机螺钉厂家从设计和装配的角度进行螺栓断裂分析。

机螺钉厂家从设计和装配的角度进行螺栓断裂分析。



1 剪切断裂

剪切断裂出现在螺栓只受预紧力的连接中。剪切断口出现在螺栓杆部,位于两个被紧固零件的结合面处,断口有小面积的平整光亮剪切面。出现剪切断裂有下列原因:

1)、设计原因

⑴ 被紧固零件的结合面间摩擦系数太小或螺栓规格不够大造成预紧力F'不够,即:fF'<F ( f-结合面间的摩擦系数 )此时结合面间摩擦力小于横向工作载荷F,被紧固零件出现相对滑移,螺栓承受孔壁的挤压,当挤压力足够大时螺栓被剪切断。
在运动部件上因冲击力更大,所以出现的可能性也更大。为了避免这种现象的发生,在设计上可以采用减载件和台阶来承受横向载荷,使螺栓仅起纯连接作用。
⑵ 在振动工作环境下工作零件的紧固,未采用具有防松功能的紧固件。在工作一段时间后,紧固件螺纹副出现松动,螺栓夹紧力(预紧力F')下降,此时也将发生上述同样的结果。
为了避免因松动而造成紧固失效,设计时应采用具有防松功能的紧固件,如美国施必牢防松螺母、有效力矩螺母。


2)、装配原因

装配时预紧扭矩过小,造成预紧力不够,即F'小,出现上述同样的结果。螺纹紧固件安装时的紧固力矩在钢结构设计、施工和发动机装配上作为一个重要的工艺指标被严格执行。
而在其它行业就常被设计和施工单位疏忽,或是根本就无此概念。笔者在实际工作中常见到螺纹连接失效的实例,究其原因,实际上许多都是因安装扭矩不合适而造成的松脱和螺栓拉断。
螺栓和螺母组成的螺纹副在紧固时,紧固力是通过旋转螺母或螺栓(通常是螺母)而获得的,紧固力与旋转螺母所用的扭矩(安装扭矩)成正比,为了保证达到设计所需的紧固力,就要在工艺文件中规定安装扭矩,并在实际施工中贯彻实施。