一般情况下,我们对于螺栓断裂从以下四个方面来分析:
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第一、螺栓的质量 第二、螺栓的预紧力矩 第三、螺栓的强度 第四、螺栓的疲劳强度 实际上,螺栓断裂绝大多数情况都是因为松动而断裂的,是由于松动而被打坏的。 1 I; j5 _4 e+ O
因为螺栓松动打断的情况和疲劳断裂的情况大体相同,最后,我们总能从疲劳强度上找到原因,实际上,疲劳强度大得我们无法想象,螺栓在使用过程中根本用不到疲劳强度。
N5 c3 H- ^ @! ^7 I. J一、螺栓断裂不是由于螺栓的抗拉强度 ) `5 V- G' F4 a/ {2 c3 t4 V
以一只M20×80的8.8级高强螺栓为例,它的重量只有0.2公斤,而它的最小拉力载荷是20吨,高达它自身重量的十万倍,一般情况下,我们只会用它紧固20公斤的部件,也只使用它最大能力的千分之一。
2 J) g; z9 T4 W# B: [- p即便是设备中其它力的作用,也不可能突破部件重量的千倍,因此螺纹紧固件的抗拉强度是足够的,不可能因为螺栓的强度不够而损坏。 ( n9 P1 X) x6 }1 r! l4 g
二、螺栓的断裂不是由于螺栓的疲劳强度
" i1 l8 _0 W, k9 N9 T1 n螺纹紧固件在横向振松实验中只需一百次即可松动,而在疲劳强度实验中需反复振动一百万次。 & V; e) J! C! q4 }2 I
换句话说,螺纹紧固件在使用其疲劳强度的万分之一时即松动了,我们只使用了它大能力的万分之一,所以说螺纹紧固件的松动也不是因为螺栓疲劳强度。 # d0 l) }; k: d& B' c
三、螺纹紧固件损坏的真正原因是松动 ) t, l7 h/ V; b0 e0 F+ j, [
螺纹紧固件松动后,产生巨大的动能mv2,这种巨大的动能直接作用于紧固件及设备,致使紧固件损坏,紧固件损坏后,设备无法在正常的状态下工作,进一步导致设备损坏。
5 _" F5 f( w7 x) w# a7 C" E受轴向力作用的紧固件,螺纹被破坏,螺栓被拉断。
& @5 _2 l, K! F4 l受径向力作用的紧固件,螺栓被剪断,螺栓孔被打成橢圆。
3 m4 b: k. ?4 m" L四、选用防松效果优异的螺纹防松方式是解决问题的根本所在
, B. G( z6 b! S以液压锤为例。
- U& n; f3 L7 |9 j" p$ t) }GT80液压锤的重量是1.663吨,其侧板螺栓为7套10.9级M42螺栓,每根螺栓的抗拉力为110吨,预紧力取抗拉力一半计算,预紧力高达三、四百吨。 / C8 J- r) M5 d$ e
但是螺栓一样会断,现在准备改成M48的螺栓,根本原因是螺栓防松解决不了。
: i# a1 z* P( t1 c m, d螺栓断裂,人们最容易得出的结论是强度不够,因而大都采用加大螺栓直径强度等级的办法。
4 T' p+ v3 w0 d这种办法可以增加螺栓的预紧力,其摩擦力也得到了增加,当然防松效果也可以得到改善,但这种办法其实是一种非专业的办法,它的投入太大,收益太小。
6 s1 N5 @; w" u: Q总之,螺栓是:“不松不断,一松就断。” (转载于压缩机网)
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