螺栓断裂的真正原因是松动

mtangzc

    一般情况下，我们对于螺栓断裂从以下四个方面来分析：

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。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。

螺纹紧固件的松动不是由于螺栓的疲劳强度：

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。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。

螺纹紧固件损坏的真正原因是松动：

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。

  d: i( v7 ^( |& I! K8 t) z! @) b受轴向力作用的紧固件，螺纹被破坏，螺栓被拉断。

: X% b# F! d% i# {1 G受径向力作用的紧固件，螺栓被剪断，螺栓孔被打成橢圆。

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：

    目前，最先进和效果最好的防松方式是唐氏螺纹紧固件防松方式。唐氏螺栓在四辊破碎机上使用、在液压破碎锤上使用，其强度都没有增加，而螺栓不再断裂了。

打杂大学生

螺纹紧固件损坏的真正原因是松动

小衲

百度来的：
: y* a& A* g3 \) Y
什么是唐氏螺纹防松方式？
1 }; T% n; t  X* r* W1 S 悬赏分：0 - 解决时间：2010-8-24 17:04
唐氏螺纹同时具有左旋和右旋螺纹的特点。它既可以和左旋螺纹配合，又可以和右旋螺纹配合。
: h( q( B4 l8 W8 Q6 [联接时使用两种不同旋向的螺母。工作支承面上的螺母称为紧固螺母，非支承面上的螺母称为锁紧螺母。使用时先将紧固螺母预紧，再将锁紧螺母预紧。
, X& k0 S  i/ K! v% |  V. X0 y在振动、冲击的情况下，紧固螺母会发生松动的趋势，但是，由于紧固螺母的松退方向是锁紧螺母的拧紧方向，锁紧螺母的拧紧恰恰阻止了紧固螺母的松退，导致紧固螺母无法松动。
4 _/ S4 M$ f# L8 P0 z, j& t- w唐氏螺纹紧固件利用螺纹自身矛盾，以松动制约松动，起到“以毒攻毒”的效果。它的发明标志着紧固件领域中的振松问题得到突破性的进展。
! Y& j3 W- O! b1 L: g. ~# d" l6 n
6 [5 C9 c0 _" T) j* F* X+ g提问者： mtangzc - 一级最佳答案唐氏螺纹是由左旋和右旋两种螺旋线复合在同一段螺纹段上，既有左旋螺纹的特点又有右旋螺纹的特点，既可以和左旋螺纹配合又可以和右旋螺纹配合。唐氏螺纹可以利用螺纹自身特点解决防松问题。
) ]8 `# j" b- q: d$ K4 v& Y
只是还有点疑问：外螺纹是左旋加右旋，这样对螺栓强度的影响有多大？

603107044

受教了、、、、、、、、、

lubingquan

回复 4# 603107044


4 _5 Q/ y- i7 W0 v- _! w     唐氏螺纹紧固件比普通螺纹紧固件的最小拉力载荷低。
7 A4 j1 u1 ^4 ?$ n□□  从表面上看，唐氏螺纹的螺纹副之间的受力面积减少了很多，便从抗拉实验的结果来看，唐氏螺纹紧固件连接副的最小拉力载荷仍能达到同材质同规格普通螺纹紧固件最小拉力载荷的百分之八十以上，这是因为螺纹受力与其受力面积并无直接的联系。
$ k9 @# t0 m7 W+ x9 ?+ o* ^□□  普通螺纹的各螺纹段之间受力非常不均匀，其第一圈螺纹受力33.1％，其第二圈受力22.5％，最后一圈仅受力1～7％。唐氏螺纹受力时，由于其受力面积较小，受力后容易变形，所以唐氏螺纹的各螺纹段之间受力较为均匀，其螺纹强度降低并不多。
% w4 ]4 T7 l0 N3 G3 B0 V6 o□□  从螺纹各螺纹段受力情况还可以看出，用加厚螺母并不能提高其强度。

denglde

学习了 谢谢分享 呵呵

mtangzc

一般大家都会担心螺栓的强度，实际上螺栓强度不是根本问题。
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。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。
螺栓的损坏还是由于振松而损坏的，即不松不坏，一松就坏。
9 V1 }/ X) t/ a% m) ]$ L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。
; R0 l$ k, V" x; d% P% g2 c1 p受轴向力作用的紧固件，螺纹被破坏，螺栓被拉断。
0 I! h/ Y1 q3 S: F4 [* W受径向力作用的紧固件，螺栓被剪断，螺栓孔被打成橢圆。
以液压锤为例。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。但是螺栓一样会断，据说有人准备改成M48的螺栓，根本原因是螺栓防松解决不了。
增加螺栓的规格和强度等级可以部分解决螺栓松动问题，这是因为螺栓的预紧力增加了，其防松效果必然会提高，但提高是有限的。
目前唐氏螺纹的强度可达到普通螺纹强度的80%以上。

mtangzc

! D% p4 c* M4 E/ U4 L看看机械设计手册中唐氏螺纹部分

石臼王者

多谢楼主的好东西啊！！！！！

包工头

我不是很赞同楼主的观点！有些情况下就是疲劳断裂，而不是松动！06年的时候我们帮兄弟单位搞的一台油缸耐久试验台架，立柱用的M80×4的普通螺纹（本来打算用锯齿螺纹的，领导说不好加工），由于比较长，加工起来很麻烦，结果有一件的螺纹的小直径超差，还在一扣螺纹处有个扎刀的痕迹。当时时间紧用将就用了！3支缸66万次的耐久试验，第1支22万做完了，台架好好的，第2支还不到6万次，立柱就断了，是从扎刀的地方断的，后来马上给人家补加工了一件！大螺母和立柱不存在松动，扎刀处应力集中严重，疲劳强度降低，最终断裂！