Aké sú faktory, ktoré ovplyvňujú únavový výkon upevňovacích skrutiek?

Dec 01, 2023

Zanechajte správu

1. Vplyv tvaru úžľabia závitu a veľkosti polomeru.

Keď je skrutka namáhaná, dochádza ku koncentrácii napätia v úžľabine závitu a jej hodnota závisí vo veľkej miere od tvaru úžľabia závitu. Zmena tvaru úžľabia, napríklad, čím hladšia je úžľabina závitu, tým menšia je koncentrácia napätia a tým vyššia je únavová pevnosť. Vo všeobecnosti majú závity s plochým dnom nízku únavovú pevnosť. Ak sa namiesto žliabkov s plochým dnom použijú zaoblené žliabky, môže sa zlepšiť únavová pevnosť skrutky. Napríklad koeficient koncentrácie elastického napätia úžľabia závitu s plochým dnom je 2,54, zatiaľ čo vylepšená oblúková drážka je 1,52, to znamená, že koeficient koncentrácie údolného napätia je o 40 % nižší ako prvý, čo môže zvýšiť únavovú silu aspoň o 20%; if Únavová pevnosť kalených a temperovaných skrutiek z ocele 40CrNiMo s prehĺbeniami M6-1.0 s plochým dnom je 95 MPa. Pri použití oblúkových žľabov s veľkým polomerom 0,1 mm je možné únavovú pevnosť zvýšiť na 120 MPa, čo je nárast o 26 %. Únavová pevnosť skrutiek CD (kritický dizajn pre lom), novo vyvinutých japonskou Nippon Steel Corporation, sa zvýšila ešte viac, až o 100 %. Hlavnou črtou skrutiek CD je to, že výška hrebeňa vnútorného závitu matice sa postupne znižuje, aby mohla vydržať silu. Jednotnejšie.

2. Vplyv drsnosti povrchu závitu.

Drsnosť povrchu závitu má veľký vplyv na únavovú životnosť skrutky. Napríklad, keď sa drsnosť 40oceľovej skrutky CrNiMo so závitom M6-1.0 zníži z 0.08 na {{ 14}}.16 až 0.63 až 1.35, únavová pevnosť je znížená o 33 %; pre skrutku so závitom M12-1.5 sa drsnosť povrchu zníži z 0.08 na 0,16 až Keď je 0,16~0,32, únavová pevnosť sa zníži o 21 %.
3. Vplyv procesu valcovania závitov.

Valcovacie závity vytvoria deformačnú spevňujúcu vrstvu a vysoké zvyškové tlakové napätie, ktoré zohráva veľkú úlohu pri predchádzaní iniciácii a skorej expanzii únavových trhlín; zároveň to tiež zníži drsnosť povrchu úžľabia, čím sa prospeje únavovej pevnosti svorníka. zlepšenie. Ak sa však niť zvinie a následne tepelne spracuje, vyššie uvedené prospešné faktory zmiznú. Preto z hľadiska zlepšenia únavového výkonu skrutiek by sa závity mali po tepelnom spracovaní valcovať. V súčasnosti je tu však ďalší problém, a to, že tvrdosť skrutiek, najmä skrutiek s vysokou pevnosťou, je po tepelnom spracovaní zvyčajne vyššia, čo znižuje životnosť nástroja na valcovanie závitov. Okrem toho, ak kvalita valcovania závitu nie je dostatočne dobrá a na povrchu alebo koreni závitu sa vyskytujú mikrotrhliny alebo javy odlupovania podobné kontaktnej únave, efekt zlepšenia únavového výkonu skrutky nebude zrejmý, a dokonca sa zníži aj výkonnosť pri únave.

4. Vplyv metalurgických defektov ocele.

Dekarbonizácia na povrchu surovín je zvyčajne spôsobená nedostatkom účinnej ochrany povrchu polotovaru počas procesu valcovania a zahrievania. Ak je oduhličovacia vrstva plytká a hotový výrobok potrebuje podstúpiť dostatočné spracovanie rezaním, oduhličovacia vrstva sa odstráni, čím sa eliminuje vplyv tohto oduhličenia. Niektoré skrutky sa však po česaní za studena alebo ťahaní za studena už neopracúvajú, takže povrchové chyby surovín zostávajú na povrchu hotových dielov.

Silná dekarbonizačná vrstva na povrchu skrutky je na nej slabou oblasťou. Počas procesu valcovania závitov po hlavičke za studena sa v dôsledku veľkej deformácie povrchu ocele väčšina dekarbonizačnej vrstvy vtlačí do hornej oblasti závitu. Pevnosť a tvrdosť tejto dekarbonizovanej vrstvy je veľmi nízka, takže je náchylná na opotrebenie a zakopnutie (závity sú prerezané) a ľahko sa môže stať zdrojom únavových trhlín, ktoré spôsobujú skoré únavové zlyhanie.

Inklúzie v oceli, najmä veľké tvrdé a krehké inklúzie, narúšajú kontinuitu materiálu matrice. Pôsobením vnútorného a vonkajšieho napätia sa na rozhraní medzi inklúziami a matricou ľahko vytvorí vysoká koncentrácia napätia, čo vedie k skorej iniciácii únavových trhlín. Výrazne znižuje odolnosť proti únave vysokopevnostných skrutiek.

Zaslať požiadavku