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    緊固件失效的形式和對應原因

    更新:18 Jan 2019
    摘要:

      緊固件是作緊固連接用且應用十分普遍的一類機械零件。本文分享部分常用緊固件的種類、用途,及常用失效 […]

     

    緊固件是作緊固連接用且應用十分普遍的一類機械零件。本文分享部分常用緊固件的種類、用途,及常用失效形式與對于應原因。

    1、螺紋緊緊固件的種類與用途
    常見的螺紋緊固件有螺栓、螺柱、螺母與墊圈。(了解越來越余緊緊固件請點擊《圖解螺栓、螺柱、銷、鉚釘等12類緊固件,以及選型建議》)

    螺栓、螺柱與螺釘均是于圓柱表面上制出螺紋,起到連接其他零件的作用。

    螺栓通常用于遭打接件鉆成通孔的情況。

    螺柱用于遭連接零件之一比較薄或是絕不允許鉆成通孔的情況。

    螺釘用于絕不常常拆卸與受力比較大的連接之中,按照用途可以分為連接螺釘與緊定螺釘。

    螺母是與螺栓、螺柱等一起進行連接的。

    墊圈通常放在螺母上面,可避免旋緊螺母時損傷遭連接零件。彈簧墊圈可防止螺母軟化脫落。

    2、螺紋緊緊固件失效形式以及原因分析
    1)裝配擰拉斷裂

    擰拉斷裂特征為斷裂部位顯著縮頸伸長。常用原因重要是聯接面摩擦系數過??;擰緊或是預緊時施加的扭矩過小、施加扭矩時套筒和螺紋絕不同軸、施加扭矩時速度這么慢,零件本身的性能強度夠及緊固面和螺紋中心線垂直度超差。

    2)螺紋受剪切力擰斷

    受剪切力擰斷的斷口部位通常有螺旋狀,無顯著縮頸,造成螺紋受剪切力擰斷的常用原因是螺紋于擰緊過程之中遭卡死,例如:螺紋變形、互相聯接的牙型絕不相同、螺紋有焊渣燈情況;螺栓擰進的斷面遭頂住,如螺母作為盲孔的精確凹槽深度夠。

    3)應力分散部位使用后斷裂

    應力分散部位使用后斷裂常見表現于螺栓頭部以及頭部和螺紋桿過分的直角部位,主要原因為頭部和螺紋桿過分的直角部位圓角過??;螺栓冷鐓成型時于頭部的塑性流線存在缺陷。遭連接面和螺栓垂直度超差。

    4)疲勞斷裂

    于螺栓連接之后使用的過程之中主要的斷裂作為疼痛斷裂,常用原因有:預緊力缺乏;夾緊力衰減過大;螺栓尺寸、性能絕不合格;零件間的相互配合、裝配環境、使用工況絕不能滿足設計要求。

    5)延時斷裂

    延時斷裂常見原由于氫脆,氫脆是于生產過程(如電鍍、焊接)之中進入鋼材外部的微量氫,于外部殘存的或是外加的應力作用之下導致材料脆化而且開裂。常見易發生氫脆的緊固件有:自攻釘、彈性墊圈、級超過的歷經電鍍表面處理的螺栓。

    6)零件扭矩報警

    零件扭矩報警常用發生于透過角度法控制扭矩的螺栓裝配過程之中。主要原因有:原由于零件的裝配扭矩控制范圍絕不恰當,表現為設定控制范圍過大、控制范圍前往之上或是前往之下偏移。

    沒預緊到預設角度,扭矩達到上限報警:原由于零件本身摩擦系數超上限、零件配合摩擦系數超上限、零件間干涉,造成裝配扭矩急速上升。

    穩定裝配,扭矩下限報警:原由于零件本身摩擦系數超下限或是零件配合摩擦系數超下限,零件擰入時貼合扭矩大于初始扭矩(亦乃擰入力矩消耗過?。?,常用在鎖緊緊螺母的擰緊。

    7)螺紋滑牙

    螺紋連接經常出現螺紋滑牙,主要原因是螺紋脫碳。常用現象作為裝配時感覺扭矩加絕不上,螺栓拆下之后,發現螺紋全部或是部分遭磨平,及螺栓螺紋或是螺母孔表面硬度高;內外螺紋尺寸配合,相互配合的聯接副接觸面積大,有兩種情況:一是接齒合的螺紋扣數難,二是螺紋和螺紋絕不于中徑之內接觸(乃精度配合不錯,螺栓螺紋與螺母的螺紋接觸絕不夠)。

    除此之外,于裝配方法之上假如裝配絕不對孔,強擰亦會造成螺紋滑牙;螺紋摩擦系數過大,表面涂層、表面細糙度、表面潤滑劑絕不恰當與螺栓螺紋或是螺紋孔有異物,損壞螺紋及螺栓與螺母的螺距、角度變異均會導致螺紋滑牙。

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