欢迎光临济南美特斯测试技术有限公司网站!收藏本站/ 联系我们
万能材料试验机_液压万能材料试验机_电子万能材料试验机 - 济南美特斯测试技术有限公司
    您现在的位置:主页>> 新闻资讯 >> 行业资讯 >>

    螺栓断裂的原因探析

    浏览次数:日期:2017-07-21

    螺栓断裂的原因探析

    所谓螺栓连接是由头部和螺杆(带有外螺纹的圆柱体)两部分组成的一类紧固件,常与螺母配合,用于紧固连接两个带有通孔的零件。这种连接形式称为螺栓连接。 各种机器及部件在连接装配中离不开紧固件。紧固件给机械工业带来了方便,但是,它有一个不可避免的弱点,即在剧烈震动中会自行松脱,致使部件或一台完整的设备损坏、解体,甚致酿成事故。  为解决紧固件的松脱问题,从螺纹紧固件诞生开始,世界上许多国家的科学家和工程师作了大量的试验和研究,他们采用锁片、销钉、尼龙嵌入、变形螺纹、化学涂胶等方法,在一定程度上延缓了紧固件自行松脱的时间,但是,没有根本解决问题。

    螺栓连接广泛存在于机械装配结构中。螺栓连接较其他联接的优点之一是可拆卸、易维修,但同时这也是它的弱点,特别是在高速运转、振动强烈的火车、汽车、飞机、坦克等大型机械设备中,已数不胜数。随着机械向高速、精密化发展,工业规模向大规模、自动化发展以及航空航天技术的发展等,人们也将更多的目光转向了螺栓连接的安全性考量,其中螺栓连接最明显也是最可怕的故障莫过于——螺栓断裂。

    一般我们对于螺栓断裂从以下四个方面来分析:螺栓的强度;螺栓的质量;  螺栓的疲劳强度; 螺栓的预紧力矩;
    1、螺栓的强度

    螺栓的抗拉强度和屈服强度决定了螺栓的强度,强度越大,通常寿命越大。
    2、螺栓的质量

    螺栓的质量有螺栓的长度、规格、类别、连接形式等条件决定。
    3、螺栓的疲劳强度

    螺栓的疲劳强度。与危险剖面积、螺栓所受的最大最小应力、螺栓应力幅、螺栓平均应力有关,前人已有相关计算方法,此处不再赘述。
    4、螺栓的预紧力矩
           螺栓的预紧力矩使得螺栓受到拉应力、剪应力两种力,而预紧力的控制是为了保证法兰连接系统紧密不漏、安全可靠地长周期运行,垫片表面必须有足够的密封比压,特别在高温工况下垫片会产生老化、蠕变松弛,法兰和螺栓产生热变形,因此高温连接系统的密封比常温困难得多,此时螺栓预紧力的施加与控制就显得十分重要,过大或过小的预紧力都会对密封产生不利影响。螺栓预紧力过大,密封垫片会被压死而失去弹性,甚至会将螺栓拧断;过小的螺栓预紧力又使受压后垫片表面的残余压紧应力达不到工作密封比压,从而导致连接系统泄漏。因此如何控制螺栓预紧力是生产实际中必须重视的问题。

    由于螺栓预紧的弹性区连接强度有限。为了提高连接的可靠性,增加螺栓寿命与连接强度,实际应用中还会出现将螺栓从弹性变形段拧入塑性变形段的情况。

    在实际使用中螺栓断裂绝大多数情况都是因为松动而断裂的,是由于松动而被打坏的。

    松动的原因之一是预紧力不足,另外一个主要原因是防松结构的设计,关于防松结构的设计,从紧固件诞生之日起,世界各国的工程师就在研究各种不同的防松结构,他们采用锁片、销钉、尼龙嵌入、变形螺纹、化学涂胶等各种方法,根据不同的使用场合,其防松效果完全不同,为了检测、对比,就需要采用一定的方法去研究检测。