一般情況下,我們對于螺栓斷裂從以下四個方面來分析:
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第一、螺栓的質量 第二、螺栓的預緊力矩 第三、螺栓的強度 第四、螺栓的疲勞強度 實際上,螺栓斷裂絕大多數情況都是因為松動而斷裂的,是由于松動而被打壞的。
8 b& k- n0 x) _3 n V因為螺栓松動打斷的情況和疲勞斷裂的情況大體相同,最后,我們總能從疲勞強度上找到原因,實際上,疲勞強度大得我們無法想象,螺栓在使用過程中根本用不到疲勞強度。
+ j# V0 n% y* J7 j- b \) ]* m- ?0 B一、螺栓斷裂不是由于螺栓的抗拉強度
' q& r% T* V! M$ H2 p" X0 l以一只M20×80的8.8級高強螺栓為例,它的重量只有0.2公斤,而它的最小拉力載荷是20噸,高達它自身重量的十萬倍,一般情況下,我們只會用它緊固20公斤的部件,也只使用它最大能力的千分之一。 ( P8 V. y" U& P7 ]; ^0 ~( \
即便是設備中其它力的作用,也不可能突破部件重量的千倍,因此螺紋緊固件的抗拉強度是足夠的,不可能因為螺栓的強度不夠而損壞。
4 s0 y1 l- o7 v P二、螺栓的斷裂不是由于螺栓的疲勞強度 2 F- y0 U" D" D! Y1 d# h. v
螺紋緊固件在橫向振松實驗中只需一百次即可松動,而在疲勞強度實驗中需反復振動一百萬次。
+ d3 J2 V& P, f% b# I6 G4 ?4 Y5 ^! [換句話說,螺紋緊固件在使用其疲勞強度的萬分之一時即松動了,我們只使用了它大能力的萬分之一,所以說螺紋緊固件的松動也不是因為螺栓疲勞強度。
& H; c3 |$ E9 ]& i( M- l4 x7 W+ e三、螺紋緊固件損壞的真正原因是松動 4 J+ d2 h6 [5 ?* w4 m( ~0 t; H
螺紋緊固件松動后,產生巨大的動能mv2,這種巨大的動能直接作用于緊固件及設備,致使緊固件損壞,緊固件損壞后,設備無法在正常的狀態下工作,進一步導致設備損壞。 ) C0 k" G3 h1 p" V- t7 u
受軸向力作用的緊固件,螺紋被破壞,螺栓被拉斷。
$ B+ E3 s7 }5 N; c. V5 R, s1 G受徑向力作用的緊固件,螺栓被剪斷,螺栓孔被打成橢圓。
& ?6 _# P8 l: h" P: S Z四、選用防松效果優異的螺紋防松方式是解決問題的根本所在 $ v0 I+ g' Q' m- s8 ?
以液壓錘為例。 S& I/ \# U+ z
GT80液壓錘的重量是1.663噸,其側板螺栓為7套10.9級M42螺栓,每根螺栓的抗拉力為110噸,預緊力取抗拉力一半計算,預緊力高達三、四百噸。 " Z9 q0 Z$ |. f' u+ l
但是螺栓一樣會斷,現在準備改成M48的螺栓,根本原因是螺栓防松解決不了。 & Z4 }* ^4 ~) f* J3 z8 `6 c
螺栓斷裂,人們最容易得出的結論是強度不夠,因而大都采用加大螺栓直徑強度等級的辦法。
3 G7 _, l3 t$ t$ P: e8 j: ?這種辦法可以增加螺栓的預緊力,其摩擦力也得到了增加,當然防松效果也可以得到改善,但這種辦法其實是一種非專業的辦法,它的投入太大,收益太小。 ' O. _. h/ i b
總之,螺栓是:“不松不斷,一松就斷。” (轉載于壓縮機網) 2 A0 g" K8 [9 ~' H
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