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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% o6 v' M) Q4 Q" t$ k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。
; u4 L- Z, S+ f3 j- L2 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。 9 L0 i. a7 X* [8 ~4 D, I8 m
一、螺栓断裂不是由于螺栓的抗拉强度 : I5 ^* L5 Z4 f6 J' M8 w6 ^
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。 1 l3 }, U q F2 H: Z% c t1 E `
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。 + j' B" p4 F; g$ N+ g+ w
二、螺栓的断裂不是由于螺栓的疲劳强度
5 s3 k1 k- C1 f5 x8 g/ M- @2 ~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 t- Z4 h- u0 c/ R
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。 * Q# y) H0 _6 N
三、螺纹紧固件损坏的真正原因是松动 : O8 G& _/ Q" m* T5 @: D( C i: I
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。
; W# M9 D- _8 U' S3 }4 O% I受轴向力作用的紧固件,螺纹被破坏,螺栓被拉断。
. _; v1 s6 B8 {, @$ C% g0 ~: D# a3 B受径向力作用的紧固件,螺栓被剪断,螺栓孔被打成橢圆。 0 S% D7 ?- z& f
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 B6 }# A8 q! L" I: o% l# X以液压锤为例。 $ i4 S7 O( ?0 L" K& K( X7 t( U# m
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。 * g& w1 l7 ^7 y* f$ {9 l/ O$ y8 x! E
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 {1 ^% ?: a' E" t; n8 N! 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。 - z6 j# a2 b1 s5 }& {; _. D
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。
% V; H; i& @) E6 R2 h6 C总之,螺栓是:“不松不断,一松就断。” (转载于压缩机网)
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