Faktory ovlivňující únavovou sílu šroubů

01. Povrchová kvalita nití
Drsnost povrchu nití má významný dopad na únavovou životnost šrouby. Když drsnost 4 0 Crnimo oceli s m 6-1. 0 je redukována z 0. 08-0. 16 na 0. 63-1. 35, únava se snižuje o 33%; Když povrchová drsnost šroubů s M {{1 0}}. 5 Vlákna klesá z 0. 08-0. .
02. Dopad procesu válcování vlákna
Valivé závity budou vytvářet deformačně zpevňující vrstvu a vyšší zbytkové tlakové napětí, které hraje významnou roli v prevenci iniciace a časného šíření únavových trhlin; Současně také sníží drsnost povrchu zubového údolí, což je výhodné pro zlepšení únavové pevnosti šroubu. Pokud je však závit válcován a poté podroben tepelnému zpracování, výše uvedené příznivé faktory zmizí. Proto z hlediska zlepšení únavového výkonu šroubů by měly být závity válcovány po tepelném zpracování. V tuto chvíli je ale ještě jeden problém, a to zejména šroubyVysoko pevné šrouby, mají po tepelném zpracování obvykle vyšší tvrdost, což snižuje životnost válcovací formy. Pokud navíc kvalita valivého drátu není dostatečně dobrá a na povrchu nebo kořeni závitu dochází k mikrotrhlinám nebo podobným kontaktním únavovým odlupovacím jevům, efekt zlepšení únavového výkonu šroubu není významný a dokonce i únavový výkon může být snížen.
03. Vzdálenost mezi čelem matice a závitem
Testy ukázaly, že čím bližší je koncová tvář matice do závitové polohy, čím dřívější šroub selže. Je to proto, že poloha, kde šroub začíná nitění, je obvykle nejdrsnější válcovací plocha, což vede k větší koncentraci napětí. První vlákno páru šroubu je nejvíce koncentrovaný napětí a umístění tohoto prvního vlákna blízko výchozí polohy může vést ke snížení únavové síly. Takže, mít vzdálenost nejméně 2 vlákna mezi prvním vláknem páru šroubu a oblastí závitového závitů může toto skryté nebezpečí eliminovat.
Vliv tvaru údolí vlákna a velikosti poloměru.
04. Tvar a velikost vzorů vláken
Když je šroub podroben síle, dochází k koncentraci napětí v údolí vlákna a jeho hodnota do značné míry závisí na tvaru údolí. Změna tvaru zubní drážky, jako je plynulejší drážky vlákna, snižuje koncentraci napětí a zvyšuje únavovou sílu. Obecně řečeno, únavová síla nití v drážkách s plochým dnem je nejnižší. Pokud se místo údolí plochých zubů použijí kruhová údolí zubů, lze únavovou sílu šroubů zlepšit. Velikost šroubů má také dopad na únavové vlastnosti, přičemž větší průměry mají za následek nižší únavu; To platí také pro vlákna šroubů.
05. Praskliny ve spodní částišroubhlava
Únavové trhliny obvykle začínají ve spodní části závitu, ale také často začínají ve spodní části hlavy šroubu. Praskliny, které se začínají objevovat ve spodní části hlavy šroubu, jsou obvykle způsobeny nesprávným návrhem průměru přechodového oblouku hlavy šroubu (koncentrace napětí způsobená nesprávným průměrem přechodového oblouku), nebo tím, že šroub je instalován na šikmé podpora. Malý úhel mezi hlavou šroubu a nosným předmětem (také známým jako čelní plocha matice), například 2 stupně, může mít neměřitelný negativní dopad na únavovou pevnost. Tento jev se v minulosti často vyskytoval, když byl podepřeným předmětem svařovaná součást (která obvykle po svařování podléhá uvolnění napětí a změnám tvaru).
06. Distribuce stresu
Rozložení napětí na matici je nerovnoměrné a velké množství zatížení ve skutečnosti nese několik prvních přezek. Takže na první a druhé sponě matice dochází k velké únavě šroubu. Můžeme tedy vidět, že zlepšení rozložení napětí rovnoměrně mezi několik šroubů ve spoji zvýší únavovou pevnost.
07. Metalurgické vady oceli
Některé šrouby se již po studeném směru nebo studeném výkresu již neřezají, takže povrchové vady surovin zůstávají na povrchu hotových dílů.
Silná dekarbonizační vrstva na povrchu šroubu je jeho slabou oblastí. Během procesu válcování po hlavičce za studena bude v důsledku velké deformace povrchu oceli většina oduhličovací vrstvy vtlačena do horní oblasti závitu. Pevnost a tvrdost této oduhličovací vrstvy jsou velmi nízké, což ji činí náchylnou k poškození opotřebením (přetržením závitu) a stává se zdrojem únavových trhlin, což vede k časnému únavovému selhání.
08. Zlepšete rozložení napětí podprocesů páru šroubů
Zlepšit rozložení napětí mezi nitěmi šroubu a zvýšení únavové životnosti; Šetření ukazuje, že to lze také dosáhnout změnou tvaru matice. Vytvoření drážky na koncové tváři, kde matice přichází do styku s výztuží, může zvýšit únavovou životnost o 25%. Toto zlepšení je zvláště vhodné pro velké šrouby. Samozřejmě existují i ​​jiné způsoby, jak provést rozložení stresumatice šrouburovnoměrnější spoj, jako je změna materiálu matice na jiný materiál, takže její modul pružnosti je odlišný od modulu pružnosti šroubu; Například vytváření závitů šroubů a matic s různým stoupáním; Případně použijte špičaté nitě.
09. Utáhněte šrouby na návrhovou sílu předpětí
Mezi četnými případy je nejúčinnějším způsobem, jak zlepšit únavovou životnost párů šroubů, utažení šroubů na sílu předběžného zatížení. Za normálních okolností nese bezpečně upevněný šroub pouze 5% (nebo dokonce méně) dynamického zatížení. Proto má bezpečně upevněný šroub silnou odolnost vůči únavovým zatížením. Je to proto, že střídavé zatížení působící na šroubu je velmi malé, takže střídavé napětí generované uvnitř šroubu je také velmi malé, obvykle hluboko pod limitem, který šroub vydrží. Když dojde k selhání únavy, devět z deseti důvodů je způsobeno předpínací silou šroubu, která nedosáhne konstrukční hodnoty, což vystavuje šroub k ohybovému momentu napětí a vede k včasnému selhání.