一般情況下,我們對于螺栓斷裂從以下四個方面來分析:
& @0 Z7 D S1 F* z, M
3 j( A: r, y1 |6 T5 ^8 n% h7 ?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。 8 X" }( L* `; ]2 y; I8 q- E; T
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。
# q( @, O' P( j7 P) i/ }7 \一、螺栓斷裂不是由于螺栓的抗拉強度
) a: f' f' M6 a; O" ?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。 & c. _: l: y4 I
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。 2 ]- J5 U( y4 v3 Q, P
二、螺栓的斷裂不是由于螺栓的疲勞強度
& I* N# {. n7 S3 f% j: q, 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。 & H/ w' p: L9 h* R7 s
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。 4 e6 T0 X. Q/ s5 c
三、螺紋緊固件損壞的真正原因是松動
) } e8 U7 y2 A- X, `% v( n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。 W; ~5 z) n: a) t( g
受軸向力作用的緊固件,螺紋被破壞,螺栓被拉斷。
/ Y, i: m. Q% I受徑向力作用的緊固件,螺栓被剪斷,螺栓孔被打成橢圓。 - m, Q! U8 |$ \! C. s
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
) `. f' O" f( q* V4 o1 P# u以液壓錘為例。 ) m- K1 h7 J- r1 e$ J) v
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。
! R+ s W/ t7 H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。
4 C6 B# K1 f) T! w4 c: d V) p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" n( f2 S: E, J+ U1 G% z
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。
, X- u. @, @0 j. a6 {6 {3 M, H總之,螺栓是:“不松不斷,一松就斷。” (轉載于壓縮機網)
r" O9 F! f3 s |