今天看到一篇讲螺栓断裂的文章,拿出来和大家分享一下,也请社区里面的专业的大侠们鉴证以下此文是否有不合理之处。
2 ^9 M7 j' r- U* a 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 : F3 a+ M3 g V. l, A
第二、螺栓的预紧力矩
$ V6 ?9 p, A j$ N6 F; x" ^第三、螺栓的强度
7 h6 t1 B* I, H) w I3 E第四、螺栓的疲劳强度
C% k4 j' H6 M9 G; r8 }' G+ d9 W 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。
; O, D: G, l) c5 g% L一、螺栓断裂不是由于螺栓的抗拉强度:
! v5 F: l0 @+ G. g0 h2 S 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。 . k! y- S: ~7 f1 H# i
二、螺栓的断裂不是由于螺栓的疲劳强度: ' C. z6 S3 N- K
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。 ' C/ P# I1 ^/ G$ K) ?2 D5 _
三、螺纹紧固件损坏的真正原因是松动:
( j: j: H1 G9 k" ] o+ O1 ~7 J 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。 # C: a: ^! M' [3 Z
受轴向力作用的紧固件,螺纹被破坏,螺栓被拉断。 9 w9 Z0 g- g! V7 J5 n
受径向力作用的紧固件,螺栓被剪断,螺栓孔被打成橢圆。 , D. ?: _9 w5 C: N
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: 4 r- u+ M: y9 J1 I3 Q3 c
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,现在准备改成M48的螺栓,根本原因是螺栓防松解决不了。 : @2 A+ z3 S" [# `
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。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。 9 m. z5 m! @1 f( i" W
总之,螺栓是:“不松不断,一松就断。” |