01. Oberflächenqualität von Fäden
Die Oberflächenrauheit von Gewinden hat einen erheblichen Einfluss auf die ErmüdungslebensdauerSchrauben. Wenn die Rauheit von 40CrNiMo-Stahlschrauben mit M6-1.0-Gewinden von 0.08-0.16 auf 0 reduziert wird. 63-1.35, die Dauerfestigkeit nimmt um 33 % ab; Wenn die Oberflächenrauheit von Schrauben mit M{{10}}.5-Gewinden von 0.08-0.16 auf 0.16-0.32 abnimmt, sinkt die Dauerfestigkeit um 21 % .
02. Auswirkungen des Gewindewalzprozesses
Rolling -Gewinde erzeugen eine Verformungsstärkungsschicht und eine höhere verbleibende Druckspannung, die eine bedeutende Rolle bei der Verhinderung der Initiierung und frühzeitigen Ausbreitung von Müdigkeitsrissen spielt. Gleichzeitig verringert es auch die Oberflächenrauheit des Zahntals, was zur Verbesserung der Ermüdungsfestigkeit des Bolzens von Vorteil ist. Wenn der Faden jedoch gerollt und dann einer Wärmebehandlung unterzogen wird, verschwinden die oben günstigen Faktoren. Aus Sicht der Verbesserung der Ermüdungsleistung von Schrauben sollten die Gewinde nach der Wärmebehandlung gerollt werden. Aber es gibt zu diesem Zeitpunkt ein weiteres Problem, das heißt insbesondere Schrauben,hochfeste Schraubenhaben normalerweise eine höhere Härte nach Wärmebehandlung, wodurch die Lebensdauer der Rollform verringert wird. Wenn die Qualität des Rolldrahtes nicht gut genug ist und Mikro -Risse oder ähnliche Phänomene von Kontaktermüdung auf der Oberfläche oder Wurzel des Fadens auftreten, ist der Effekt der Verbesserung der Ermüdungsleistung des Bolzens nicht signifikant und sogar der Ermüdungsleistung kann reduziert werden.
03. Abstand zwischen Mutterstirnfläche und Gewinde
Tests haben gezeigt, dass der Bolzen die Bolzen fehlschlägt, je näher das Nuss -Endfeld an der Gewindeposition liegt. Dies liegt daran, dass die Position, in der der Bolzen beginnt, normalerweise der raueste Rollbereich ist, was zu einer größeren Spannungskonzentration führt. Der erste Faden des Bolzenpaares ist die am stärksten konzentrierte Spannung, und das Platzieren dieses ersten Fadens in der Nähe der Startposition kann zu einer Abnahme der Ermüdungsfestigkeit führen. Wenn Sie also einen Abstand von mindestens 2 Fäden zwischen dem ersten Faden des Bolzenpaares und dem Gewindebereich haben, kann diese versteckte Gefahr beseitigen.
Der Einfluss der Gewindetalform und der Radiusgröße.
04. Fadenmusterform und Größe
Wenn eine Schraube einer Kraft ausgesetzt wird, kommt es im Gewindetal zu einer Spannungskonzentration, deren Wert weitgehend von der Form des Tals abhängt. Eine Änderung der Form der Zahnnut, beispielsweise je glatter die Nut des Gewindes ist, verringert die Spannungskonzentration und erhöht die Ermüdungsfestigkeit. Im Allgemeinen ist die Ermüdungsfestigkeit von Gewinden in Nuten mit flachem Boden am niedrigsten. Werden kreisförmige Zahntäler anstelle von flachen Zahntälern verwendet, kann die Dauerfestigkeit von Schrauben verbessert werden. Auch die Größe der Schrauben hat Einfluss auf die Ermüdungseigenschaften, wobei größere Durchmesser zu einer geringeren Ermüdungsfestigkeit führen; Dies gilt auch für Bolzengewinde.
05. Risse an der UnterseiteschraubenKopf
Ermüdungsrisse beginnen meist am unteren Ende des Gewindes, oft aber auch am unteren Ende des Schraubenkopfes. Die Risse, die an der Unterseite des Schraubenkopfes auftreten, werden normalerweise durch eine falsche Gestaltung des Durchmessers des Übergangsbogens des Schraubenkopfes (Spannungskonzentration aufgrund eines falschen Übergangsbogendurchmessers) oder durch eine geneigte Montage der Schraube verursacht Unterstützung. Ein kleiner Winkel zwischen dem Schraubenkopf und dem tragenden Gegenstand (auch Mutterstirnfläche genannt), beispielsweise 2 Grad, kann sich unermesslich negativ auf die Dauerfestigkeit auswirken. Dieses Phänomen trat in der Vergangenheit häufig auf, wenn es sich bei dem zu stützenden Objekt um eine geschweißte Komponente handelte (bei der es nach dem Schweißen normalerweise zu Spannungsabbau und strukturellen Formänderungen kommt).
06. Stressverteilung
Die Spannungsverteilung auf die Mutter ist ungleichmäßig und die ersten Schnallen tragen tatsächlich eine große Last. Daher kommt es an der ersten und zweiten Schnalle der Mutter zu einer starken Schraubenermüdung. Wir können also sehen, dass eine gleichmäßigere Spannungsverteilung auf die wenigen Schrauben in der Verbindung die Dauerfestigkeit erhöht.
07. Metallurgische Defekte in Stahl
Einige Schrauben werden nach dem Kaltstauchen oder Kaltziehen nicht mehr geschnitten, sodass die Oberflächenfehler der Rohmaterialien auf der Oberfläche der fertigen Teile verbleiben.
Die schwere Dekarburisierungsschicht auf der Oberfläche des Bolzens ist ein schwacher Bereich. Während des Rolling -Vorgangs nach kaltes Übergang wird der größte Teil der Dekarburisierungsschicht in den oberen Bereich des Fadens auf aufgrund der großen Verformung der Stahloberfläche. Die Stärke und Härte dieser Dekarburisierungsschicht ist sehr niedrig, wodurch sie zum Verschleiß (Fadenbruch) fällt und zu einer Quelle für Müdigkeitsrisse wird, was zu einem frühen Müdigkeitsausfall führt.
08. Verbessern Sie die Spannungsverteilung von Bolzenpaargewinnen
Zur Verbesserung der Spannungsverteilung zwischen den Schraubengewinden und zur Erhöhung der Ermüdungslebensdauer; Die Untersuchung zeigt, dass dies auch durch eine Veränderung der Form der Mutter erreicht werden kann. Durch die Schaffung einer Nut an der Endfläche, wo die Mutter mit der Bewehrung in Kontakt kommt, kann die Ermüdungslebensdauer um 25 % erhöht werden. Diese Verbesserung eignet sich besonders für große Bolzen. Natürlich gibt es auch andere Möglichkeiten, die Spannungsverteilung zu gestaltenBolzenmutterGelenker ist gleichmäßiger, wie das Wechsel des Materials der Mutter in ein anderes Material, so dass sich sein elastischer Modul von dem des Bolzens unterscheidet; Zum Beispiel die Gewinde von Schrauben und Nüssen mit unterschiedlichen Stellplätzen; Verwenden Sie alternativ spitzen Threads.
09. Ziehen Sie die Schrauben mit der Entwurfsvorspannung fest
Unter zahlreichen Fällen besteht der effektivste Weg, um die Ermüdungslebensdauer von Bolzenpaaren zu verbessern, die Schrauben an der Entwurfsvorspannungskraft festzuziehen. Normalerweise trägt ein sicher befestigter Bolzen nur 5% (oder sogar weniger) der dynamischen Last. Daher hat ein sicher befestigter Bolzen einen starken Widerstand gegen Ermüdungslasten. Dies liegt daran, dass die auf den Bolzen wirkende Wechsellast sehr klein ist, sodass die in der Bolzen erzeugte abwechselnde Spannung ebenfalls sehr klein ist und normalerweise weit unter dem Grenzwert, dem der Bolzen standhalten kann,. Wenn ein Ermüdungsversagen auftritt, sind neun von zehn Gründen auf die Bolzen -Vorbeziehungskraft zurückzuführen, die den Entwurfswert nicht erreicht, was den Bolzen der Biegemomentspannung aussetzt und zu einem frühen Versagen führt.
