6 часто задаваемых вопросов о расчете усталости болтов: Ответы, которые необходимо знать | MachineMFG

6 часто задаваемых вопросов о расчете болтов на усталость: Ответы, которые необходимо знать

0
(0)

1. Какие факторы влияют на усталостную прочность болтов?

На усталостную прочность соединения могут влиять различные факторы, включая используемый материал, конструкцию, размер, технологию изготовления, посадку резьбы на резьбу, распределение нагрузки, амплитуду напряжения, механические свойства и многое другое.

Похожие статьи: Диаграмма механических свойств металлов

Прежде всего, выбор подходящих материалов и процессов термообработки имеет решающее значение для обеспечения соответствия прочности и пластичности материалов требуемым стандартам.

Необходимо убедиться в отсутствии дефектов в материалах, которые могут повлиять на их прочность, особенно межкристаллитных дефектов при малом увеличении.

Тем не менее, сила болтовое соединение в первую очередь зависит от прочности болта.

1. Улучшение неравномерного распределения нагрузки между нитями

Во время установки болт будет растягиваться, а гайка - сжиматься. Разница в растяжении и сжатии шага резьбы максимальна на первой окружности вблизи опорной поверхности, что приводит к максимальной деформации и напряжению. Остальные окружности (шаг P) соответственно уменьшаются.

Вот рекомендуемые значения прочности для различных типов орехов:

a) Гайка подвески - прочность увеличивается на 40% (гайка также находится под напряжением, что помогает равномерно распределить нагрузку при деформации болта)

b) Гайка с кольцевой канавкой - прочность увеличивается на 30% (гайка натянута у поверхности подшипника)

c) Внутренняя наклонная гайка - прочность увеличивается на 20% (контактное кольцо уменьшается, нагрузка перемещается вверх)

d) Бонд-гайка (комбинация b и c) - прочность увеличивается на 40%

д) Использование различных материалов для болта и гайки - прочность увеличивается на 40%.

2. Уменьшить амплитуду напряжения в болтах

1) Уменьшение жесткости болтов

Меры: вертикальная центральная планка, тонкая планка, гибкое болтовое соединение и т.д.

2) Увеличение жесткости фланца

Меры: Используйте прокладку высокой твердости или прикручивайте ее непосредственно к чугуну.

3. Уменьшить концентрацию напряжения

Концентрация напряжений может возникнуть в корне резьбы, на конце болта и на переходе между головкой и стержнем болта.

Чтобы уменьшить концентрацию стресса, вы можете рассмотреть следующие варианты:

  1. Увеличьте галтель в месте перехода.
  2. Для конца резьбы используйте подрез ↑ из 20~40%.
  3. Используйте разгрузочный резервуар.
  4. Снимите нагрузку с переходной структуры.

4. Принять разумный процесс производства

  1. Болты изготавливаются методом экструзии (прокатки), в результате чего получают усталостная прочность увеличение 30-40%.
  2. Применение таких методов, как закалка холодным способом, обработка поверхности цианирование, азотирование, упрочнение или введение остаточного напряжения (сжатие) может улучшить усталостную прочность.
  3. Для достижения еще более высоких результатов накатка резьбы после термообработки может увеличить прочность на 70-100%. Этот метод обеспечивает высокое качество, высокую производительность и низкое потребление.
  4. Очень важно контролировать как единичную ошибку тангажа, так и суммарную ошибку тангажа.

2. Каковы причины снижения усталостной прочности болтов?

Болтовые соединения широко используются в машиностроении и при монтаже оборудования. Однако из-за сложности обнаружения и предотвращения усталостных повреждений в последние годы часто происходят серьезные аварии, вызванные усталостными разрушениями болтов. Поэтому исследованию разрушения болтов уделяется все больше внимания.

Снижение усталостной прочности болтов может быть обусловлено следующими причинами:

(1) При нарезании резьбы металл с хорошим внешним качеством заготовки удаляется, а оставшийся металл с низким качеством используется в качестве стержня болта. Это приводит к тому, что кристалл высококачественного металла используется не полностью, что в конечном итоге снижает прочность резьбы.

(2) Из-за существования небольших обработка галтели и большой градиент напряжения на корне нити, возникает концентрация напряжений.

(3) шероховатость поверхности значение у корня нити выше, чем у скоса нити.

(4) Следы инструмента параллельны друг другу и перпендикулярны оси резьбы, а между следами инструмента можно обнаружить микротрещины. Поскольку резьба точеного болта находится в корне, эти факторы, влияющие на усталостную прочность, также имеют место.

При переменных нагрузках источник усталости возникает первым, ускоряя тем самым усталостное разрушение болта.

3. Почему увеличение длины болта может повысить его усталостную прочность?

Только для высокопрочных болтов (болтов с предварительным натяжением) рекомендуется увеличить длину болта, уменьшить жесткость болта, уменьшить рабочее усилие FSA, распределяемое болтом при восприятии нагрузки, уменьшить переменное напряжение и впоследствии увеличить усталостную прочность.

4. В чем разница между соединительными напряжениями высокопрочных и обычных болтов?

С точки зрения силы соединения, которая в основном является растягивающей силой, нет никакой разницы между высокопрочными и обычными болтами.

Однако напряжение, которое испытывают болты для стальных конструкций и болты со сдвигом при кручении, отличается от напряжения, которое испытывают обычные болты. Это связано с тем, что болты стальных конструкций и болты со сдвигом при кручении подвергаются не только растягивающему усилию, но и усилию сдвига.

5. Какие существуют типы высокопрочных болтов? Каковы преимущества и недостатки каждого из них?

Когда высокопрочные болты подвергаются нагрузке на сдвиг, их можно разделить на два типа: высокопрочные болты фрикционного типа и высокопрочные болты подшипникового типа, в зависимости от их конструкции и требований к нагрузке.

Высокопрочные болтовые соединения фрикционного типа обладают хорошей целостностью и жесткостью, что обеспечивает малую деформацию, надежное напряжение и усталостную прочность.

Этот тип соединения поддерживает трение между соприкасающимися поверхностями пластин, что предотвращает относительное скольжение. В основном используется для установки и соединения конструкций, испытывающих динамические нагрузки, а также некоторых компонентов и высотных установок.

С другой стороны, высокопрочные болтовые соединения подшипникового типа имеют более высокую расчетную несущую способность, чем болты фрикционного типа, поскольку их несущая способность продолжает увеличиваться после преодоления трения.

Следовательно, количество необходимых болтов может быть уменьшено. Однако их целостность и жесткость невысоки: большие деформации, плохие динамические характеристики и небольшой запас прочности. Они подходят только для соединений, допускающих определенные деформации скольжения в конструкциях, подверженных статическим или косвенным динамическим нагрузкам.

Одним из недостатков высокопрочных болтовых соединений является то, что к ним предъявляются особые технические требования по материалам, ключам, изготовлению и монтажу, что делает их относительно дорогими.

6. Какова прочность высокопрочного болта?

Болты класса 8.8 считаются высокопрочными.

В настоящее время используются высокопрочные болты 8.8S и 10.9S.

Число перед десятичной точкой, 8 или 10, представляет собой приблизительное минимальное значение предела прочности на разрыв болта после термообработки, которое составляет 100 МПа.

Фактический предел прочности на разрыв у 8.8S составляет от 830 до 1030 МПа, а у 10.9S - от 1040 до 1240 МПа.

Число после запятой, 0,8 или 0,9, представляет собой коэффициент текучести болта после обработки. Коэффициент текучести - это отношение условного предела текучести болта к его минимальному пределу прочности. Буква "S" обозначает болт, а буква "H" - гайку. Гайки делятся на два класса: 8H и 10H.

Насколько публикация полезна?

Нажмите на звезду, чтобы оценить!

Средняя оценка 0 / 5. Количество оценок: 0

Оценок пока нет. Поставьте оценку первым.

Так как вы нашли эту публикацию полезной...

Подписывайтесь на нас в соцсетях!

Сожалеем, что вы поставили низкую оценку!

Позвольте нам стать лучше!

Расскажите, как нам стать лучше?

Оставьте комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

Прокрутить вверх