如何改善螺栓抗疲勞能力
來源: 作者: 發(fā)布時間:2016-05-26 16:36:38 點擊數(shù):
問:如何改善抗疲勞能力?
答:螺栓連接的抗疲勞能力比它的靜態(tài)承受能力小得多。為改善抗疲勞性,設(shè)計師可提高螺紋強度,降低螺紋的交變應(yīng)力。
為提高螺紋強度,我們建議采用滾絲,而非切割工藝。若要提高螺栓連接的強度,可用多個較小的緊固件,而不用單一的大緊固件。
此外,經(jīng)過改良的連接器,例如,Superbolt多頂推預(yù)緊器或Flexnut(彈性伸縮螺母)。它們可改善螺紋的負(fù)荷分布,增加螺栓連接的彈性,從而提高螺栓連接的強度。
要改善抗疲勞性,最好的辦法是減少螺紋承受的交變應(yīng)力,而主要途徑有三:組件設(shè)計、組件緊固、組件防護(hù)。
在設(shè)計組件的過程中,我們有機會改善螺栓連接的負(fù)荷分布,減少每個接頭承受的外應(yīng)力。為此,請牢記以下原則:
1. 盡可能使用最大的預(yù)緊力
2. 最大程度減少螺栓到負(fù)荷的離心率
3. 盡可能使用最大的接觸面
4. 盡可能使用最大的夾緊長度
5. 大多數(shù)情況下,預(yù)緊力應(yīng)高于工作負(fù)荷
設(shè)計組件時,還可使用頸縮螺柱或螺栓,以及彈性墊圈,來抵銷松動、蠕變和熱差拉伸的影響。
就擰緊組件而言,達(dá)到必要的預(yù)緊力是減少交變壓力的主要因素。建議使用高精度校準(zhǔn)工具和合適的潤滑劑,確保達(dá)到預(yù)緊力精確度,降低咬粘風(fēng)險。擰緊順序得當(dāng),可減少螺栓負(fù)荷不均勻的風(fēng)險,保證整個螺栓連接的完整性。
至于組件防護(hù),應(yīng)考慮防止螺栓連接喪失預(yù)緊力,還要避免組件受到環(huán)境影響,例如可能誘發(fā)疲勞裂紋的腐蝕。為此,應(yīng)為零件和緊固件選擇合適的材質(zhì)及/或涂層。