預(yù)緊力在螺栓疲勞斷裂中扮演的重要角色
一、什么叫預(yù)緊力?
所謂預(yù)緊力,就是在安裝螺栓時,預(yù)先作用在螺栓上的一個力,其作用是使螺栓受力變形,把緊固件結(jié)合在一起,同時防止受到?jīng)_擊時螺栓斷裂。預(yù)緊力的作用,主要是消除因加工誤差產(chǎn)生間隙,保證螺紋配合的接觸面積。再有就是當(dāng)螺栓受剪力時,螺栓孔一般情況下與螺栓有間隙,為了保證受剪力時連接可靠,要保證連接零件之間的摩擦力。
二、預(yù)緊力的應(yīng)用
絕大多數(shù)螺紋在聯(lián)接時都要預(yù)緊,目的在于增強聯(lián)接的剛性、緊密性、防松及防滑。預(yù)緊力的控制,又是確保螺紋聯(lián)接質(zhì)量的關(guān)鍵。過大或過小的預(yù)緊力均是有害的,所以預(yù)緊力的大小、準(zhǔn)確度都十分重要。常用的方法有力矩法、螺母轉(zhuǎn)角法、螺栓預(yù)伸長法、特殊墊圈法等。
三、不適當(dāng)?shù)念A(yù)緊力可引起一系列不良后果
若螺紋緊固件擰得過緊,即預(yù)緊力過大,則螺栓可能被擰斷,聯(lián)接件被壓碎、咬粘、扭曲或斷裂,也可能螺紋牙被剪斷而脫扣。
若預(yù)緊力不足,被聯(lián)接件將出現(xiàn)滑移,從而導(dǎo)致被聯(lián)接件錯位、歪斜、折皺,甚至緊固件被剪斷;預(yù)緊力不足將會導(dǎo)致接合面泄漏,如壓力管道漏水、發(fā)動機漏氣,甚至導(dǎo)致兩被聯(lián)接件分離。預(yù)緊力不足還將引起強烈的橫向振動,致使螺母松脫。
大多數(shù)螺栓因疲勞而失效。減小預(yù)緊力雖然能使螺栓上循環(huán)變化的總載荷的平均值減小,但卻使載荷變幅增大,因此,總的效果大多數(shù)是使螺栓疲勞壽命下降。
四、專業(yè)的緊固與檢測
浙江國檢檢測可以依據(jù)客戶螺紋聯(lián)接要求,檢測實際預(yù)緊力,摩擦系數(shù),是否能達到預(yù)期。按照螺紋緊固件實際應(yīng)用,一方面運用有限元分析,觀察不同預(yù)緊力下聯(lián)接端面的應(yīng)變變化;一方面進行疲勞試驗,檢測不同預(yù)緊力下的疲勞壽命。綜合分析,得出代表性、專業(yè)的數(shù)據(jù)和報告,證明預(yù)緊力扮演角色的重要性。