Arruelas Belleville(também chamadas de arruelas de pressão cônicas ou de disco) são a primeira categoria de nível 2 na linha de arruelas de pressão da Zhenhua. A Zhenhua apoia a linha com ferramentas internas e30–400 toneladasoneladaspressionando sobIATF16949, fornecendo cadeias automotivas Tier-2/Tier-3 e programas de exportação em todo o mundo.
As arruelas Belleville (também chamadas de arruelas de pressão cônicas ou de disco) são a primeira categoria de nível 2 na linha de arruelas de pressão da Zhenhua. A divisão do trabalho em relação a uma arruela de pressão comum é clara: uma arruela de pressão oferece deslocamento elástico limitado, uma arruela Belleville oferece alta carga controlável.
Uma arruela Belleville é a primeira candidata quando sua junta deve suportar uma grande força dentro de um espaço axial muito curto e essa força deve ser previsível e recalculável. Os gatilhos usuais são uma pré-carga que deve compensar a perda de força de fixação devido à expansão térmica ou fluência, ou uma junta flangeada onde a pressão frontal deve ser ajustada precisamente por uma pilha de discos pré-carregados.
Compre arruelas Belleville da Ningbo Yinzhou Zhenhua Stamping Co., Ltd. e você obterá um elemento elástico calculável, não apenas uma peça feita de acordo com o desenho: a altura do cone, o ângulo do cone e a curva de carga podem ser trabalhados a partir da sua altura de trabalho, com rastreabilidade do material em cada lote.
Mecanicamente, uma arruela Belleville é um cone raso em compressão. Sua curva carga-deflexão não é uma linha reta: é não linear, governada pela relação entre a altura do cone e a espessura do material, h0/t.
| relação h0/t | Comportamento de deflexão de carga | Significado de engenharia |
|---|---|---|
| cerca de <0,6 | Aproximadamente linear | Pré-carga de precisão e compensação de força |
| cerca de 0,6–1,4 | Enrijecimento progressivo | A carga aumenta rapidamente com a viagem; alta densidade de energia |
| perto de 1,4–1,5 | Platô quase plano (rigidez → zero) | Mantém carga quase constante ao longo de uma faixa de deslocamento |
| > 1,5 | Aparece rigidez negativa | Manuseie com cuidado; risco de snap-through |
Nota de seleção:a linha DIN 6796 foi projetada com h0 na faixa de reforço progressivo, portanto, o mesmo número de peça proporciona um deslocamento elástico útil e ainda fornece alta carga quase plana. Se você precisar de uma força genuinamente constante, esse é um problema de projeto diferente – envie-nos juntos o requisito de carga versus deslocamento.
| Usado em | M2 | M2.5 | M3 | M3.5 | M4 | M5 | M6 | M7 | M8 | M10 |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| d min = nominal (H14) | 2.2 | 2.7 | 3.2 | 3.7 | 4.3 | 5.3 | 6.4 | 7.4 | 8.4 | — |
| Máx. | 2.45 | 2.95 | 3.5 | 4.4 | 5.6 | 6.7 | 7.76 | 8.76 | — | — |
| CC máx = nominal (H14) | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 11 | 14 | 17 | 18 | — |
| Mínimo | 4.7 | 5.7 | 6.64 | 7.64 | 8.64 | 10.57 | 13.57 | 16.57 | 17.57 | — |
| h(1) | 0.4 | 0.5 | 0.6 | 0.8 | 1 | 1.2 | 1.5 | 1.75 | 2 | — |
| Máx. | 0.6 | 0.72 | 0.85 | 1.06 | 1.3 | 1.55 | 2 | 2.3 | 2.6 | — |
| Mínimo | 0.5 | 0.61 | 0.72 | 0.92 | 1.12 | 1.35 | 1.72 | 2.24 | — | — |
| Peso por 1000 peças (aço) + kg | 0.05 | 0.09 | 0.14 | 0.25 | 0.38 | 0.69 | 1.43 | 2.53 | 3.13 | — |
| Usado em | M12 | M14 | M16 | M18 | M20 | M22 | M24 | M27 | M30 |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| d min = nominal (H14) | 13 | 15 | 17 | 19 | 21 | 23 | 25 | 28 | 31 |
| Máx. | 13.43 | 15.43 | 17.43 | 19.52 | 21.52 | 23.52 | 25.52 | 28.52 | 31.62 |
| CC máx = nominal (H14) | 29 | 35 | 39 | 42 | 45 | 49 | 56 | 60 | 70 |
| Mínimo | 28.48 | 34.38 | 38.38 | 41.38 | 44.38 | 48.38 | 55.26 | 59.26 | 69.26 |
| h(1) | 3 | 3.5 | 4 | 4.5 | 5 | 5.5 | 6 | 6.5 | 7 |
| Máx. | 3.95 | 4.65 | 5.25 | 5.8 | 6.4 | 7.05 | 7.75 | 8.35 | 9.2 |
| Mínimo | 3.43 | 4.04 | 4.58 | 5.08 | 5.6 | 6.15 | 6.77 | 7.38 | — |
| Peso por 1000 peças (aço) + kg | 12.4 | 21.6 | 30.4 | 38.9 | 48.8 | 63.5 | 92.9 | 113 | 170 |
Uma única arruela Belleville tem muito pouco deslocamento - normalmente uma fração da espessura do material até cerca de uma espessura - portanto, na prática, elas são quase sempre usadas como pilhas. O arranjo de empilhamento é a primeira bifurcação na estrada de seleção:
| Arranjo | Estrutura | Rigidez e viagens | Uso típico |
|---|---|---|---|
| Solteiro | Uma lavadora | Rigidez k, viagem f | Pré-carga leve, espaçamento |
| Série (oposição) | De ponta a ponta, alternando | Total k ≈ k/n, viagem ≈ n·f | Grande curso, baixa rigidez |
| Paralelo (aninhado) | Mesma direção, empilhados | Total k ≈ n·k, viagem ≈ f | Carga alta, deslocamento pequeno |
| Combinado | Grupos paralelos em série | Balanças carregam e viajam juntas | Fixação de flange, pilhas de armazenamento de energia |
As relações aproximadas com n arruelas: a rigidez paralela acumula-se de forma quase linear enquanto o deslocamento permanece constante; o deslocamento em série se acumula enquanto a rigidez cai aproximadamente como 1/n. Projetos reais também devem levar em conta o atrito entre discos, que separa as curvas de carga e descarga em um circuito de histerese – uma vantagem em aplicações de amortecimento, mas algo a ser incluído no cálculo para controle de força de precisão.
| Para parafusos de | d mín.-máx. | CC mín.-máx | h min.-máx | H mín.-máx. | N° de dentes | Kg/1000 unidades |
|---|---|---|---|---|---|---|
| M3.0 | 3,1-3,35 | 9,65-10,35 | 0,57-0,63 | 0,95-1,20 | 28 | 0.325 |
| M4.0 | 4.10-4.40 | 13h65-14h35 | 0,96-1,04 | 1,40-1,80 | 32 | 1.102 |
| M5.0 | 5.10-5.40 | 15h65-16h35 | 1,16-1,24 | 1,70-2,10 | 36 | 1.568 |
| M6.0 | 6h10-6h40 | 17h65-18h35 | 1,36-1,44 | 2,10-2,50 | 45 | 2.466 |
| M8.0 | 8.20-8.56 | 21,58-22,42 | 1,55-1,65 | 2,20-2,70 | 45 | 4.085 |
| M10.0 | 10.20-10.56 | 26,58-27,42 | 1,75-1,85 | 2,60-3,10 | 45 | 6.938 |
| M12.0 | 12h40-12h83 | 31h50-32h50 | 1,95-2,05 | 3,10-3,60 | 45 | 10.694 |
A linha de arruelas de pressão da Zhenhua vai além do padrão DIN 6796. Classificadas pela geometria da face de contato, existem cinco famílias, cada uma resolvendo um modo de falha diferente:
| Tipo | Característica estrutural | Modo de falha abordado |
|---|---|---|
| Arruela Belleville DIN 6796 | Disco cônico padrão, rolamento cônico interno | Pré-carga geral de alta carga e compensação de força |
| NFE 25-511 (L/M/N) | Cone padrão francês, largo/médio/estreito | Desenhos de padrão francês e projetos da UE |
| Arruela de contato DIN 6795 | Mesma forma de cone, usada sob a cabeça de um parafuso ou porca | Protege as faces macias dos rolamentos, distribui a pressão |
| Arruela de fita Z (zigue-zague) | Costelas em zigue-zague estampadas na face do disco | Aumenta o coeficiente de atrito, adiciona anti-afrouxamento |
Mantenha o material de base separado do acabamento superficial: o material define o limite elástico e a carga máxima que você pode alcançar, o acabamento define a resistência à corrosão, o risco de fragilização por hidrogênio e o coeficiente de atrito. Os dois erros clássicos de Belleville são substituir o aço carbono comum por aço para molas (rendimento precoce, queda de carga) e galvanizar uma peça de alta dureza sem cozimento (fratura retardada).
Nota final:uma arruela Belleville é uma peça de alta dureza, portanto a galvanoplastia deve ser avaliada quanto à fragilização por hidrogênio com possível cozimento. Dacromet (flocos de zinco-alumínio) é o caminho mais seguro – sem risco de HE e corrosão significativamente melhor – mas altera ligeiramente o coeficiente de atrito, o que afeta a força de fixação que você calculou. Indique o sistema de cores, a construção do filme e os requisitos de névoa salina de uma só vez durante a consulta.
Trânsito ferroviário e veículos:bogies, pinças de freio e conexões de carroceria – juntas aparafusadas sob forte vibração e carga alternada, onde pilhas de discos pré-carregados mantêm a força de fixação.
Energia eólica e equipamentos pesados:Rolamentos de guinada e passo, flanges de torre e caixas de engrenagens – grandes oscilações de temperatura, parafusos longos e óbvia perda de pré-carga relacionada à fluência fazem das pilhas de discos a compensação padrão.
Máquinas e ferramentas em geral:retorno da placa ejetora em moldes de injeção, decapadores e fixadores de fixação - qualquer coisa que necessite de alta carga em um curso curto - além de molas de pressão de contato em painéis elétricos.
Ningbo Yinzhou Zhenhua que carimba Co., Ltd.
As oito perguntas abaixo vêm de engenheiros de montagem e compradores, focadas em arranjos de empilhamento, curva de carga e escolhas de materiais ou revestimentos. Caso sua dúvida não esteja aqui, basta nos enviar diretamente.
Curso elástico e magnitude da carga. Uma arruela de pressão é um dispositivo anti-afrouxamento de baixa carga e alto curso; uma arruela Belleville é um elemento elástico calculável com alta carga e pouco deslocamento, capaz de grande força de fixação quase plana. Escolha uma arruela de pressão para impedir o afrouxamento e uma arruela Belleville para manter a força de fixação.
Série (oposta) para deslocamento, paralela (aninhada) para carga. Com n arruelas em série, a rigidez cai para cerca de 1/n e o deslocamento aumenta para n; em paralelo, a rigidez aumenta para cerca de n e o deslocamento permanece estável. Dê-nos o deslocamento de trabalho e a carga juntos e resolveremos a pilha.
Não para serviço prolongado. Perto do ponto plano, a curva de rigidez é horizontal, portanto, um pouco mais de deslocamento além do ponto plano entra na região de rigidez negativa e a arruela pode romper. Projete aproximadamente 75–80% da altura do cone como deslocamento máximo para manter uma margem.
Endurecido 65Mn para carga (maior limite elástico, menor custo); 304/316L para resistência à corrosão. Observe que o aço inoxidável possui módulo de elasticidade um pouco menor, portanto a carga no mesmo tamanho e altura é menor e as dimensões devem ser recalculadas.
Prefira Dacromet para peças de alta dureza: sem risco de fragilização por hidrogênio e desempenho notavelmente melhor em névoa salina. O zinco galvanizado é mais barato, mas requer uma avaliação HE e possível cozimento. Os dois diferem ligeiramente no coeficiente de atrito, o que afeta o cálculo da força de fixação.
Sim. Alteramos a curva carga-deflexão ajustando a altura do cone h0 (controlada na matriz) e podemos fazer diâmetros externos, furos e espessuras fora do padrão. Envie a carga alvo, a altura de trabalho e o espaço de instalação disponível e passamos do desenho ao protótipo rapidamente.
Use um parafuso ou mandril guiado ou escolha um projeto com recurso de localização. Em pilhas em série de vários discos, o atrito entre discos cria histerese - útil no amortecimento, mas deve ser incluído no cálculo para controle de força preciso.
IATF16949 em operação: análise de elementos do material recebido, inspeção do primeiro artigo, incluindo altura do cone e altura livre, patrulhas cronometradas, reverificação pós-tratamento, amostragem de desvio de carga e rastreabilidade de lote - documentação PPAP disponível para clientes automotivos.
O mínimo para uma consulta completa: qual é a peça + material + acabamento + quantidade + quando + como é aceita. Para arruelas de pressão, indique sempre os valores da mola (altura livre e carga na altura de trabalho) - esta é a linha divisória entre uma cotação e uma revisão do processo.
Essas três informações são suficientes para confirmarmos a cobertura da matriz, material, acabamento e entrega.As arruelas Belleville personalizadas passam do desenho ao protótipo usando matrizes internas.
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