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。 4 c; r" r% K% [. V, H' }7 }
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。 8 w( M% r% Z9 P
一、螺栓断裂不是由于螺栓的抗拉强度 - x/ Q1 [8 b$ p# x2 l0 h4 N+ }* 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。 5 J5 x9 M2 t# E% S0 c# \
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。 * P* P8 O; e# V" r
二、螺栓的断裂不是由于螺栓的疲劳强度 6 l& X2 h) I% ?! D! y% _
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。
. k; \; V9 j: C* e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。 6 d5 l t" U( S9 j6 A1 [8 H8 p4 a7 T
三、螺纹紧固件损坏的真正原因是松动
+ f: T* T$ @3 M# v: H% ]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。 ) n/ Q9 A2 j. J( [
受轴向力作用的紧固件,螺纹被破坏,螺栓被拉断。
# l% u+ E. g3 i: v. z" n受径向力作用的紧固件,螺栓被剪断,螺栓孔被打成橢圆。
3 k7 I9 ]; ]4 T) O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
, V9 T! l$ {$ u8 |) H以液压锤为例。 $ ]& X: y0 N/ ?3 n, B; X6 P' e: {4 W
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。 : t' g3 [* w5 s- d% C `' n- l
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。 3 B z& b- ^' f$ C. G
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。
1 P6 J$ m% R1 B2 w- v6 x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。
/ N" g+ m2 z! m总之,螺栓是:“不松不断,一松就断。” (转载于压缩机网)
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