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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- y6 D7 o& u) E! x2 A# |1 G6 B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。
( y1 f3 f: N& U# f' m1 P5 |6 y1 d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。 - p0 @' B+ u S8 _" Y0 w
一、螺栓断裂不是由于螺栓的抗拉强度
; W' ]& p' ^: P5 l% D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。 5 F( B5 p* D0 D$ s! S6 D
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。 $ c2 P( y! [) H( u$ n" V
二、螺栓的断裂不是由于螺栓的疲劳强度 * I( S* Y l3 I2 R1 H
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。 7 B; _$ S7 O" O
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。
! B+ A/ g9 {- Z; Y7 H三、螺纹紧固件损坏的真正原因是松动 - x5 s W1 C- L/ G
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。
7 ]& T7 s6 v( |1 w& V受轴向力作用的紧固件,螺纹被破坏,螺栓被拉断。 5 n+ K( j y7 E- D6 |
受径向力作用的紧固件,螺栓被剪断,螺栓孔被打成橢圆。 0 h o7 \7 j+ k! B
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 8 s: @1 R* S0 c
以液压锤为例。 ' V" ~! v( d& I# a' ?; h$ h
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。
' J/ C4 m9 n( P# K8 z# I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。 $ }9 H3 J$ W2 J& Z, F& q5 H
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。
- r& m" [1 E3 O- y, Q5 e5 `* ~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。
/ z3 K3 y. R; y. ?总之,螺栓是:“不松不断,一松就断。” (转载于压缩机网) $ E6 i1 p/ H+ v( X2 k
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