01. Ποιότητα επιφάνειας νημάτων
Η τραχύτητα της επιφάνειας των νημάτων έχει σημαντικό αντίκτυπο στη διάρκεια της κόπωσηςμπουλόνι. Όταν η τραχύτητα των 40CrNiMo χαλύβδινων μπουλονιών με σπειρώματα M6-1.0 μειωθεί από 0.08-0.16 σε 0. 63-1.35, η αντοχή σε κόπωση μειώνεται κατά 33%. Όταν η τραχύτητα της επιφάνειας των μπουλονιών με σπειρώματα M{{1{0}.5 μειώνεται από 0.08-0.16 σε 0.16-0.32, η αντοχή σε κόπωση μειώνεται κατά 21% .
02. Επίδραση της διαδικασίας έλασης νήματος
Τα κυλιόμενα σπειρώματα θα παράγουν ένα στρώμα ενίσχυσης παραμόρφωσης και υψηλότερη υπολειπόμενη συμπιεστική τάση, η οποία παίζει σημαντικό ρόλο στην πρόληψη της έναρξης και της πρόωρης διάδοσης των ρωγμών κόπωσης. Ταυτόχρονα, θα μειώσει επίσης την τραχύτητα της επιφάνειας της κοιλάδας των δοντιών, η οποία είναι ευεργετική για τη βελτίωση της αντοχής κόπωσης του μπουλονιού. Ωστόσο, εάν το νήμα είναι τυλιγμένο και στη συνέχεια υποβληθεί σε θερμική επεξεργασία, οι παραπάνω ευνοϊκοί παράγοντες θα εξαφανιστούν. Ως εκ τούτου, από την άποψη της βελτίωσης της απόδοσης κόπωσης των βιδών, τα σπειρώματα θα πρέπει να κυλούν μετά από θερμική επεξεργασία. Αλλά υπάρχει ένα άλλο πρόβλημα αυτή τη στιγμή, δηλαδή, τα μπουλόνια, ειδικάμπουλόνια υψηλής αντοχής, συνήθως έχουν υψηλότερη σκληρότητα μετά τη θερμική επεξεργασία, γεγονός που μειώνει τη διάρκεια ζωής του καλουπιού έλασης. Επιπλέον, εάν η ποιότητα του σύρματος κύλισης δεν είναι αρκετά καλή και εμφανίζονται μικρορωγμές ή παρόμοια φαινόμενα αποφλοίωσης λόγω κόπωσης επαφής στην επιφάνεια ή τη ρίζα του σπειρώματος, η επίδραση της βελτίωσης της απόδοσης κόπωσης του μπουλονιού δεν είναι σημαντική, ακόμη και η η απόδοση κόπωσης μπορεί να μειωθεί.
03. Απόσταση μεταξύ του τελικού προσώπου και του νήματος
Οι δοκιμές έχουν δείξει ότι όσο πιο κοντά είναι η επιφάνεια του άκρου του παξιμάτου στη θέση με σπείρωμα, τόσο νωρίτερα το μπουλόνι θα αποτύχει. Αυτό οφείλεται στο γεγονός ότι η θέση όπου το μπουλόνι ξεκινά το σπείρωμα είναι συνήθως η πιο σκληρή κυλινδρική περιοχή, με αποτέλεσμα μεγαλύτερη συγκέντρωση στρες. Το πρώτο νήμα του ζεύγους μπουλονιών είναι το πιο συγκεντρωμένο στρες και η τοποθέτηση αυτού του πρώτου νήματος κοντά στην αρχική θέση μπορεί να οδηγήσει σε μείωση της αντοχής κόπωσης. Έτσι, έχοντας απόσταση τουλάχιστον 2 σπειρώσεων μεταξύ του πρώτου νήματος του ζεύγους μπουλονιών και της περιοχής με σπείρωμα μπορεί να εξαλείψει αυτόν τον κρυμμένο κίνδυνο.
Η επιρροή του σχήματος της κοιλάδας και της ακτίνας του νήματος.
04. Σχήμα και μέγεθος προτύπου νήματος
Όταν ένα μπουλόνι υποβάλλεται σε δύναμη, η συγκέντρωση τάσης εμφανίζεται στην κοιλάδα του νήματος και η τιμή του εξαρτάται σε μεγάλο βαθμό από το σχήμα της κοιλάδας. Η αλλαγή του σχήματος της αυλάκωσης του δοντιού, όπως όσο πιο λεία είναι η αυλάκωση του νήματος, μειώνει τη συγκέντρωση στρες και αυξάνει την αντοχή στην κόπωση. Σε γενικές γραμμές, η αντοχή σε κόπωση των νημάτων σε αυλακώσεις με επίπεδο πυθμένα είναι η χαμηλότερη. Εάν χρησιμοποιούνται κυκλικές κοιλότητες δοντιών αντί για επίπεδες κοιλάδες δοντιών, η αντοχή των μπουλονιών σε κόπωση μπορεί να βελτιωθεί. Το μέγεθος των μπουλονιών έχει επίσης αντίκτυπο στα χαρακτηριστικά κόπωσης, με μεγαλύτερες διαμέτρους με αποτέλεσμα χαμηλότερη αντοχή σε κόπωση. Αυτό ισχύει και για τα σπειρώματα μπουλονιών.
05. Ρωγμές στο κάτω μέρος τουβίδακεφάλι
Οι ρωγμές κόπωσης συνήθως ξεκινούν από το κάτω μέρος του σπειρώματος, αλλά συχνά ξεκινούν και από το κάτω μέρος της κεφαλής της βίδας. Οι ρωγμές που αρχίζουν να εμφανίζονται στο κάτω μέρος της κεφαλής της βίδας προκαλούνται συνήθως από ακατάλληλη σχεδίαση της διαμέτρου του μεταβατικού τόξου της κεφαλής της βίδας (συγκέντρωση τάσης που προκαλείται από ακατάλληλη διάμετρο τόξου μετάβασης) ή από την εγκατάσταση του μπουλονιού σε κεκλιμένο υποστήριξη. Μια μικρή γωνία μεταξύ της κεφαλής του μπουλονιού και του αντικειμένου στήριξης (γνωστή και ως ακραία όψη του παξιμαδιού), όπως 2 μοίρες, μπορεί να έχει ανυπολόγιστο αρνητικό αντίκτυπο στην αντοχή στην κόπωση. Αυτό το φαινόμενο συνέβαινε συχνά στο παρελθόν όταν το αντικείμενο που στηρίχτηκε ήταν ένα συγκολλημένο εξάρτημα (το οποίο συνήθως υφίσταται απελευθέρωση τάσης και αλλαγές στο δομικό σχήμα μετά τη συγκόλληση).
06. Κατανομή του άγχους
Η κατανομή της τάσης στο παξιμάδι είναι ανομοιόμορφη και μεγάλο φορτίο μεταφέρεται πραγματικά από τις πρώτες πόρπες. Έτσι, εμφανίζεται μεγάλη κόπωση του μπουλονιού στην πρώτη και τη δεύτερη πόρπη του παξιμαδιού. Έτσι, μπορούμε να δούμε ότι η βελτίωση της κατανομής της τάσης ομοιόμορφα μεταξύ των λίγων μπουλονιών στον σύνδεσμο θα αυξήσει την αντοχή στην κόπωση.
07. Μεταλλουργικά ελαττώματα στον χάλυβα
Ορισμένα μπουλόνια δεν κόβονται πλέον μετά από κρύο τράβηγμα ή κρύο τράβηγμα, επομένως τα επιφανειακά ελαττώματα των πρώτων υλών παραμένουν στην επιφάνεια των τελικών εξαρτημάτων.
Το σοβαρό στρώμα απανθράκωσης στην επιφάνεια του μπουλονιού είναι μια αδύναμη περιοχή πάνω του. Κατά τη διάρκεια της διαδικασίας έλασης μετά την κρύα πορεία, λόγω της μεγάλης παραμόρφωσης της επιφάνειας του χάλυβα, το μεγαλύτερο μέρος του στρώματος απανθράκωσης θα συμπιεστεί στην επάνω περιοχή του νήματος. Η αντοχή και η σκληρότητα αυτού του στρώματος απανθράκωσης είναι πολύ χαμηλές, καθιστώντας το επιρρεπές στη φθορά (σπάσιμο του νήματος) και γίνεται πηγή ρωγμών κόπωσης, οδηγώντας σε πρώιμη αστοχία κόπωσης.
08. Βελτιώστε την κατανομή της τάσης των σπειρωμάτων του ζεύγους μπουλονιών
Να βελτιωθεί η κατανομή του στρες μεταξύ των νημάτων των μπουλονιών και να αυξηθεί η διάρκεια ζωής της κόπωσης. Η έρευνα δείχνει ότι μπορεί επίσης να επιτευχθεί με την αλλαγή του σχήματος του καρύδι. Η δημιουργία ενός αυλάκι στην τελική όψη όπου το καρύδι έρχεται σε επαφή με την ενίσχυση μπορεί να αυξήσει τη διάρκεια ζωής κόπωσης κατά 25%. Αυτή η βελτίωση είναι ιδιαίτερα κατάλληλη για μπουλόνια μεγάλου μεγέθους. Φυσικά, υπάρχουν άλλοι τρόποι για να γίνει η κατανομή του στρες τουπαξιμάδι μπουλονιούένωση πιο ομοιόμορφη, όπως αλλαγή του υλικού του παξιμαδιού σε άλλο υλικό, έτσι ώστε το μέτρο ελαστικότητας του να είναι διαφορετικό από αυτό του μπουλονιού. Για παράδειγμα, κατασκευή των σπειρωμάτων των μπουλονιών και των παξιμαδιών με διαφορετικά βήματα. Εναλλακτικά, χρησιμοποιήστε μυτερά νήματα.
09. Σφίξτε τα μπουλόνια με τη σχεδιαστική δύναμη προφόρτισης
Μεταξύ πολυάριθμων περιπτώσεων, ο πιο αποτελεσματικός τρόπος για να βελτιωθεί η διάρκεια ζωής των ζευγών μπουλονιών είναι να σφίξετε τα μπουλόνια στη δύναμη προφόρτισης σχεδιασμού. Κανονικά, ένας ασφαλισμένος μπουλόνι με ασφάλεια φέρει μόνο 5% (ή ακόμα λιγότερο) του δυναμικού φορτίου. Ως εκ τούτου, ένας ασφαλισμένος μπουλόνι έχει ισχυρή αντίσταση στα φορτία κόπωσης. Αυτό οφείλεται στο γεγονός ότι το εναλλασσόμενο φορτίο που δρουν στο μπουλόνι είναι πολύ μικρό, οπότε η εναλλασσόμενη τάση που παράγεται μέσα στο μπουλόνι είναι επίσης πολύ μικρό, συνήθως πολύ κάτω από το όριο που μπορεί να αντέξει το μπουλόνι. Όταν εμφανίζεται η αποτυχία κόπωσης, εννέα από τους δέκα λόγους οφείλονται στη δύναμη σύσφιξης του μπουλονιού που δεν φτάνει στην τιμή σχεδιασμού, η οποία εκθέτει το μπουλόνι για να κάμψει το στρες και οδηγεί σε πρώιμη αποτυχία.
