螺纹紧固件的连接的使用是非常广泛的,而让我们头疼的问题就是螺纹紧固件在使用过程中的松动问题。针对这一问题设计师一直子在设计紧固件可以防止松动的方法,而导致紧固件发生松动的机制有很多,最近了解到紧固件的旋转和非旋转松动机制,下面是我们给大家分享的相关知识,希望对大家有所帮助。
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旋转和非旋转松动
在绝大多数应用中,螺纹紧固件都是要进行拧紧的,以便在接头中施加预紧力。松动可以定义为拧紧完成后的预紧力损失。这可以通过两种方法中的任何一种方法发生。旋转松动,通常称为自松,是指紧固件在外部载荷作用下发生相对转动。非旋转松动是指内螺纹和外螺纹之间没有相对转动,但会发生预加载损失。
紧固件因非旋转松动引起的松动
装配后,紧固件本身或接头变形可能导致非旋转性松动。这可能是这些界面部分塑性坍塌导致的结果。当两个表面相互接触时,每个表面上的微凸体承受支撑面压力载荷。由于凸点实际接触面积可能远远小于宏观面积,因此即使在中等载荷下,因表面粗糙度的凸出部分应力也会大于材料的屈服强度,这些凸出处就会承受非常高的局部应力,产生塑性变形。
这会导致拧紧操作完成后表面部分塌陷。这种塌陷通常称为嵌入。由于嵌入而损失的夹紧力的大小取决于螺栓和被连接件的刚度、接头内存在的界面数量、表面粗糙度和施加的接触应力。在中等的表面应力条件下,最初的塌陷通常会导致大约1%到5%的夹紧力损失,这些损失一半在接头拧紧后的前几秒钟内丢失。当随后通过施加的力对接头进行动态加载时,由于接头界面上会发生的压力变化,接头会进一步减小。
由于嵌入损失而导致的松动在由几个薄接合面和螺栓小夹持长度组成的接合处是有问题的。如果表面承载应力保持在接头材料的压缩屈服强度以下,则可计算嵌入损耗量,并可通过接头设计以补偿该损耗。