提高承受动载荷的螺栓连接疲劳强度的措施有哪些?

如题所述

第1个回答  推荐于2019-08-18
影响联接疲劳强度的因素很多,如材料、结构、尺寸、工艺、螺纹牙间、载荷分布、应力幅度、机械性能,而螺栓联接的强度又主要取决于螺栓的强度。
1、改善螺纹牙间载荷分布不均状况
工作中螺栓牙要抗拉伸长,螺母牙受压缩短,伸与缩的螺距变化差以紧靠支承面处第一圈为最大,应变最大,应力最大,其余各圈(螺距P)依次递减。
a) 悬置螺母——强度↑40%(母也受拉,与螺栓变形协调,使载荷分布均匀)
b) 环槽螺母——强度↑30%(螺母接近支承面处受拉)
c) 内斜螺母——强度↑20%(接触圈减少,载荷上移)
d) (b)(c)结合螺母——强度↑40%
e) 不同材料匹配——强度↑40%
2、降低螺栓应力幅
由前知,两种办法,或同时使用效果最佳
(1)降低螺栓刚性——作图法分析

(1)条件: 、F、 不变, 、Q减小,
(2)获得: ,抗疲劳强度提高
(3)措施:用竖心杆、细长杆、柔性螺栓联接等。
(2)增大凸缘刚性
即 ——螺栓联接耐疲劳强度↑
1)条件: 、F不变, 、Q↓,
2)使得: ,提高螺栓联接耐疲劳强度
3)措施:采用高硬度垫片、或直接拧在铸铁
3、同时使用Cb↓,Cm↑:增大凸缘刚性、减小,螺栓刚性,且适当增加 ↑
即同时θm↑(Cm↑), θb↓(Cb↓),则ΔF↓↓,σa↓↓,使螺栓联接耐疲劳强度大大提高↑↑
条件:Q、Q'P、F不变,QP↑,
使得: , ,增大了螺栓联接抗耐劳强度
措施:提高被联接件刚性Cm↑,降低螺栓刚性Cb↓,同时QP2>QP2——理想方法。

3、减小应力集中
螺纹牙根、收尾、螺栓头部与螺栓杆的过渡处等均可能产生应力集中。
1)加大过渡处圆角
2)改用退刀槽↑20~40%(螺纹收尾处)
3)卸载槽
4)卸载过渡结构。
4、采用合理的制造工艺
1)用挤压法(滚压法)制造螺栓,疲劳强度↑30~40%
2)冷作硬化,表层有残余应力(压)、氰化、氮化、喷丸等。可提高疲劳强度
3)热处理后再进行滚压螺纹,效果更佳,强度↑70~100%,此法具有优质、高产、低消耗功能。
4)控制单个螺距误差和螺距累积误差。本回答被网友采纳
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