如何提高螺栓連接的強(qiáng)度,？

機(jī)極級(jí)技

大多數(shù)情況下,，受拉螺栓聯(lián)接的強(qiáng)度決定于螺栓的強(qiáng)度,。影響螺栓強(qiáng)度的因素很多,，有材料,、結(jié)構(gòu),、尺寸參數(shù),、制造和裝配工藝等等。

下面介紹一些提高螺栓強(qiáng)度的措施,。

01改善螺紋牙間的載荷分布

采用普通螺母時(shí),，軸向載荷在旋合螺紋各圈間的分布是不均勻的，如圖1（a）所示,，從螺母支承面算起,，第一圈受載最大，以后各圈遞減,。

理論分析和試驗(yàn)證明,，旋合圈數(shù)越多，載荷分布不均的程度也越顯著,，到第 8～10 圈以后,，螺紋幾乎不受載荷。

所以,，采用圈數(shù)多的厚螺母,，并不能提高聯(lián)接強(qiáng)度。若采用圖1（b） 的懸置（受拉）螺母,，則螺母錐形懸置段與螺栓桿均為拉伸變形,，有助于減少螺母與栓桿的螺矩變化差，從而使載荷分布比較均勻,。圖 1（c）為環(huán)槽螺母,，其作用和懸置螺母相似。

02避免或減小附加應(yīng)力

由于設(shè)計(jì),、制造或安裝上的疏忽,，有可能使螺栓受到附加彎曲應(yīng)力（圖 2）， 這對(duì)螺栓疲勞強(qiáng)度的影響很大,，應(yīng)設(shè)法避免,。

例如，在鑄件或鍛件等未加工表面上安裝螺栓時(shí),，常采用凸臺(tái)或沉頭座等結(jié)構(gòu),，經(jīng)切削加工后可獲得平整的支承面（圖 3）。

03減小應(yīng)力集中

螺紋的牙根,、螺栓頭部與栓桿交接處,，都有應(yīng)力集中,，是產(chǎn)生斷裂的危險(xiǎn)部位。其中螺紋牙根的應(yīng)力集中對(duì)螺栓的疲勞強(qiáng)度影響很大,。

可采取增大螺紋牙根的圓角半徑,、在螺栓頭過(guò)渡部分加大圓角（圖 4a）或切制卸載槽（圖 4b、4c）等措施來(lái)減小應(yīng)力集中,。

04減小應(yīng)力幅

螺栓的最大應(yīng)力一定時(shí),，應(yīng)力幅越小，疲勞強(qiáng)度越高,。在工作載荷和剩余預(yù)緊力不變的情況下,，減小螺栓剛度或增大被聯(lián)接件的剛度都能達(dá)到減小應(yīng)力幅的目的（見(jiàn)圖 5），但預(yù)緊力則應(yīng)增大,。

減小螺栓剛度的措施有：適當(dāng)增大螺栓的長(zhǎng)度,；部分減小栓桿直徑或作成中空的結(jié)構(gòu)即柔性螺栓。在螺母下面安裝彈性元件（圖 6）,，也能起到柔性螺栓的效果,。柔性螺栓受力時(shí)變形量大，吸收能量作用強(qiáng),，也適于承受沖擊和振動(dòng),。

為了增大被聯(lián)接系統(tǒng)的剛度，不宜用剛度小的墊片,。圖7 所示的密封連接以用密封圈為佳,。

05改善制造工藝

制造工藝對(duì)螺栓的疲勞強(qiáng)度有很大影響。對(duì)于高強(qiáng)度鋼制螺栓,，更為顯著。采用輾制螺紋時(shí),，由于冷作硬化的作用,，表層有殘余壓應(yīng)力，金屬流線合理,，螺栓疲勞強(qiáng)度比車削的高,。碳氮共滲、氮化,、噴丸處理都能提高螺栓疲勞強(qiáng)度,。

LHCA2020

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