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螺栓断裂分析.doc

1、螺栓断裂分析一般情况下,我们对于螺栓断裂从以下四个方面来分析:第一、螺栓的质量 第二、螺栓的预紧力矩 第三、螺栓的强度 第四、螺栓的疲劳强度 实际上,螺栓断裂绝大多数情况都是因为松动而断裂的,是由于松动而被打坏的。因为螺栓松动打断的情况和疲劳断裂的情况大体相同,最后,我们总能从疲劳强度上找到原因,实际上,疲劳强度大得我们无法想象,螺栓在使用过程中根本用不到疲劳强度。 一、螺栓断裂不是由于螺栓的抗拉强度: 以一只 M20×80 的 8.8 级高强螺栓为例,它的重量只有 0.2 公斤,而它的最小拉力载荷是 20 吨,高达它自身重量的十万倍,一般情况下,我们只会用它紧固20 公斤的部件,也

2、只使用它最大能力的千分之一。即便是设备中其它力的作用,也不可能突破部件重量的千倍,因此螺纹紧固件的抗拉强度是足够的,不可能因为螺栓的强度不够而损坏。 二、螺栓的断裂不是由于螺栓的疲劳强度: 螺纹紧固件在横向振松实验中只需一百次即可松动,而在疲劳强度实验中需反复振动一百万次。换句话说,螺纹紧固件在使用其疲劳强度的万分之一时即松动了,我们只使用了它大能力的万分之一,所以说螺纹紧固件的松动也不是因为螺栓疲劳强度。 三、螺纹紧固件损坏的真正原因是松动:螺纹紧固件松动后,产生巨大的动能 mv2,这种巨大的动能直接作用于紧固件及设备,致使紧固件损坏,紧固件损坏后,设备无法在正常的状态下工作,进一步导致设备

3、损坏。 受轴向力作用的紧固件,螺纹被破坏,螺栓被拉断。 受径向力作用的紧固件,螺栓被剪断,螺栓孔被打成橢圆。 四、选用防松效果优异的螺纹防松方式是解决问题的根本所在: 以液压锤为例。GT80 液压锤的重量是 1.663 吨,其侧板螺栓为 7 套 10.9 级M42 螺栓,每根螺栓的抗拉力为 110 吨,预紧力取抗拉力一半计算,预紧力高达三、四百吨。但是螺栓一样会断,现在准备改成 M48 的螺栓,根本原因是螺栓防松解决不了。 螺栓断裂,人们最容易得出的结论是强度不够,因而大都采用加大螺栓直径强度等级的办法。这种办法可以增加螺栓的预紧力,其摩擦力也得到了增加,当然防松效果也可以得到改善,但这种办法其实是一种非专业的办法,它的投入太大,收益太小。 总之,螺栓是:“ 不松不断,一松就断。 ”

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