螺栓斷裂的真正原因是松動(dòng)

mtangzc

    一般情況下，我們對(duì)于螺栓斷裂從以下四個(gè)方面來(lái)分析：

第一、螺栓的質(zhì)量

第二、螺栓的預(yù)緊力矩

第三、螺栓的強(qiáng)度

第四、螺栓的疲勞強(qiáng)度

實(shí)際上，螺栓斷裂絕大多數(shù)情況都是因?yàn)樗蓜?dòng)而斷裂的，是由于松動(dòng)而被打壞的。因?yàn)槁菟ㄋ蓜?dòng)打斷的情況和疲勞斷裂的情況大體相同，最后，我們總能從疲勞強(qiáng)度上找到原因，實(shí)際上，疲勞強(qiáng)度大得我們無(wú)法想象，螺栓在使用過(guò)程中根本用不到疲勞強(qiáng)度。

螺紋緊固件的松動(dòng)不是由于螺栓的疲勞強(qiáng)度：

螺紋緊固件在橫向振松實(shí)驗(yàn)中只需一百次即可松動(dòng)，而在疲勞強(qiáng)度實(shí)驗(yàn)中需反復(fù)振動(dòng)一百萬(wàn)次。換句話說(shuō)，螺紋緊固件在使用其疲勞強(qiáng)度的萬(wàn)分之一時(shí)即松動(dòng)了，我們只使用了它大能力的萬(wàn)分之一，所以說(shuō)螺紋緊固件的松動(dòng)也不是因?yàn)槁菟ㄆ�勞�?qiáng)度。

螺紋緊固件損壞的真正原因是松動(dòng)：

螺紋緊固件松動(dòng)后，產(chǎn)生巨大的動(dòng)能mv2，這種巨大的動(dòng)能直接作用于緊固件及設(shè)備，致使緊固件損壞，緊固件損壞后，設(shè)備無(wú)法在正常的狀態(tài)下工作，進(jìn)一步導(dǎo)致設(shè)備損壞。

$ y+ v) ]$ `/ O" X" E6 j, l( ~- a$ I受軸向力作用的緊固件，螺紋被破壞，螺栓被拉斷。

4 e  F" k2 S2 v" S受徑向力作用的緊固件，螺栓被剪斷，螺栓孔被打成橢圓。

選用防松效果優(yōu)異的螺紋防松方式是解決問題的根本所在：

    目前，最先進(jìn)和效果最好的防松方式是唐氏螺紋緊固件防松方式。唐氏螺栓在四輥破碎機(jī)上使用、在液壓破碎錘上使用，其強(qiáng)度都沒有增加，而螺栓不再斷裂了。

打雜大學(xué)生

螺紋緊固件損壞的真正原因是松動(dòng)

小衲

百度來(lái)的：

, w1 S: z9 C; n8 V* H5 |什么是唐氏螺紋防松方式？
懸賞分：0 - 解決時(shí)間：2010-8-24 17:04
/ v* E. j8 R: M: F4 Z5 B( K唐氏螺紋同時(shí)具有左旋和右旋螺紋的特點(diǎn)。它既可以和左旋螺紋配合，又可以和右旋螺紋配合。
0 P4 Z7 o0 r5 ^2 I5 m" K聯(lián)接時(shí)使用兩種不同旋向的螺母。工作支承面上的螺母稱為緊固螺母，非支承面上的螺母稱為鎖緊螺母。使用時(shí)先將緊固螺母預(yù)緊，再將鎖緊螺母預(yù)緊。
在振動(dòng)、沖擊的情況下，緊固螺母會(huì)發(fā)生松動(dòng)的趨勢(shì)，但是，由于緊固螺母的松退方向是鎖緊螺母的擰緊方向，鎖緊螺母的擰緊恰恰阻止了緊固螺母的松退，導(dǎo)致緊固螺母無(wú)法松動(dòng)。
- l6 o% U- F/ G唐氏螺紋緊固件利用螺紋自身矛盾，以松動(dòng)制約松動(dòng)，起到“以毒攻毒”的效果。它的發(fā)明標(biāo)志著緊固件領(lǐng)域中的振松問題得到突破性的進(jìn)展。

3 h/ @  u5 k. a% Y+ a, o* d2 T& I提問者： mtangzc - 一級(jí)最佳答案唐氏螺紋是由左旋和右旋兩種螺旋線復(fù)合在同一段螺紋段上，既有左旋螺紋的特點(diǎn)又有右旋螺紋的特點(diǎn)，既可以和左旋螺紋配合又可以和右旋螺紋配合。唐氏螺紋可以利用螺紋自身特點(diǎn)解決防松問題。

只是還有點(diǎn)疑問：外螺紋是左旋加右旋，這樣對(duì)螺栓強(qiáng)度的影響有多大？

603107044

受教了、、、、、、、、、

lubingquan

回復(fù) 4# 603107044
: Q* X! L! L1 X: z# F6 m6 c0 `
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% ]! o& Y; D2 ]! ~  a     唐氏螺紋緊固件比普通螺紋緊固件的最小拉力載荷低。
8 H# ^& [5 k2 N  U- f6 P  ]+ ^□□  從表面上看，唐氏螺紋的螺紋副之間的受力面積減少了很多，便從抗拉實(shí)驗(yàn)的結(jié)果來(lái)看，唐氏螺紋緊固件連接副的最小拉力載荷仍能達(dá)到同材質(zhì)同規(guī)格普通螺紋緊固件最小拉力載荷的百分之八十以上，這是因?yàn)槁菁y受力與其受力面積并無(wú)直接的聯(lián)系。
" q( s$ w( b2 M7 Y+ M□□  普通螺紋的各螺紋段之間受力非常不均勻，其第一圈螺紋受力33.1％，其第二圈受力22.5％，最后一圈僅受力1～7％。唐氏螺紋受力時(shí)，由于其受力面積較小，受力后容易變形，所以唐氏螺紋的各螺紋段之間受力較為均勻，其螺紋強(qiáng)度降低并不多。
+ p( c  x& H4 n! n0 Z) o: R□□  從螺紋各螺紋段受力情況還可以看出，用加厚螺母并不能提高其強(qiáng)度。

denglde

學(xué)習(xí)了 謝謝分享 呵呵

mtangzc

一般大家都會(huì)擔(dān)心螺栓的強(qiáng)度，實(shí)際上螺栓強(qiáng)度不是根本問題。
以一只M20×80的8.8級(jí)高強(qiáng)螺栓為例，它的重量只有0.2公斤，而它的最小拉力載荷是20噸，高達(dá)它自身重量的十萬(wàn)倍，一般情況下，我們只會(huì)用它緊固20公斤的部件，也只使用它最大能力的千分之一。即便是設(shè)備中其它力的作用，也不可能突破部件重量的千倍，因此螺紋緊固件的抗拉強(qiáng)度是足夠的，不可能因?yàn)槁菟ǖ膹?qiáng)度不夠而損壞。
螺栓的損壞還是由于振松而損壞的，即不松不壞，一松就壞。
! T3 a) e- x) N7 S8 X) h' E4 A螺紋緊固件松動(dòng)后，產(chǎn)生巨大的動(dòng)能mv2，這種巨大的動(dòng)能直接作用于緊固件及設(shè)備，致使緊固件損壞，緊固件損壞后，設(shè)備無(wú)法在正常的狀態(tài)下工作，進(jìn)一步導(dǎo)致設(shè)備損壞。
受軸向力作用的緊固件，螺紋被破壞，螺栓被拉斷。
受徑向力作用的緊固件，螺栓被剪斷，螺栓孔被打成橢圓。
以液壓錘為例。GT80液壓錘的重量是1.663噸，其側(cè)板螺栓為7套10.9級(jí)M42螺栓，每根螺栓的抗拉力為110噸，預(yù)緊力取抗拉力一半計(jì)算，預(yù)緊力高達(dá)三、四百噸。但是螺栓一樣會(huì)斷，據(jù)說(shuō)有人準(zhǔn)備改成M48的螺栓，根本原因是螺栓防松解決不了。
增加螺栓的規(guī)格和強(qiáng)度等級(jí)可以部分解決螺栓松動(dòng)問題，這是因?yàn)槁菟ǖ念A(yù)緊力增加了，其防松效果必然會(huì)提高，但提高是有限的。
! d; p) g$ k7 R  K8 s目前唐氏螺紋的強(qiáng)度可達(dá)到普通螺紋強(qiáng)度的80%以上。

mtangzc

看看機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)中唐氏螺紋部分

石臼王者

多謝樓主的好東西啊！！！！！

包工頭

我不是很贊同樓主的觀點(diǎn)！有些情況下就是疲勞斷裂，而不是松動(dòng)！06年的時(shí)候我們幫兄弟單位搞的一臺(tái)油缸耐久試驗(yàn)臺(tái)架，立柱用的M80×4的普通螺紋（本來(lái)打算用鋸齒螺紋的，領(lǐng)導(dǎo)說(shuō)不好加工），由于比較長(zhǎng)，加工起來(lái)很麻煩，結(jié)果有一件的螺紋的小直徑超差，還在一扣螺紋處有個(gè)扎刀的痕跡。當(dāng)時(shí)時(shí)間緊用將就用了！3支缸66萬(wàn)次的耐久試驗(yàn)，第1支22萬(wàn)做完了，臺(tái)架好好的，第2支還不到6萬(wàn)次，立柱就斷了，是從扎刀的地方斷的，后來(lái)馬上給人家補(bǔ)加工了一件！大螺母和立柱不存在松動(dòng)，扎刀處應(yīng)力集中嚴(yán)重，疲勞強(qiáng)度降低，最終斷裂！