一般情况下,我们对于螺栓断裂从以下四个方面来分析:4 ^* ^. |4 Y( m# M4 l
, u1 _ u( u' J4 m5 x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。
- `) p% Z& Q. @: P( D$ z0 j0 T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。 * v6 B1 G7 r/ P8 _, w6 ?6 f
一、螺栓断裂不是由于螺栓的抗拉强度 % R& U, P: F: \+ h
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。 1 Y& D! j6 p- h" h5 Z3 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。
9 Y1 z+ ?( U6 H% n) [ p8 L. N% @二、螺栓的断裂不是由于螺栓的疲劳强度
" h d0 v3 p0 F' i1 [7 _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。
- Y; N6 `6 p9 f: d% ?6 A4 h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。
; N* ]. Z" ~* v" C: J6 j0 @% C三、螺纹紧固件损坏的真正原因是松动
/ t3 |& h8 I; ]- ]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。 / c @' s* _5 Y6 V8 F7 |) ^8 w# J
受轴向力作用的紧固件,螺纹被破坏,螺栓被拉断。
$ w/ o0 W' [. M8 ~- T# i. [受径向力作用的紧固件,螺栓被剪断,螺栓孔被打成橢圆。 4 K5 g% K: E4 O' t
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
( \$ k- I0 z+ L8 ~4 D以液压锤为例。 : T9 M" a! S: x+ h, \0 a& P' a& ]
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。
+ `" [% I% a3 v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。
% |# M' o$ a" d* |+ t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。
/ [' M; u9 }) Z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。
, r$ S' s& u3 v: V% A总之,螺栓是:“不松不断,一松就断。” (转载于压缩机网) 1 W) a$ G% u p; K! L
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