Повышение прочности болтовых соединений: Основные советы

01 Улучшите распределение нагрузки между витками резьбы При использовании стандартной гайки распределение осевой нагрузки происходит неравномерно. Как показано на рис. 1(a), нагрузка на первый виток резьбы является наибольшей на опорной поверхности гайки, а затем уменьшается. Теоретический анализ и эксперименты показали, что чем больше витков [...].

Как повысить прочность болтового соединения

Оглавление

01 Iулучшить распределение нагрузки между потоками

При использовании стандартной гайки распределение осевой нагрузки происходит неравномерно.

Как показано на рисунке 1(a), нагрузка на первый виток резьбы является наибольшей на опорной поверхности гайки, а затем уменьшается.

Теоретический анализ и эксперименты показали, что чем больше число витков, тем более выраженным становится неравномерное распределение нагрузки. После 8-10-го витков нить практически не испытывает нагрузки.

В результате более толстая гайка с большим количеством витков не повышает прочность соединения.

При использовании гайки с натягом на рис. 1(b) конический участок крепления гайки и стержень болта подвергаются деформации растяжения, что позволяет уменьшить разницу в моменте закручивания между гайкой и стержнем болта и сделать распределение нагрузки более равномерным.

На рис. 1 (c) показана гайка с кольцевой канавкой, функция которой аналогична функции монтажной гайки.

гайка с кольцевой канавкой

02 Aустранить или уменьшить дополнительный стресс

Из-за некачественного проектирования, производства или монтажа болты могут испытывать дополнительные напряжения на изгиб (как показано на рис. 2), что существенно влияет на их состояние. усталостная прочность и его следует избегать.

Например, при установке болтов на шероховатые поверхности, такие как отливки или поковки, часто используются такие конструкции, как бобышки или потайные гнезда, чтобы обеспечить плоскую опорную поверхность после резки (как показано на рис. 3).

болт может подвергаться дополнительной нагрузке на изгиб
Плоские поверхности подшипников можно получить после резки

03 Rуменьшение концентрации напряжений

Корень резьбы и стык между головкой болта и стержнем являются точками концентрации напряжений, которые могут привести к разрушению.

Концентрация напряжений в корне резьбы оказывает значительное влияние на усталостную прочность болта.

Концентрацию напряжений можно уменьшить, увеличив радиус галтели у корня резьбы, добавив галтель в переходной зоне головки болта (как показано на рис. 4(a)) или вырезав разгрузочную канавку (как показано на рис. 4(b) и 4(c)).

Снижение концентрации стресса

04 Rуменьшить амплитуду напряжения

Когда максимальное напряжение в болте остается постоянным, усталостная прочность тем выше, чем меньше амплитуда напряжения.

При одинаковой рабочей нагрузке и остаточной предварительной нагрузке уменьшение жесткости болта или увеличение жесткости соединенных деталей может уменьшить амплитуду напряжений (как показано на рис. 5), но для этого необходимо увеличить предварительную нагрузку.

Снижение амплитуды стресса

Способы уменьшения жесткости болта включают: соответствующее увеличение длины болта, частичное уменьшение диаметра болта или создание полой конструкции, например, гибкого болта.

Эластичный элемент (как показано на рисунке 6), установленный под гайкой, также может служить в качестве гибкого болта.

Гибкий болт обладает высокой деформационной способностью, хорошо поглощает энергию и хорошо переносит удары и вибрации.

упругий элемент

Для повышения жесткости соединенной системы не рекомендуется использовать прокладку с низкой жесткостью. Вместо этого предпочтительно использовать уплотнительное кольцо для герметичного соединения, как показано на рис. 7.

используйте уплотнительное кольцо для уплотнительного соединения

05 Iсовершенствование производственного процесса

Процесс производства существенно влияет на усталостную прочность болтов, особенно для высокопрочные стальные болты.

Когда резьба накатывается, эффект холодной закалки приводит к остаточному сжимающему напряжению в поверхностном слое, структура металла оптимизируется, а усталостная прочность болта превосходит усталостную прочность при токарной обработке.

Такие методы, как карбонитрирование, азотирование и дробь упрочнение может повысить усталостную прочность болтов.

Не забывайте, что делиться - значит заботиться! : )
Шейн
Автор

Шейн

Основатель MachineMFG

Как основатель MachineMFG, я посвятил более десяти лет своей карьеры металлообрабатывающей промышленности. Мой обширный опыт позволил мне стать экспертом в области производства листового металла, механической обработки, машиностроения и станков для обработки металлов. Я постоянно думаю, читаю и пишу об этих предметах, постоянно стремясь оставаться на переднем крае своей области. Позвольте моим знаниям и опыту стать преимуществом для вашего бизнеса.

Далее

Электрический и гидравлический листогибочный пресс - какой из них подходит для вашего бизнеса?

I. Введение С развитием технологий современная обработка листового металла, особенно процесс гибки, требует все более высоких стандартов. Существуют различные технические требования к оборудованию и обработке...

Размеры и вес двутавровых балок

Вы когда-нибудь задумывались о скрытом мире стальных двутавровых балок? В этой увлекательной статье мы раскроем тайны, скрывающиеся за этими важнейшими строительными компонентами. Наш эксперт, инженер-механик, проведет...
Калькулятор коэффициента K

Калькулятор коэффициента K для гибки листового металла (онлайн и бесплатно)

Вы испытываете трудности с проектированием точных деталей из листового металла? Раскройте секреты коэффициента K, важнейшего понятия в производстве листового металла. В этой статье наш эксперт, инженер-механик, объясняет...

Диаграмма веса двутавровой балки, размеры и онлайн-калькулятор

Вы когда-нибудь задумывались о том, как выбрать идеальную двутавровую балку для вашего строительного или производственного проекта? В этом блоге наш эксперт, инженер-механик, проведет вас через весь процесс...

Медные и алюминиевые кабели: Всестороннее сравнение

I. Преимущества кабелей с медными жилами перед кабелями с алюминиевыми жилами: 1. Низкое удельное сопротивление: Удельное сопротивление кабелей с алюминиевыми жилами примерно в 1,68 раза выше, чем у кабелей с медными жилами.....

Как правильно выбрать предохранительный клапан: Пошаговое руководство

Ввиду разнообразия предохранительных клапанов, а также разнообразия и сложности систем, работающих под давлением, при выборе предохранительного клапана необходимо учитывать влияние таких факторов, как температура, давление и среда...

Советы по использованию предохранительных клапанов: Повышение безопасности вашей системы

Исследователь провел проект системы горячего водоснабжения гостиницы, обеспечивающей круглосуточное снабжение паром (0,3 МПа) в качестве источника тепла, температурой подачи воды 60-55 градусов, с использованием...
MachineMFG
Поднимите свой бизнес на новый уровень
Подпишитесь на нашу рассылку
Последние новости, статьи и ресурсы, еженедельно отправляемые в ваш почтовый ящик.

Свяжитесь с нами

Вы получите наш ответ в течение 24 часов.