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緊固件知識(shí):緊固件旋轉(zhuǎn)和非旋轉(zhuǎn)松動(dòng)分析

發(fā)布時(shí)間：2021-05-07 11:06:21 點(diǎn)擊次數(shù)：241


螺紋緊固件的連接的運(yùn)用是非常廣泛的,而讓咱們頭疼的問題便是螺紋緊固件在運(yùn)用過程中的松動(dòng)問題。針對(duì)這一問題發(fā)明家一向子在規(guī)劃緊固件能夠避免松動(dòng)的辦法,而導(dǎo)致緊固件發(fā)生松動(dòng)的機(jī)制有很多,最近標(biāo)準(zhǔn)件網(wǎng)了解,到緊固件的旋轉(zhuǎn)和非旋轉(zhuǎn)松動(dòng)機(jī)制,下面是咱們給大家共享的先關(guān)知識(shí),希望對(duì)大家有所幫助。

旋轉(zhuǎn)和非旋轉(zhuǎn)松動(dòng)

在絕大多數(shù)應(yīng)用中,螺紋緊固件都是要進(jìn)行擰緊的,以便在接頭中施加預(yù)緊力。松動(dòng)能夠定義為擰緊完結(jié)后的預(yù)緊力丟掉。這能夠通過兩種辦法中的任何一種辦法發(fā)生。旋轉(zhuǎn)松動(dòng),一般稱為自松,是指緊固件在外部載荷效果下發(fā)生相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)。非旋轉(zhuǎn)松動(dòng)是指內(nèi)螺紋和外螺紋之間沒有相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng),但會(huì)發(fā)生預(yù)加載丟掉。

緊固件因非旋轉(zhuǎn)松動(dòng)引起的松動(dòng)

安裝后,緊固件本身或接頭變形或許導(dǎo)致非旋轉(zhuǎn)性松動(dòng)。這或許是這些界面部分塑性崩塌導(dǎo)致的成果。當(dāng)兩個(gè)外表相互接觸時(shí),每個(gè)外表上的微凸體接受支撐面壓力載荷。因?yàn)橥裹c(diǎn)實(shí)際接觸面積或許遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于宏觀面積,因此即使在中等載荷下,因外表粗糙度的凸出部分應(yīng)力也會(huì)大于資料的屈從強(qiáng)度,這些凸出處就會(huì)接受非常高的局部應(yīng)力,發(fā)生塑性變形。

這會(huì)導(dǎo)致擰緊操作完結(jié)后外表部分陷落。這種陷落一般稱為嵌入。因?yàn)榍度攵鴣G掉的夾緊力的大小取決于螺栓和被連接件的剛度、接頭內(nèi)存在的界面數(shù)量、外表粗糙度和施加的接觸應(yīng)力。在中等的外表應(yīng)力條件下,最初的陷落一般會(huì)導(dǎo)致大約1%到5%的夾緊力丟掉,這些丟掉一半在接頭擰緊后的前幾秒鐘內(nèi)丟掉。當(dāng)隨后通過施加的力對(duì)接頭進(jìn)行動(dòng)態(tài)加載時(shí),因?yàn)榻宇^界面上會(huì)發(fā)生的壓力變化,接頭會(huì)進(jìn)一步減小。

因?yàn)榍度雭G掉而導(dǎo)致的松動(dòng)在由幾個(gè)薄接合面和螺栓小夾持長(zhǎng)度組成的接合處是有問題的。如果外表承載應(yīng)力保持在接頭資料的壓縮屈從強(qiáng)度以下,則可計(jì)算嵌入損耗量,并可通過接頭規(guī)劃以補(bǔ)償該損耗。

Junker緊固件自松理論

Gerhard Junker于1969年發(fā)表了一篇技能論文(“振蕩下緊固件自松的新標(biāo)準(zhǔn)”SAE論文690055,1969),給出了他完結(jié)的實(shí)驗(yàn)工作的成果,以支撐他關(guān)于螺紋緊固件自松原因的理論。他的關(guān)鍵發(fā)現(xiàn)是,一旦嚙合螺紋之間以及緊固件的支承面和夾緊資料之間發(fā)生相對(duì)運(yùn)動(dòng),預(yù)緊緊固件就會(huì)因旋轉(zhuǎn)而松動(dòng)。Junker發(fā)現(xiàn)橫向動(dòng)態(tài)載荷比軸向動(dòng)態(tài)載荷發(fā)生更嚴(yán)重的自松條件。其原因是軸向載荷效果下的徑向運(yùn)動(dòng)明顯小于橫向載荷效果下的徑向運(yùn)動(dòng)。

Junker研究表明,預(yù)緊的緊固件在合作螺紋與緊固件支承面之間發(fā)生相對(duì)運(yùn)動(dòng)時(shí)就會(huì)發(fā)生自松現(xiàn)象。當(dāng)效果在接頭上的橫向力大于螺栓預(yù)緊發(fā)生的沖突力時(shí),會(huì)發(fā)生這種相對(duì)運(yùn)動(dòng)。對(duì)于較小的橫向位移,螺紋側(cè)面和支撐區(qū)域接觸面之間就或許發(fā)生相對(duì)運(yùn)動(dòng)。一旦螺紋間隙被戰(zhàn)勝,螺栓將遭到曲折力,如果橫向滑動(dòng)繼續(xù),螺栓頭支承面也將發(fā)生滑動(dòng)。一旦呈現(xiàn)這種狀況,螺紋和螺栓頭將只有很小的沖突系數(shù),甚至將暫時(shí)失去沖突。因?yàn)樾Ч诼菁y螺旋角上的預(yù)緊力而在螺紋上發(fā)生的轉(zhuǎn)動(dòng)扭矩,因此,就會(huì)在螺母和螺栓之間就會(huì)發(fā)生相關(guān)的旋轉(zhuǎn)。

在重復(fù)的橫向運(yùn)動(dòng)下,該機(jī)構(gòu)能夠徹底松開緊固件。為了研究松脫的原因,容克開發(fā)了一種實(shí)驗(yàn)機(jī),即所謂的“容克機(jī)”,它將量化緊固件規(guī)劃的松脫阻力的有效性。

滾柱軸承用于消除移動(dòng)和固定板之間沖突的影響。當(dāng)從螺母夾緊的移動(dòng)板上施加橫向運(yùn)動(dòng)時(shí),壓力傳感器答應(yīng)接連監(jiān)測(cè)螺栓荷載。與沖擊實(shí)驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)比較,這是一個(gè)首要優(yōu)勢(shì),因?yàn)槟軌蛟趯?shí)驗(yàn)期間測(cè)量預(yù)加載丟掉,并繪制預(yù)緊力與循環(huán)的聯(lián)系圖。Junker機(jī)器背后的主意是,凸輪發(fā)生的橫向位移會(huì)導(dǎo)致接頭發(fā)生搖晃(滑動(dòng)),戰(zhàn)勝緊固件的沖突力以后就會(huì)發(fā)生自松效果。