Sự thu nhỏ của thiết bị điện tửvà các thiết bị y tế đã làm tăng nhu cầu về độ tin cậyChốt cỡ M1Các giải pháp truyền thống yêu cầu đai ốc và vòng đệm riêng biệt, gây khó khăn cho việc lắp ráp trong không gian dưới 5mm³. Một khảo sát ASME năm 2025 ghi nhận rằng 34% lỗi tại hiện trường của thiết bị đeo bắt nguồn từ việc lỏng ốc vít. Bài báo này trình bày một hệ thống bu lông-đai ốc tích hợp, giải quyết các vấn đề này thông qua thiết kế nguyên khối và tăng cường khả năng bám ren.
Phương pháp luận
1. Phương pháp thiết kế
●Hình học bu lông đai ốc tích hợp:Gia công CNC một mảnh từ thép không gỉ 316L với ren cán (ISO 4753-1)
●Cơ chế khóa:Bước ren không đối xứng (bước ren 0,25mm ở đầu đai ốc, 0,20mm ở đầu bu lông) tạo ra mô-men xoắn tự khóa
2. Giao thức thử nghiệm
●Khả năng chống rung:Kiểm tra máy lắc điện động theo DIN 65151
●Hiệu suất mô-men xoắn:So sánh với tiêu chuẩn ISO 7380-1 sử dụng đồng hồ đo mô-men xoắn (Mark-10 M3-200)
●Hiệu quả lắp ráp:Cài đặt theo thời gian bởi các kỹ thuật viên được đào tạo (n = 15) trên 3 loại thiết bị
3. So sánh chuẩn
So với:
● Cặp đai ốc/bu lông M1 tiêu chuẩn (DIN 934/DIN 931)
● Đai ốc mô-men xoắn chủ yếu (ISO 7040)
Kết quả và Phân tích
1. Hiệu suất rung
● Thiết kế tích hợp duy trì tải trước 98% so với 67% đối với các cặp tiêu chuẩn
● Không có sự nới lỏng nào được quan sát thấy ở tần số >200Hz
2. Số liệu lắp ráp
● Thời gian lắp đặt trung bình: 8,3 giây (so với 21,8 giây đối với các loại ốc vít thông thường)
● Tỷ lệ thành công 100% trong các tình huống lắp ráp mù (n=50 lần thử)
3. Tính chất cơ học
●Sức mạnh cắt:1,8kN (so với 1,5kN đối với các cặp thông thường)
●Khả năng tái sử dụng:15 chu kỳ lắp ráp mà không làm giảm hiệu suất
Cuộc thảo luận
1. Ưu điểm thiết kế
● Loại bỏ các đai ốc lỏng lẻo trong môi trường lắp ráp
● Ren không đối xứng ngăn ngừa hiện tượng quay ngược
● Tương thích với trình điều khiển M1 tiêu chuẩn và bộ nạp tự động
2. Hạn chế
● Chi phí đơn vị cao hơn (+25% so với các cặp thông thường)
● Yêu cầu công cụ chèn tùy chỉnh cho các ứng dụng khối lượng lớn
3. Ứng dụng công nghiệp
● Máy trợ thính và thiết bị y tế cấy ghép
● Các cụm máy bay không người lái siêu nhỏ và hệ thống căn chỉnh quang học
Phần kết luận
Bu lông M1 hai đầu tích hợp giúp giảm thời gian lắp ráp và cải thiện độ tin cậy trong các hệ thống vi cơ khí. Các phát triển trong tương lai sẽ tập trung vào:
● Giảm chi phí thông qua kỹ thuật rèn nguội
● Mở rộng sang các biến thể kích thước M0.8 và M1.2
Thời gian đăng: 10-10-2025
