影响螺栓疲劳强度的因素

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影响螺栓疲劳强度的因素

影响螺栓疲劳强度的因素

影响螺栓疲劳强度的因素螺栓的疲劳强度是指螺栓在长期循环载荷作用下出现疲劳失效之前所能承受的最大应力。

螺栓的疲劳强度受到多种因素的影响,下面将对其中一些主要因素进行详细介绍。

1.材料特性:螺栓的材料特性是影响疲劳强度的关键因素之一、常见的螺栓材料有碳钢、合金钢、不锈钢等。

材料的强度、韧性、塑性以及材料的加工工艺都会对螺栓的疲劳强度产生影响。

2.载荷特性:载荷是螺栓疲劳失效的主要原因之一、对于螺栓来说,载荷可以分为静载荷和动载荷。

静载荷是指螺栓在不发生变化的情况下所受到的常态载荷,动载荷是指螺栓在变化的情况下所受到的周期性载荷。

静载荷对螺栓的疲劳强度影响较小,而动载荷对螺栓的疲劳强度影响较大。

3.加工质量:螺栓的加工质量是影响疲劳强度的重要因素之一、如果螺栓的加工不良,例如存在毛刺、裂纹、过热等问题,都会对螺栓的疲劳强度产生不利影响。

因此,在螺栓的加工过程中需要严格控制质量。

4.表面处理:表面处理是提高螺栓疲劳强度的有效方法之一、常见的表面处理方法有镀锌、喷涂、镀铬等。

这些表面处理方法可以增加螺栓的耐腐蚀性和耐疲劳性,从而提高螺栓的疲劳强度。

5.应力集中:螺栓中存在的缺陷和几何形状不均匀会导致应力集中,从而降低螺栓的疲劳强度。

因此,在设计螺栓连接时需要尽量避免应力集中的情况。

6.工作环境:螺栓的工作环境也会对其疲劳强度产生影响。

例如高温、湿润、腐蚀性环境会加速螺栓的疲劳失效。

因此,在设计螺栓连接时需要考虑工作环境因素,选择适当的材料和表面处理方法。

总之,螺栓的疲劳强度受到多种因素的影响,包括材料特性、载荷特性、加工质量、表面处理、应力集中和工作环境等。

在设计和使用螺栓连接时,需要综合考虑这些因素,确保螺栓的疲劳强度满足所需的要求。

《机械设计》复习思考题 解答

《机械设计》复习思考题 解答

机械零件的强度复习思考题1、静应力与变应力的区别?静应力与变应力下零件的强度计算有何不同?静应力只受静载荷作用而变应力则可能受到静载荷作用也可能受到动载荷作用静应力:1)脆性材料取抗拉强度极限2)塑性材料取屈服极限变应力:均取疲劳极限2、稳定循环变应力的种类有哪些?画出其应力变化曲线,并分别写出最大应力σmax、最小应力σmin、平均应力σm、应力幅σa与应力循环特性γ的表达式。

静应力,非对称循环应力,对称循环应力,脉动循环应力3、静应力是否一定由静载荷产生?变应力是否一定由变载荷产生?是;不一定4、机械零件疲劳破坏的特征有哪些?机械零件疲劳强度与哪些因素有关?整体断裂,表面破坏,变形量过大,破坏正常工作中引起的失效应力集中,尺寸大小,表面状态5、如何由σ-1、σ0和σs三个试验数据作出材料的简化极限应力图?以σ-1、在y轴上确定点A,以σs在x轴上确定点C,定坐标点B (σ0/2,σ0/2),连接AB两点作直线,过C点作与OC成45°角的直线交线AB于点E就可以得到简化的极限应力图6、相对于材料,影响机械零件疲劳强度的主要因素有哪些?综合影响因素Kσ的表达式为何?如何作零件的简化极限应力图?1应力集中,尺寸大小,表面状态(K)=σ-1/σ-1eσ-1材料对称循环弯曲疲劳极限σ-1e零件对称循环弯曲疲劳极限7、应力集中、零件尺寸和表面状态是否对零件的平均应力σm和应力幅均有影响?有8、按Hertz(接触应力)公式,两球体和圆柱体接触时的接触强度与哪些因素有关?作用于接触面上的总压力,初始接触线长度,初始接触线处的曲率半径,材料泊松比,材料的弹性模量9.何谓机械零件的失效?何谓机械零件的工作能力?零件由于某种原因丧失工作能力或达不到设计要求的性能称为失效;在一定的使用寿命时间内零件的各性能可以满足机械工作的各项要求的能力。

10.机械零件常用的计算准则有哪些?强度刚度寿命振动稳定性可靠性11、在静强度条件下,塑性材料的极限应力是___屈服极限应力_______;而脆性材料的极限应力是______抗拉极限应力_____。

螺栓扭力衰减标准

螺栓扭力衰减标准

螺栓扭力衰减标准摘要:1.螺栓扭力衰减标准的定义2.螺栓扭力衰减的原因3.螺栓扭力衰减的测试方法4.螺栓扭力衰减标准的应用5.螺栓扭力衰减标准的重要性正文:一、螺栓扭力衰减标准的定义螺栓扭力衰减标准是指在特定的使用环境下,螺栓的扭力值随着时间的推移而逐渐减少的现象。

这个标准主要用于衡量螺栓在使用过程中的紧固力是否达到预定要求,以保证螺栓连接件的稳定性和安全性。

二、螺栓扭力衰减的原因1.螺栓材料疲劳:在长时间的使用过程中,螺栓材料会因为受到重复的应力作用而产生疲劳,导致扭力值降低。

2.螺纹磨损:螺栓与螺母在长时间的配合使用过程中,螺纹之间会产生磨损,使得螺栓的扭力衰减。

3.环境因素:如高温、高湿、腐蚀等环境因素会影响螺栓的材质和表面状况,从而导致扭力衰减。

三、螺栓扭力衰减的测试方法1.扭矩测试:通过扭矩扳手或扭矩计进行测试,比较初始扭力和使用一段时间后的扭力值,得出螺栓的扭力衰减情况。

2.拉伸测试:通过对螺栓进行拉伸试验,检测其拉伸强度和伸长率,以评估螺栓的性能变化。

3.金相检测:通过金相显微镜观察螺栓的断口和晶粒形态,分析其材料疲劳和磨损程度。

四、螺栓扭力衰减标准的应用1.螺栓连接件的选型:根据扭力衰减标准,选择适合使用环境的螺栓材料和规格。

2.螺栓紧固力的控制:通过检测螺栓的扭力衰减情况,保证其在使用过程中的紧固力始终满足设计要求。

3.螺栓的更换与维护:根据螺栓的扭力衰减情况,定期对螺栓进行检查、更换和维护,确保连接件的安全性能。

五、螺栓扭力衰减标准的重要性1.确保连接件的稳定性:合理的螺栓扭力衰减标准能够保证螺栓连接件在使用过程中的稳定性,从而提高整个结构的安全性。

2.延长螺栓使用寿命:了解螺栓的扭力衰减规律,可以有效地指导螺栓的选型、使用和维护,延长其使用寿命。

简答题

简答题

1、工程设计中,为何经常使用一对软齿面啮合传动时两齿轮的齿面有一定的硬度差值?两齿轮面的硬度差值在多大范围内合适?答:金属制的软齿面齿轮,配对两齿轮面的硬度差应保持为30~50HBS或更多。

当小齿轮与大齿轮的齿面具有较大的硬度差(小齿轮齿面淬火并磨制,大齿轮齿面为常化或调制),且速度又较高时,较硬的小齿轮齿面对较软的大齿轮齿面会引起较显著的冷作硬化效应,从而提高了大齿轮齿面的疲劳极限。

因此,当配对的两齿轮齿面就有较大的硬度差值时,大齿轮的解除疲劳许用应力可提高约20%,但应注意硬度高的齿面,粗糙度值也要相应地减小。

=6nV(h−h0)/h3说明下列问题:⑴产生动压油膜2、如图,是根据液体动压润滑的一维雷诺方程式:ðpðx的四个必要条件是什么?⑵定性画出油膜压力沿x轴的分布图。

⑶当水平板上在和F增大为F1时,水平板将如何变化?为什么变化后仍可支撑F1载荷?答:⑴必要四个条件:①两滑动表面沿运动方向的间隙是由大至小的形状②相对速度V足够大③油楔中有足够的油量④且流体必须具有一定得粘度。

⑶变化后仍可支撑F1载荷,因为只要满足产生动压油膜的四个必要条件即可。

3、试简述如何提高普通螺纹联接的疲劳强度?答:①降低影响螺栓疲劳强度的应力幅②改善螺纹牙上载荷分布不均的现象③减小应力几种的影响④采用合理的制造工艺方法。

4、试分析说明套筒滚子链传动时瞬时传动比不稳定的原因,在什么特殊条件下可使瞬时传动比恒定不变?答:链传动的传动比变化与链条绕在链轮上的多边形特征有关,套筒滚子链传动时瞬时传动比不稳定的原因是由于链传动的多边形效应。

由于链速随链节呈周期性变化,若想使瞬时传动比恒定不变,那么必须使两链轮上的链节的瞬时速度周期变化一致。

5、摩擦对机械零件的工作性能、寿命有不利的影响,也有有益的作用。

试简单地分析和说明机械设计课程中哪些机械零件的工作性能、寿命受到摩擦的不利影响?哪些机械零件有事利用摩擦来工作的?至少举3例答:轴承、齿轮传动、蜗轮蜗杆,等机械零件的工作性能、寿命收到摩擦的比例影响。

螺栓疲劳强度计算分析

螺栓疲劳强度计算分析

┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊装┊┊┊┊┊订┊┊┊┊┊线┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊螺栓疲劳强度计算分析摘要:在应力理论、疲劳强度、螺栓设计计算的理论基础之上,以疲劳强度计算所采取的三种方法为依据,以汽缸盖紧螺栓连接为研究对象,进行本课题的研究。

假设汽缸的工作压力为0~1N/mm2=之间变化,气缸直径D2=400mm,螺栓材料为5.6级的35钢,螺栓个数为14,在F〞=1.5F,工作温度低于15℃这一具体实例进行计算分析。

利用ProE建立螺栓连接的三维模型及螺杆、螺帽、汽缸上端盖、下端盖的模型。

先以理论知识进行计算、分析,然后在分析过程中借助于ANSYS有限元分析软件对此螺栓连接进行受力分析,以此验证设计的合理性、可靠性。

经过近几十年的发展,有限元方法的理论更加完善,应用也更广泛,已经成为设计,分析必不可少的有力工具。

然后在其分析计算基础上,对于螺栓连接这一类型的连接的疲劳强度设计所采取的一般公式进行分类,进一步在此之上总结。

关键词:螺栓疲劳强度,计算分析,强度理论,ANSYS 有限元分析。

┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊装┊┊┊┊┊订┊┊┊┊┊线┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊Bolt fatigue strength analysisAbstract: In stress fatigue strength theory,bolt,design calculation theory foundation to fatigue strength calculation for the three methods adopted according to the cylinder lid,fasten bolt connection as the object of research,this topic research. Assuming the cylinder pressure of work is 0 ~ 1N/mm2 changes,cylinder diameters between = = 400mm,bolting materials D2 for ms5.6 35 steel,bolt number for 14,in F "= 1.5 F below 15 ℃,the temperature calculation and analysis of concrete examples. Using ProE establish bolt connection three-dimensional models and screw,nut,cylinder under cover,cover model. Starts with theoretical knowledge calculate,analysis,and then during analysis,ANSYS finite element analysis software by this paper analyzes forces bolt connection,to verify the rationality of the design of and reliability. After nearly decades of development,the theory of finite element method is more perfect,more extensive application,has become an indispensable design,analysis the emollient tool. Then in its analysis and calculation for bolt connection,based on the type of connection to the fatigue strength design of the general formula classification,further on top of this summary. Keywords: bolt fatigue strength,calculation and analysis,strength theory,ANSYS finite elements analysis.┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊装┊┊┊┊┊订┊┊┊┊┊线┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊目录1绪论 (5)1.1绪论 (5)1.2 疲劳强度的概念及常见的疲劳损伤类型 (5)1.3影响疲劳强度的因素 (5)1.4前景展望 (6)1.5研究的目的意义 (6)2相关背景知识 (7)2.1背景知识 (7)2.1.1强度理论及疲劳强度的计算主要有三种方法: (7)2.4螺栓连接的结构设计的原则 (13)3 Pro/E三维造型 (14)3.1 ProE简介 (14)3.2螺栓连接零件图 (14)4实例分析 (18)4.1理论分析 (18)4.1.1计算各力的大小 (18)4.2理论分析总结 (20)5 ANSYS有限元分析 (21)5.1ANSYS有限元分析 (21)5.1.1分析软件及工作原理介绍 (21)5.1.2 ANSYS分析求解步骤 (22)5.2 ANSYS分析 (22)5.3ANSYS分析总结 (26)总结 (27)[参考文献] (28)致谢 (30)┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊装┊┊┊┊┊订┊┊┊┊┊线┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊1绪论本章主要介绍疲劳强度的基本概念及疲劳损伤的类型,影响疲劳强度的因素,以及作此设计的前景、目的和意义。

机械设计课后题答案

机械设计课后题答案

3-1答:主要类型有:普通螺纹、管螺纹、矩形螺纹、梯形螺纹和锯齿形螺纹五种。

特点及应用:普通螺纹是米制三角螺纹,牙型角 a=60,因牙型角较大,故当量摩擦系数也较大,自锁性能好,主要用于联接。

管螺纹是英制三角螺纹,牙型角 a=55度。

它有圆柱管螺纹和圆锥管螺纹之分,常用圆柱管螺纹。

这种螺纹联接常用于高温、高压及紧密性要求较高的管与管的联接中。

矩形螺纹牙型为正方形,牙型角 a=0度,因牙型角小,当量摩擦系数小,传动效率高,故常用于传动。

梯形螺纹牙型呈梯形,牙型角 a=30度。

因牙型角较小,所以传动效率较高,对中性较好,故为应用较多的传动螺纹。

锯齿形螺纹牙型呈锯齿形,工作面牙侧角。

传动效率高,牙根强度高。

因只有一个工作面,故多用于承受单方向轴向力的场合。

3-2答:螺栓有普通螺栓和铰制孔螺栓两种。

普通螺栓常用于被联接件比较薄,能够放置螺母及需要经常拆卸的场合。

铰制孔螺栓在承受横向载荷或(和)转矩以及需精确固定被联接件的相对位置时常采用铰制孔螺栓。

双头螺柱被联接件之一太厚不宜制成通孔,无法放置螺钉头,材料较软且需经常拆装时宜采用双头螺柱。

螺钉被联接件之一太厚,无法放置螺母,不需经常拆装的场合。

3-3 答:螺纹联接在冲击、振动、变载荷或高温环境下,将使螺旋副的摩擦力减小或瞬间消失,经多次重复后,最终导致联接松脱。

因此,设计时应采取有效的防松措施。

防松方法有摩擦防松、机械防松、铆冲防松等。

3-4 答:为提高联接刚性、紧密性和防松能力以及提高螺栓在变载荷下的疲劳强度,因此大多数螺纹联接都要拧紧。

拧紧力矩要克服螺纹副力矩和螺母底面的摩擦阻力矩。

3-5 答:提高螺栓联接强度的措施有:1 .降低影响螺栓疲劳强度的应力幅;2 .改善螺纹牙上载荷分布不均匀的现象;3 .减小应力集中的影响;4 .避免附加弯曲应力;5 .采用合理的制造工艺方法。

3-6 由上图可知,在螺母下加弹性元件将使螺栓刚度由C b1 减小到C b2 ,可使螺栓承载截面的应力幅值减小,所以螺栓的疲劳强度提高。

机械设计简答题填空题

机械设计简答题填空题

第二章.1、效。

主要表现为磨损.变形.断裂.蚀损2、什么是零件的工作能力?什么是零件的承载能力?承载能力。

3、什么是静载荷.变载荷.名义载荷.变应力?静载荷:大小,位置方向都不变或变化缓慢的载荷;动载荷指,大小位置和方向随时间变化的载荷。

名义载荷:的,平稳工作条件下作用在零件上的载荷,计算载荷:载荷系数k与名义载荷的乘积。

4、稳定循环变应力σmax,σmin,σa,σm,r数代表什么?列出据已知零件的σmax,σmin计算σa σm,及r公式σmax最大应力,σmin最小应力,σa应力幅,σm应力,r循环特性。

σa= (σmax- σmin)/2,σm=(σmax+ σmin)/2,r= σmin/σmax5、提高零件强度的措施有那些?工艺提高零件的表面质量减小或消除零件表面可能发生的初始裂纹的尺寸第三章.2、扩展直至发生疲劳断裂。

5、件疲劳强度的措施有哪些?答:1顺序和频率。

2)可能发生的初始裂纹的尺寸。

9、ψσ和ψτ俞高,ψσ和ψτ的值愈大还是愈小?对循环不对称性的敏感俞小第四章.1、低摩擦,减少磨损2、滑动摩擦可分分为哪几种?四种:干摩擦.流体摩擦.混合摩擦.边界摩擦3、根据磨损机理的不同,磨损通常可分为哪几种类型?们各有什么主要特点?反应。

4、机械零件的磨损过程分为那3长零件的寿命?温度过高。

第六章.3、成a转动。

4、哪些?答:1锁住和破坏螺纹副关系三种。

2)利用对顶螺母,胶接等等。

8、常用的提高螺纹联结强度的措施有那些?1、降低影响螺栓疲劳强度的应力幅2改善螺纹牙上载荷分布不均的现象3减小应力集中的影响4避免附加弯曲应力5采用合理的制造工艺方法9,在螺栓连接中,匀?答:1.载荷分布不均匀的现象。

2.悬置螺母,环槽螺母,内斜螺母,钢丝螺母等等结构。

第七章.1、普通平键的公称长度L与工作长度l答:圆头平键工作长度l = L- bl = Ll = L -b/2,b的宽度2、键的剖面尺寸b×h和键的长度L是如何确定的?压传递转矩。

螺栓联接的预紧力与疲劳强度的讨论

螺栓联接的预紧力与疲劳强度的讨论

螺栓联接的预紧力与疲劳强度的讨论轴向拉力作用下螺栓联接的失效多数为疲劳失效。

统计表明百分之九十以上螺栓失效都与应力集中作用产生的疲劳失效有关。

由于螺栓联接是一个多接触面的弹塑性接触问题,在重复加载作用下的应力应变关系十分复杂,并且影响疲劳强度的参素众多,因此,直接通过对螺纹的应力应变分析来计算螺栓联接的疲劳强度的实用意义不大。

通常的做法是先计算出外力与预紧力作用下螺栓中的平均应力与变化应力,然后对应力集中,尺寸效应等影响疲劳强度的参数进行综合考虑,再应用古德曼法则来计算螺栓联接的疲劳强度。

一般情况下联接件的有效刚度远大于螺栓刚度。

螺栓预紧力的存在,除了使零件之间产生紧密联接,增强联接的刚性之外,还会大幅度降低在拉伸载荷作用下螺杆应力的变化幅度,由此提高了螺栓联接的疲劳强度。

如果预紧力不够大,拉伸载荷有可能超过螺栓联接的预紧力,造成联接件分离,这会使螺栓联接的刚度大幅下降,同时也使应力变化幅度大幅增大而迅速降低螺栓联接的疲劳强度。

增大螺栓联接的预紧力,不但能降低联接件在载荷作用下产生分离的风险,还能提高螺栓联接的防松能力,防止预紧力在重复外力作用下变小。

以下分析从疲劳强度计算的角度来讨论螺栓联接预紧力对螺栓联接疲劳强度安全系数的影响。

1/ 71 螺栓联接疲劳强度安全系数计算螺栓联接的疲劳强度可通过古德曼准则作近似计算。

在周期循环应力作用下,根据古德曼准则,金属零件的持久极限疲劳强度曲线可由下式决定:其中,Sa,Sm为古德曼持久极限疲劳强度线上任一点上对应的交变应力与平均应力,Su为材料的抗拉强度,Se为零件的综合疲劳极限强度。

零件的持久极限疲劳强度安全系数的计算与应力的加载路径有关。

对比例加载,零件持久极限疲劳强度设计的安全系数可用持久极限疲劳强度曲线上的应力幅度Sa与实际应力幅度σa 的比值来定义。

在外力作用为零时,螺栓联接中存在一个预紧力Fi作用。

预紧力在螺杆中产生的平均预应力可通过σi = Fi / At计算,其中Fi 为螺栓联接的预紧力,At为螺杆的有效受力面积。

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影响螺栓疲劳性能的主要因素有以下几点:
1、螺纹牙谷形状和半径尺寸的影响。

螺栓受力时,螺纹牙谷处就会产生应力集中,其值在很大程度上取决于牙谷的形状。

改变牙谷的形状,如螺纹的牙谷槽越平滑,应力集中就越小,疲劳强度则越高。

一般而言,平底牙谷的螺纹疲劳强度最低。

如以圆形牙谷代替平底牙谷,螺栓的疲劳强度便可得到提高。

如平底螺纹牙谷的弹性应力集中系数为2.54,而改进的圆弧牙谷为1.52,即后者的牙谷应力集中系数较前者降低40%,从而可以使疲劳强度至少提高20%;如经调质处理的40CrNiMo钢制螺栓,螺纹为M6-1.0的平底牙谷时疲劳强度为95MPa,而采用最大半径为0.1mm的圆弧形牙谷时,其疲劳强度可以提高到120MPa,即提高26%。

日本新日铁公司新开发的CD(critical design for fracture)螺栓的疲劳强度提高的幅度更大,高达100%,CD螺栓的主要特点是螺母内螺纹的牙峰高度逐渐降低,以使其受力更均匀。

2、螺纹表面粗糙度的影响。

螺纹的表面粗糙度对螺栓的疲劳寿命影响很大。

如螺纹为M6-1.0的40CrNiMo钢制螺栓,其粗糙度由0.08~0.16降低到0.63~1.35时,疲劳强度下降33%;螺纹为M12-1.5的螺栓,其表面粗糙度由0.08~0.16降低到0.16~0.32时,疲劳强度下降21%。

3、螺纹滚丝工序的影响。

滚压螺纹会产生形变强化层和较高的残余压应力,对阻止疲劳裂纹的萌生和早起扩展起到很大的作用;同时,也会降低牙谷的表面粗糙度,因而有利于螺栓疲劳强度的提高。

但是,如果滚压螺纹后再进行热处理,就会使上述有利因素消
失。

所以从改善螺栓疲劳性能的角度考虑,应在热处理后滚压螺纹。

但此时存在另一个问题,即螺栓特别是高强度螺栓经过热处理后其硬度通常较高,致使滚丝模具寿命降低。

此外,如果滚丝的质量不够好,在螺纹的表面或根部产生微裂纹或类似接触疲劳的剥落现象,则改善螺栓疲劳性能的效果不明显,甚至会降低疲劳性能。

4、钢材冶金缺陷的影响。

原材料表面脱碳,通常是在轧制加热过程中对坯料表面没有有效的保护所致。

如果脱碳层较浅而成品又要经过充分的切削加工,会使脱碳层去掉,从而消除这种脱碳的影响。

然而,有些螺栓是在冷镦或冷拔后不再进行切削加工,于是原材料的表面缺陷也就一直保留在成品零件的表面上。

螺栓表面的严重脱碳层是其上的一个薄弱区域,在冷镦后的滚丝过程中,由于钢材表面的变形量大,会把脱碳层大部分挤压到螺纹的顶部区域中。

这种脱碳层的强度、硬度均很低,故极易发生磨损和脱扣(丝扣被剪坏)失效,并且极易成为疲劳裂纹源,造成早期疲劳失效。

钢中的夹杂物特别是粗大的硬脆夹杂物破坏了基体材料的连续性,在内外应力的作用下易在夹杂物与基体的界面处产生很高的应力集中,导致疲劳裂纹的早期萌生,显著降低高强度螺栓的抗疲劳性能。

螺栓在各种机构中起着连接、紧固、定位、密封等作用。

除了作简单定位的螺栓之外,螺栓在安装时都需要预先拧紧,因此都承受经拉伸载荷。

预紧力越大,连接强度和紧固、密封性便越高。

通常正确的设计是以足够高的预紧力克服
被连接件的相对位移,避免螺栓承受弯曲、剪切载荷。

一些螺栓,如连杆螺栓、缸盖螺栓等,除受到轴向预紧拉伸载荷的作用外,通常还会在工作过程中受到附加的轴向拉伸(交变)载荷、横向剪切(交变)载荷或由此复合而成的弯曲载荷的作用,有时还受到冲击载荷的作用。

通常情况下,附加的横向交变载荷会引起螺栓的松动,轴向交变载荷会引起螺栓的疲劳断裂,而在环境介质的作用下轴向拉伸载荷则会引起螺栓的延迟断裂。

对此,在应用高强度螺栓时,对材料成分、冶金质量、螺栓结构、制造工艺、安装及使用提出了更高的技术要求。

一般来讲,高强度螺栓及其钢通常应满足以下要求:
1、高的抗拉强度,以便抵抗拉长、拉断、滑扣和磨损。

2、较高的塑性和韧性,以减少对偏斜、缺口应力集中和表面质量的敏感性。

3、对于在海边、河边、油田等潮湿大气或腐蚀气氛环境下工作的螺栓,要求螺栓材料具有足够低的延迟断裂敏感性,以保证螺栓工作时安全可靠。

4、对于承受交变载荷和冲击载荷的螺栓,要求具有较高的疲劳抗力和多次冲击拉伸力,以抵抗疲劳、多冲断裂。

5、对于在严寒地区或低温下工作的螺栓,还要求具有低的韧—脆转化温度。

6、中小直径螺栓往往多采用冷镦成形螺栓头和搓(滚)丝生产工艺,这就要求材料具有良好的冷镦等冷加工工艺性能。

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