais energia de vibra\u00e7\u00e3o e obtenha um bom efeito anti-afrouxamento.<\/p>\n\n\n\n Comparando-se os parafusos roscados de metal \u201cTipo I\u201d e \u201cTipo II\u201d, pode-se observar que o prego roscado \u201cTipo II\u201d tem melhor resist\u00eancia ao afrouxamento do que o \u201cTipo I\u201d. II\u201d \u00e9 significativamente maior do que o \u201cTipo I\u201d.<\/p>\n\n\n\n Da compara\u00e7\u00e3o dos dados: embora a estrutura da rosca do \u201cTipo I\u201d possa aumentar a \u00e1rea de engate da rosca at\u00e9 certo ponto, a \u00e1rea de engate efetiva do \u201cTipo II\u201d ainda \u00e9 melhor do que a do \u201cTipo I\u201d . \u201cEm termos de contato friccional], o \u201cTipo II\u201d \u00e9 menos propenso a afrouxamento.<\/p>\n\n\n\n Al\u00e9m disso, a diminui\u00e7\u00e3o da for\u00e7a de aperto est\u00e1 relacionada com a flu\u00eancia e o relaxamento da tens\u00e3o do parafuso. A partir dos resultados do teste de dureza, a resist\u00eancia do material do \u201cTipo I\u201d \u00e9 menor do que a do \u201cTipo II\u201d, portanto, nas mesmas condi\u00e7\u00f5es de teste, os parafusos autorroscantes \u201cTipo I\u201d sofrem um maior grau de flu\u00eancia e relaxamento de tens\u00e3o do que \u201c Tipo II\u201d, que os autores acreditam ser uma das raz\u00f5es para a diferen\u00e7a na queda da for\u00e7a de aperto dos dois tipos de parafusos autorroscantes.<\/p>\n\n\n\n Figura 5 Compara\u00e7\u00e3o da for\u00e7a de aperto residual ap\u00f3s 500 vibra\u00e7\u00f5es transversais para tr\u00eas parafusos com uma for\u00e7a de aperto inicial de 4 kN<\/p>\n\n\n\n Em resumo, o mesmo tamanho de haste auto-roscante tem um desempenho antiafrouxamento muito bom em compara\u00e7\u00e3o com parafusos m\u00e9tricos;<\/p>\n\n\n\n Ap\u00f3s o mesmo n\u00famero de vibra\u00e7\u00f5es transversais, a for\u00e7a de pr\u00e9-carga residual dos parafusos auto-roscantes \u201cTipo II\u201d \u00e9 maior do que a dos parafusos auto-roscantes \u201cTipo I\u201d e os parafusos auto-roscantes \u201cTipo II\u201d t\u00eam melhor resist\u00eancia ao afrouxamento.<\/p>\n\n\n\n Finalmente<\/p>\n\n\n\n Neste artigo, os autores analisam e comparam o desempenho de fixa\u00e7\u00e3o de parafusos auto-roscantes de metal com duas configura\u00e7\u00f5es de rosca diferentes, projetando diferentes esquemas de teste e obt\u00eam as seguintes conclus\u00f5es:<\/p>\n\n\n\n (1), a mesma especifica\u00e7\u00e3o de torque de rosqueamento de prego auto-roscante \u201cTipo I\u201d do que o prego auto-roscante \u201cTipo II\u201d inferior, a partir da compara\u00e7\u00e3o da rela\u00e7\u00e3o torque de rosqueamento \/ rendimento pode ser vista, prego auto-roscante \u201cTipo I\u201d instala\u00e7\u00e3o A compara\u00e7\u00e3o das rela\u00e7\u00f5es torque de rosqueamento\/tor\u00e7\u00e3o de escoamento mostra que os parafusos de rosqueamento \u201cTipo I\u201d possuem uma maior gama de op\u00e7\u00f5es de torque e maior fator de seguran\u00e7a para instala\u00e7\u00e3o. Essa vantagem se deve principalmente ao formato triangular da face final rosqueada do pino macho \u201cI\u201d, que reduz bastante o torque do macho.<\/p>\n\n\n\n (2) A efici\u00eancia de torque dos parafusos auto-roscantes \u201cTipo II\u201d do mesmo tamanho \u00e9 maior do que a dos parafusos auto-roscantes \u201cTipo I\u201d, ou seja, o torque necess\u00e1rio para aumentar a for\u00e7a de fixa\u00e7\u00e3o por unidade \u00e9 maior para os parafusos auto-roscantes \u201cTipo II\u201d do que para parafusos de rosqueamento \u201cTipo I\u201d. Os parafusos tipo II\u201d requerem menos torque por unidade de for\u00e7a de fixa\u00e7\u00e3o do que os parafusos \u201cTipo I\u201d. Essa vantagem se deve principalmente \u00e0 inclina\u00e7\u00e3o da rosca de 33\u00b0 da haste auto-roscante \u201cTipo II\u201d, que reduz efetivamente o consumo de fric\u00e7\u00e3o da parte roscada e, assim, aumenta o aproveitamento do torque.<\/p>\n\n\n\n (3) Quando usados com porcas feitas de liga de alum\u00ednio, os parafusos autorroscantes \u201cTipo I\u201d e \u201cTipo II\u201d possuem excelentes propriedades antiafrouxamento em compara\u00e7\u00e3o com os parafusos m\u00e9tricos; a mesma especifica\u00e7\u00e3o de parafusos auto-roscantes \u201cTipo II \u201cTipo II\u201d t\u00eam melhores propriedades de desaperto do que os parafusos auto-roscantes \u201cTipo I\u201d. As vantagens de afrouxamento dos parafusos auto-roscantes devem-se principalmente ao seu respectivo design de rosca \u00e0 prova de afrouxamento. A haste autorroscante \u201cTipo II\u201d possui uma estrutura de rosca de 33\u00b0 e uma grande \u00e1rea efetiva de engate da rosca.<\/p>","protected":false},"excerpt":{"rendered":" Summary Self-tapping screws are high-strength fasteners with both self-tapping and fastening functions. Different thread configurations have different effects on the fastening performance. By designing tightening and loosening tests, the installation torque selection, torque efficiency and loosening performance of two types of self-tapping screws were analysed in detail to provide a reference for the selection of […]<\/p>\n","protected":false},"author":1,"featured_media":518,"comment_status":"open","ping_status":"open","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":{"_seopress_robots_primary_cat":"0","_seopress_titles_title":"","_seopress_titles_desc":"Different thread configurations have different effects on the fastening performance. 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