提高螺栓连接强度的措施

螺纹连接分为螺栓连接、螺钉连接、双头螺栓连接、紧固螺钉连接、其他螺纹连接。

今天要说的是提高螺栓连接强度的措施

改善螺纹牙间的载荷分配

受拉的普通螺栓连接,螺栓所受的总拉力是通过螺纹牙传递的。当采用普通螺母时,即使是制造和安装精度很高,但由于螺栓和螺母的刚度和变形性质不同,故各圈螺纹牙上的受力也不均匀。为了改善螺纹牙上载荷不均的现象可以用悬置螺母、环槽螺母和内斜螺母。旋合螺纹间的载荷的分布如图1所示旋合圈数越多,载荷分布不均的程度越严重,所以采用圈数过多的厚螺母并不能提高连接的强度

提高螺栓连接强度的措施

图1 旋合螺纹间的载荷分布

减小螺栓的应力幅

受变载荷的紧螺栓连接,在最大应力一定时,应力幅越小其疲劳强度越高。当螺栓所受工作拉力F在0~F变化时,则螺栓的总拉力Q将在QP~Q变动。在保持剩余预紧力QP’不变的条件下,降低螺栓的刚度CL(图2(a)), ,或增大被连接件的刚度CF(图2(b)),或同时采用两种措施,都可减小螺栓的应力幅。

提高螺栓连接强度的措施

图2 减小螺栓应力幅的措施

为了减小螺栓的刚度,可适当增加螺栓的长度;减小螺栓光杆部分的横剖面;在螺母下安装弹性元件;采用刚度大的硬垫片

减小应力集中的影响

螺栓的螺纹牙根,螺纹收尾和螺纹头部与螺纹杆的过渡圆角等处都产生应力集中。为了减小应力集中可采用较大的过渡圆角和卸载结构或将螺纹收尾改为退刀槽等。

避免附加弯曲应力

除因制造和安装上的误差以及被连接部分的变形等原因可引起附加弯曲应力外,被连接件。螺栓头部和螺母等的支承面倾斜,螺纹孔不正也会引起弯曲应力

几种减小或避免弯曲应力的措施

提高螺栓连接强度的措施

图3 减免弯曲应力的措施

采用合理的制造工艺

采用冷镦头部和滚压螺纹的螺栓


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