Gevolgen van onjuiste voorbelasting op schroefdraadverbindingen

De voorspanning van een schroefdraadbevestigingsmiddelverbinding verwijst naar de axiale compressiekracht die tijdens de montage op de bevestiger wordt uitgeoefend voordat deze enige werkbelasting draagt. Een juiste voorspanning is een essentiële voorwaarde om de betrouwbaarheid, dichtheid en stabiliteit van schroefdraadverbindingen te garanderen. Niet-conforme voorbelasting zal verschillende verbindingsfouten veroorzaken. Onvoldoende voorspanning heeft de neiging te resulteren in verbindingsspleten en relatieve slip tussen verbonden componenten onder belasting, waardoor het losraken van het bevestigingsmiddel en zelfs een abnormale werking van de hele machine ontstaat. Overmatige voorspanning zal kunstmatige schade aan onderdelen veroorzaken. In O-ringafdichtingsconstructies zal overmatige voorbelasting bijvoorbeeld de O-ring verpletteren, wat kan leiden tot afdichtingsfouten en lekkage.

Onjuiste voorspanning van bevestigingsverbindingen met schroefdraad veroorzaakt hoofdzakelijk de volgende drie soorten ernstige gevolgen:

1 Statisch falen van bevestigingsmiddelen en aangesloten componenten

Te vast aangedraaide boutenmet overmatige voorspanning zal de statische belastingslimiet van bevestigingsmiddelen en verbonden onderdelen worden overschreden, wat kan leiden tot kunstmatige structurele schade. In milde gevallen veroorzaakt het schade door het afschuiven van de draadtanden, het strippen van de draad en het vastlopen van de draad. In ernstige gevallen leidt dit tot boutbreuk, verbrijzeling, vervorming of breuk van aangesloten componenten, wat resulteert in volledig verlies van verbindingsprestaties.

2 Slippen, losraken van aangesloten onderdelen en falen van loskomen van bevestigingsmiddelen

Bij gewone boutverbindingen die aan dwarsbelastingen worden blootgesteld, genereert de voorbelasting een normale druk op het verbindingsoppervlak, terwijl de wrijvingskracht op het contactoppervlak bestand is tegen externe belastingen. De grootte van de voorspanning bepaalt rechtstreeks het dwarsdraagvermogen van de verbinding. Onvoldoende voorspanning leidt tot onvoldoende wrijving op het gewrichtsoppervlak, waardoor relatieve slip van verbonden componenten, dislocatie van componenten, doorbuiging en oppervlakterimpeling ontstaat. Onder extreme werkomstandigheden kan de bout kan worden afgescheurd door dwarskracht.

Voor boutverbindingen die axiale belastingen dragen, zorgt de voorspanning voor compressiekracht op het verbindingsoppervlak, en de effectieve compressiekracht tijdens bedrijf is de resterende voorspanning. Onvoldoende voorspanning vermindert de compressiekracht op het verbindingsoppervlak en veroorzaakt loskomen van de verbinding. Onder wisselende werkomstandigheden kan een ernstige scheiding van aangesloten onderdelen optreden. Ondertussen vermindert een onvoldoende voorspanning de trillingsweerstand van de constructie aanzienlijk. Intensieve transversale trillingen die tijdens de werking van de apparatuur worden gegenereerd, zullen uiteindelijk het loskomen van de moeren en het mislukken van de verbinding veroorzaken.

3 Storing door vermoeidheid van de bouten

Een onjuiste voorspanning is een belangrijke oorzaak van het falen van boutmoeheid. Hoewel een goed verminderde voorspanning de gemiddelde spanning van de cyclische belasting op bouten kan verlagen, vergroot het de amplitude van de belastingsfluctuatie aanzienlijk en intensiveert het de wisselende spanningsvariatie. Over het geheel genomen vermindert dit de levensduur van bouten aanzienlijk, waardoor vermoeiingsscheuren en breuken ontstaan ​​onder langdurige wisselende belastingen en trillingen, en verdere plotselinge verbindingsfouten worden veroorzaakt.

Daarom moet het bereik van de boutvoorspanning en het aanhaalmoment strikt worden gespecificeerd tijdens het montageproces. Bij praktische productie moet het wetenschappelijke en redelijke bereik van het aanhaalmoment worden bepaald door uitgebreid rekening te houden met het belangsniveau, de belastingstoestand, de bewegingsmodus, structurele kenmerken, draadspecificatie en sterktegraad, materiaaleigenschappen van verbonden onderdelen en verbindingsdoeleinden. Bij montagewerkzaamheden moeten de gespecificeerde koppelnormen strikt worden gevolgd om te strak of te weinig aandraaien te voorkomen. Dit verbetert effectief de algehele betrouwbaarheid van schroefdraadverbindingen en verbetert de weerstand tegen vermoeidheid en de levensduur van bevestigingsmiddelen en verbindingsconstructies.