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螺栓斷裂原因的分析
    發(fā)布日期:2018-05-10 

   

    一般情況下,我們對于螺栓斷裂從以下四個方面來分析:

第一、螺栓的質(zhì)量

第二、螺栓的預(yù)緊力矩

第三、螺栓的強(qiáng)度

第四、螺栓的疲勞強(qiáng)度

實際上,螺栓斷裂絕大多數(shù)情況都是因為松動而斷裂的,是由于松動而被打壞的。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(qiáng)度上找到原因,實際上,疲勞強(qiáng)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(qiáng)度。

一、螺栓斷裂不是由于螺栓的抗拉強(qiáng)度:

以一只M20×808.8級高強(qiáng)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(dá)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。即便是設(shè)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(qiáng)度是足夠的,不可能因為螺栓的強(qiáng)度不夠而損壞。

二、螺栓的斷裂不是由于螺栓的疲勞強(qiáng)度:

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(qiáng)度實驗中需反復(fù)振動一百萬次。換句話說,螺紋緊固件在使用其疲勞強(qiáng)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(qiáng)度。

三、螺紋緊固件損壞的真正原因是松動:

螺紋緊固件松動后,產(chǎn)生巨大的動能mv2,這種巨大的動能直接作用于緊固件及設(shè)備,致使緊固件損壞,緊固件損壞后,設(shè)備無法在正常的狀態(tài)下工作,進(jìn)一步導(dǎo)致設(shè)備損壞。

受軸向力作用的緊固件,螺紋被破壞,螺栓被拉斷。

受徑向力作用的緊固件,螺栓被剪斷,螺栓孔被打成橢圓。

四、選用防松效果優(yōu)異的螺紋防松方式是解決問題的根本所在: 

以液壓錘為例。GT80液壓錘的重量是1.663噸,其側(cè)板螺栓為710.9M42螺栓,每根螺栓的抗拉力為110噸,預(yù)緊力取抗拉力一半計算,預(yù)緊力高達(dá)三、四百噸。但是螺栓一樣會斷,現(xiàn)在準(zhǔn)備改成M48的螺栓,根本原因是螺栓防松解決不了。

螺栓斷裂,人們最容易得出的結(jié)論是強(qiáng)度不夠,因而大都采用加大螺栓直徑強(qiáng)度等級的辦法。這種辦法可以增加螺栓的預(yù)緊力,其摩擦力也得到了增加,當(dāng)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(yè)的辦法,它的投入太大,收益太小。

總之,螺栓是:“不松不斷,一松就斷。”

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