螺栓为什么会松动

螺栓是多个行业和应用中的首选紧固件,选择螺栓的其实简单的一个原因,是因螺栓易于拆卸。然而,这也使它们易于自行松动并且失去预载能力之一。

根据螺栓松动会产生螺栓在使用中的一些影响。在就是一个松动的螺栓可能会使整个生产工厂陷入停顿并使公司损失数千人民币甚至上万不等,在就是松动螺栓也会造成工厂的的安全隐患。那么,螺栓松动的主要原因是什么那?螺栓从广义上讲,主要有两个原因:自发松动、自动松弛、疲劳松动等原因。

螺栓松动的主要原因:

自发螺栓松动 – 冲击,振动,动态载荷

松弛 – 沉降,蠕变,放松

为了防止自发松动,需要消除连接部件之间的滑动,或者至少降低到临界水平以下。这可以通过增加轴向张力,增加夹紧部件之间的摩擦或减小循环载荷来实现 – 例如,冲击,振动或循环热负荷。

另一种常见方法是增加螺栓螺纹之间的摩擦力。有许多解决方案可以做到这一点,虽然其中一些是有效的,但它们也有其缺点。胶水或粘合剂可以是有效的基于摩擦的方法,但是当涉及拆卸和移除螺栓时,干燥的胶可能是有问题的。此外,增加螺纹之间的摩擦会降低在特定扭矩水平下可实现的预载荷。锁定线是航空业中常用的方法。

疲劳是螺栓和夹紧部件的永久性损坏或变形。这是由于预紧力的损失导致关节开放造成的。失去预负荷有两种基本机制 – 自发松动和松弛。

当螺栓由于冲击,振动或动态载荷而旋转松动时,自发松动或旋转自松动。即使轻微旋转也足以使螺栓连接失去其所有预载荷。这是螺栓松动的最常见原因。松弛是由三种机制引起的:沉降,蠕变和松弛。

近年来由于对许多螺栓连接的需求增加和轻质材料的使用增加而变得越来越重要。重要的是不仅要关注螺栓的抗拉能力,还要忽略其他参数,例如弹性和刚度,这些参数也很重要。

根据螺栓和应用以及预加载损失的原因,通常有多种选择来设计更优质的螺栓连接。

“在存在热负荷的情况下,可以通过选择具有相同热膨胀系数的材料来优化接头,为了减少沉降并在操作过程中保持较高的预载荷,可以减少接触面之间的粗糙度。细孔直径或齿形表面等措施有助于减少相对位移。“

一个好的螺栓连接由非常有弹性的螺栓和非常坚硬的夹紧部件组成,并且有不同的方法来实现这一点。弹性地改进螺栓的一种方法是具有长的夹紧长度。但是如果你有一个法兰,夹紧长度不能太长,你可以用更多但更小的螺栓来改变设计。因此,不使用五个螺栓,而是使用十个较小的螺栓,这将形成一个更有弹性的关节。“

总的来说,实现最佳螺栓连接需要考虑多个变量和设计选项。

什么是预加载?

在工程中具有多种含义的术语。一个是紧固件在最初拧紧时产生的张力(载荷)。当螺栓伸展时,螺栓和螺母之间的部件压缩,从而增加所谓的夹紧负荷,直到紧固过程结束。

来源：中华轴承网