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拧紧的螺栓为什么会松动?

发布日期:2023-08-15 14:06:12   浏览量 :238
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螺栓连接是工业生产以及生活中应用比较广泛的一类紧固件,我们生活中出行的交通工具,飞机、汽车、轮船,工厂里用的机器,生活中用的电子产品等等,都有用到螺栓连接。之所以选择螺栓,最主要的原因是螺栓易于拆卸,然而就是这个特点会导致螺栓在某些情况下会自动松动,从而失去预载能力。

根据应用的不同,螺栓松动可能会产生深远的影响。一个松动的螺栓可以使整个生产工厂陷入停顿,并使公司损失数千美元。在其他应用中,松动的螺栓会造成重大的安全隐患。那么,螺栓松动的原因有哪些呢?

1、拧紧不足

拧紧不足或假拧紧的螺栓本来就是预紧力不足,如果再出现松动,接头便没有足够的夹紧力将各个部分固定在一起。这可能导致两个零件之间横向滑动,螺栓就会受到不必要的剪切应力,最终可能导致螺栓断裂。

2、振动

对螺栓连接在振动下的试验表明,许多小的“横向”运动导致连接的两个部分相互运动,同时螺栓头或螺母与被连接件也会产生运动。这些重复的运动会抵消螺栓和被连接件之间的摩擦。最终,振动将导致螺栓的螺纹上“旋转松开”,接头失去夹紧力。

3、嵌入

设计开发螺栓张力的时候允许有一段磨合期,产生一定的预紧力损失,在此期间,螺栓的紧密度会出现松弛。这种松弛是由于螺栓头和/或螺母、螺纹及被连接件结合面之间嵌入造成的,并且可以在软材料(如复合材料)以及硬质抛光金属都会发生。如果接头设计不当,或者在开始时螺栓未达到规定张力,则接头的嵌入可能导致夹紧力损失而达不到所需的最小夹紧力。结合面之间存在微观的凹凸不平,在拧紧后螺栓预紧力作用下就会产生凸点压溃,永久塑性变形,从而螺栓的夹紧长度会降低,最终导致螺栓的预紧力下降。

4、垫片蠕变和热膨胀

许多螺栓接头在螺栓头和接头表面之间包括一个薄而软的垫圈,以密封接头,防止气体或液体泄漏。垫圈本身也起到弹簧的作用,在螺栓和接合面的压力下回弹。随着时间的推移,尤其是接近高温或腐蚀性化学品时,垫圈可能会“蠕变”,这意味着它失去弹性,导致夹紧力的损失。如果螺栓和接头的材料不同,由于环境快速变化或工业循环过程导致的温度差异过大,会导致螺栓材料迅速膨胀或收缩,可能会使螺栓松动。

5、冲击

较大冲击载荷超过螺栓预紧时摩擦力,产生滑动。来自机械、发电机、风力涡轮机等的动态或交变载荷可导致机械冲击——施加在螺栓或接头上的冲击力——导致螺栓发生相对滑动。就像振动一样,这种滑动最终会导致螺栓松动。甚至冲击往往在设计接头连接时候还未考虑到这么大的载荷。

螺栓的防松还是非常重要的,在没有能绝对保证螺栓不会松弛的情况下,定时的维修检查是最好的方法,及时杜绝安全的隐患。


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