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文章出處:螺絲百科 網(wǎng)責任編輯: 法士威精密零件 閱讀量: 發(fā)表時間:2022-12-05
最近看到一篇文章,,從實際案例及分析結果加以論證,來顛覆大家對“螺栓松動誰先斷裂”的基本認知,。
在回答這個問題之前,首先要搞清楚松的程度和螺栓組承受什么樣的載荷,,才能判斷先松的螺栓會不會先斷,。
下面,分三種情況進行討論,。
如果是僅承受靜載荷
先松的那顆螺栓是不會先斷的,,螺栓松了,說明預緊力變小了,,或預緊力為零了,,預緊力越小,在外載荷作用下螺栓綜合工作應力越小,,工作應力最小的螺栓在靜載荷工況下,,當然不會先斷。現(xiàn)以法蘭連接的中的螺栓連接為例,,看看如果有一個螺栓松了,,螺栓的受力情況會怎樣,
如下法蘭由8個M16的10.9級螺栓連接,,螺栓編號如下:
正常情況下,,螺栓是施加了同樣的預緊力的,假定螺栓的預緊力為98KN,,如果有一個螺栓松了,,說明預緊力降低了,或者沒有預緊力了,,這里把螺栓1的預緊力設為30KN,,比其他螺栓的預緊力少了68KN,在法蘭承受600KN拉力時,,看看螺栓的受力有什么不同,;
螺栓的受力情況如下表所示;
有分析結果可知,由于螺栓1的松弛,,改變了所有螺栓的受力分布,,松弛的螺栓承受的拉力小了,而緊鄰松弛螺栓的兩顆螺栓(2號和8號螺栓)承受的拉力變大,,拉力大也就意味著內應力比較大,,如果載荷繼續(xù)增加,這兩個螺栓會先斷,。
二,、如果螺栓組承受疲勞載荷
螺栓完全松了(即沒有預緊力了),即使在外載荷作用下,,螺栓也不會受力,,它緊鄰的螺栓承擔了它該承受的力,因此先松的螺栓不會先斷,,它鄰近的螺栓可能先斷,。還以法蘭連接為例,一個螺栓完全松弛了,,即預緊力為零了,,其他螺栓預緊力還為98KN,
從以上結果可以看到,,完全松弛的螺栓在法蘭連接承受外載荷時,,也不承受拉力,即拉力為零,。當法蘭承受0至600KN的交變載荷時,,每個螺栓的拉力變化范圍為:
由螺栓的疲勞特性可知,螺栓的應力變化范圍越大,,發(fā)生疲勞斷裂越早。及疲勞壽命越短,。因此,,完全松弛的螺栓兩側緊鄰的兩顆螺栓最先發(fā)生疲勞斷裂,而完全松弛的螺栓不會斷裂,。
三,、如果螺栓僅是預緊力降低了
那么在疲勞載荷作用下,他的綜合應力變化范圍就會變大,,疲勞壽命就會比設計壽命降低,,可能先發(fā)生疲勞斷裂。
假定螺栓的預緊力為98KN,,如果有一個螺栓松了,,說明預緊力降低了,或者沒有預緊力了,,這里把螺栓1的預緊力設為30KN,,比其他螺栓的預緊力少了68KN,,在法蘭承受0至600KN交變拉力時,計算螺栓的受力及拉力變化范圍:
從上表計算結果可以看出,,未完全松弛螺栓和他緊鄰的兩顆螺栓的受力變化范圍比較大,,因此未完全松弛的螺栓和兩側緊鄰的兩顆螺栓最先發(fā)生疲勞斷裂。