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。 % F" ]& ~6 W+ V( N( s- A
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。 * l) h6 n1 z d, F- d
一、螺栓断裂不是由于螺栓的抗拉强度 9 U K, h1 d/ y N& |. t7 i
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。 $ Y2 U+ }: m# m) \7 |
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。 % k5 s' a. l3 k7 |4 g3 c, K
二、螺栓的断裂不是由于螺栓的疲劳强度
; B- U5 C, n9 F7 y' R' O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。 % p) ^) k! J( j
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。 / [3 m1 b/ w) z* \' |' b
三、螺纹紧固件损坏的真正原因是松动
' z6 @# T4 ]7 H! G- B0 L, k4 h8 W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。
3 Q* I' ~5 t- J) ~$ C5 ?- n* }1 I受轴向力作用的紧固件,螺纹被破坏,螺栓被拉断。
/ U- i% i0 H& ~) y' o" q# B+ G受径向力作用的紧固件,螺栓被剪断,螺栓孔被打成橢圆。
% |& F: U! r% k' ?' 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
3 W, y* f5 x( r* c& T以液压锤为例。 % F+ X- W4 Y" Y$ A5 L1 z2 G
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。 # u5 j8 K7 W. G5 g. O. G4 z
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 `$ l, y. `" W6 s& V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。 * f' A! v, w2 |1 H; G: h7 t `
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。
7 z2 ~- ~) J8 X, D7 P3 ?2 ?$ s总之,螺栓是:“不松不断,一松就断。” (转载于压缩机网) + o0 `- Q; v( B- E" O. W
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