一般情況下,我們對于螺栓斷裂從以下四個方面來分析:$ t3 Z$ x$ Z3 A, O# U% H, e& G' S# u
* g k, b) m# \7 P8 e# ]5 u4 h) t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。 ; W+ { s2 g- L, R4 r
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。
2 U2 P2 \9 e+ U一、螺栓斷裂不是由于螺栓的抗拉強度 1 `/ D8 }, V2 a' `- h3 V3 Z
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。 : _! X- W) a% \+ S+ q1 O- a
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。
; W' p; z$ s* k& s! }! P5 A2 C' @6 ~二、螺栓的斷裂不是由于螺栓的疲勞強度 4 u9 B' |1 D* a. U l0 K; E0 P6 Z
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。 2 X. `. D8 s" i: U$ a, p3 y' N
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。
6 J6 A v* D- y+ r2 V三、螺紋緊固件損壞的真正原因是松動
5 U6 L: F7 x3 D* X7 ?" x0 U6 w( |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。 . I+ h. y E0 B
受軸向力作用的緊固件,螺紋被破壞,螺栓被拉斷。
+ C1 D/ u* Q8 P/ y1 G! q受徑向力作用的緊固件,螺栓被剪斷,螺栓孔被打成橢圓。
7 l) a. \8 b- p. ^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
+ P- v i+ u5 e以液壓錘為例。 / x. Y2 |% O6 u3 u5 G% }
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。 ! s/ F4 D" w/ K( m: ]$ _
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。 & ^8 G$ H3 \7 ~+ {2 A' ?8 M% Q
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。
Z# D+ n" n4 V- W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。
" c; W; _* |& Y$ x; o! ?總之,螺栓是:“不松不斷,一松就斷。” (轉載于壓縮機網)
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