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提高螺栓联接强度的措施

点击数:4292021-11-25 10:32:44 

提高螺栓联接强度的措施

螺栓联接的强度主要取决于螺栓的强度。影响螺栓强度的因素很多,有结构、尺寸参数、装配工艺、材料、制造精度等级等。

一、提高螺栓的疲劳强度

理论和实践证明,变载荷工作时,在工作载荷和残余预紧力不变的情况下,减小螺栓刚度或增大被联接件刚度都能达到提高螺栓疲劳强度的目的,但应适当增大预紧力,以保证联接的密封性。减小螺栓刚度的常用措施有:适当增加螺栓的长度、减小螺栓杆直径或做成中空的结构一柔性螺栓。 柔性螺栓受力时变形大,吸收能量作用强,也适于承受冲击和振动。在螺母下面安装弹性元件,当工作载荷由被联接件传来时,由于弹性元件的较大变形,也能起到柔性螺栓的效果。为了增大被联接件的刚度,不宜采用刚度小的垫片。紧密联接就以用密封环为佳。

二、改善螺纹牙间的载荷分布

采用普通螺母时,轴向载荷在旋合螺纹各圈之间的分布是不均匀的,如教材图9-39所示,从螺母支承面算起,第一圈受载最大,以后各圈递减。理论分析和实验证明,旋合圈数越多,载荷分布不均的程度就越显著,第8~10圈以后的螺纹几乎不受载荷。所以,采用圈数多的厚螺母,并不能提高联接强度。若采用图9-41的悬置(受拉)螺母,则螺母锥形悬置段与螺栓杆均为拉伸变形,有助于减少螺母和螺栓杆的螺距变化差,从而使载荷分布比较均匀。

三、减轻应力集中

螺纹的牙根和收尾、螺栓头部与栓杆交接处,都有应力集中,是产生断裂的危险部位:特别是在旋合螺纹的牙根处,由于栓杆拉伸,牙受弯剪,而且受力不均,情况更为严重。适当加大牙根圆角半径以减轻应力集中,可提高螺栓疲劳强度达20%~40%;在螺纹收尾处用退刀槽、在螺母承压面以内的栓杆有余留螺纹等,都有良好效果。航空、航天器螺栓采用新发展的MJ螺栓,其主要结构特点就是牙根圆角半径增大。

高强度钢螺栓对应力集中敏感,但由于可用更大的预紧力拧紧和更高的极限强度,结果还是有利的。

四、采用合理的制造工艺

制造工艺对螺栓疲劳强度有很大影响。采用碾制螺纹时,由于冷作硬化的作用,表层有残余压应力,金属流线合理,螺栓疲劳强度可比车制螺纹高30%~40%;热处理后再滚压的效果更好。另外,碳氮共渗、渗氮、喷丸处理都能提高螺栓疲劳强度。

  • (来源:标准件网)

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