1. Welke factoren beïnvloeden de vermoeiingssterkte van bouten? Er zijn verschillende factoren die de vermoeiingssterkte van een verbinding kunnen beïnvloeden, zoals het gebruikte materiaal, het constructieontwerp, de grootte, het fabricageproces, de passing van schroefdraad op schroefdraad, de verdeling van de belasting, de spanningsomvang, de mechanische eigenschappen en nog veel meer. Gerelateerde lectuur: Metalen Mechanische Eigenschappen Grafiek Om te beginnen is het selecteren van geschikte materialen [...]
Er zijn verschillende factoren die de vermoeiingssterkte van een verbinding kunnen beïnvloeden, zoals het gebruikte materiaal, het structurele ontwerp, de grootte, het fabricageproces, de aansluiting van schroefdraad op schroefdraad, de verdeling van de belasting, de spanningsomvang, de mechanische eigenschappen en nog veel meer.
Gerelateerde lectuur: Tabel mechanische eigenschappen metaal
Om te beginnen is het selecteren van geschikte materialen en warmtebehandelingsprocessen cruciaal om ervoor te zorgen dat de sterkte en plasticiteitsindex van de materialen voldoen aan de vereiste normen.
Het is essentieel om ervoor te zorgen dat er geen defecten in de materialen zitten die de sterkte kunnen beïnvloeden, vooral interkristallijne defecten met een lage vergrotingsfactor.
Toch is de kracht van de boutverbinding is voornamelijk afhankelijk van de sterkte van de bout.
Tijdens de installatie zal de bout uitrekken, terwijl de moer wordt samengedrukt. Het verschil in uitrekking en inkrimping van de schroefdraadsteek is het grootst bij de eerste cirkel vlakbij het lageroppervlak, wat resulteert in maximale rek en spanning. De overige cirkels (steek P) nemen overeenkomstig af.
Hier zijn de aanbevolen sterkteverhogingen voor verschillende soorten noten:
a) Ophangmoer - sterkte neemt toe met 40% (de moer staat ook onder spanning, waardoor de belasting gelijkmatig wordt verdeeld met de vervorming van de bout)
b) Ringgroefmoer - de sterkte neemt toe met 30% (de moer wordt vlak bij het lageroppervlak op spanning gebracht)
c) Binnenste schuine moer - sterkte neemt toe met 20% (contactring neemt af, belasting neemt toe)
d) Borgmoer (combinatie van b en c) - sterkte neemt toe met 40%
e) Gebruik van verschillende materialen voor bouten en moeren - de sterkte neemt toe met 40%.
1) Verminder de stijfheid van de bouten
Maatregelen: verticale middenstang, slanke stang, flexibele boutverbinding, enz.
2) Flensstijfheid verhogen
Maatregelen: Gebruik een hoge hardheid pakking of schroef hem direct op gietijzer.
Spanningsconcentraties kunnen ontstaan bij de wortel van de schroefdraad, het uiteinde van de bout en de overgang tussen de boutkop en de boutstang.
Om deze stressconcentraties te verlichten, kun je de volgende opties overwegen:
Boutverbindingen worden veel gebruikt in de mechanische productie en installatie van apparatuur. Omdat het echter moeilijk is om vermoeiingsschade te detecteren en te voorkomen, zijn er in de loop der jaren vaak ernstige ongelukken gebeurd door vermoeiingsbreuken van bouten. Daarom wordt er steeds meer aandacht besteed aan de studie van boutbreuk.
De vermindering van de vermoeiingssterkte van bouten kan worden toegeschreven aan de volgende redenen:
(1) Bij het draaien van de schroefdraad wordt het metaal met een goede uitwendige kwaliteit van de blank verwijderd, terwijl het resterende metaal met een slechte kwaliteit wordt gebruikt als boutstaaf. Hierdoor wordt het hoogwaardige metaalkristal onderbenut, wat uiteindelijk de sterkte van de schroefdraad vermindert.
(2) Door het bestaan van kleine filet bewerken en grote spanningsgradiënt aan de wortel van de draad, wordt spanningsconcentratie veroorzaakt.
(3) De oppervlakteruwheid waarde aan de wortel van de schroefdraad hoger is dan die aan de schuine kant van de schroefdraad.
(4) Gereedschapsmarkeringen evenwijdig aan elkaar en loodrecht op de schroefdraadas en microscheurtjes tussen de gereedschapsmarkeringen. Aangezien de schroefdraad van de gedraaide bout zich aan de wortel bevindt, zijn deze factoren ook van invloed op de vermoeiingssterkte.
In de aanwezigheid van wisselende belastingen zal de vermoeiingsbron het eerst worden gegenereerd, waardoor de vermoeiingsbron versnelt. falen door vermoeidheid van de bout.
Alleen voor bouten met hoge sterkte (voorgespannen bouten) wordt aanbevolen de boutlengte te vergroten, de stijfheid van de bout te verminderen, de werkkracht FSA die door de bout wordt gedeeld tijdens het dragen van de belasting te verlagen, de wisselspanning te verminderen en vervolgens de vermoeiingssterkte te verhogen.
Qua verbindingskracht, voornamelijk trekkracht, is er geen verschil tussen bouten met hoge sterkte en gewone bouten.
De spanning die staalconstructiebouten en torsieafschuifbouten ondervinden, verschilt echter van die van gewone bouten. Dit komt doordat staalconstructiebouten en torsieafschuifbouten niet alleen worden blootgesteld aan trekkracht, maar ook aan afschuifkracht.
Wanneer bouten met hoge sterkte onderhevig zijn aan afschuifspanning, kunnen ze worden ingedeeld in twee types: bouten met hoge sterkte voor wrijving en bouten met hoge sterkte voor lagers, afhankelijk van hun ontwerp en spanningsvereisten.
Wrijving-type boutverbindingen met hoge sterkte hebben een goede integriteit en stijfheid, wat resulteert in kleine vervorming, betrouwbare spanning en weerstand tegen vermoeiing.
Dit type verbinding zorgt voor wrijving tussen de contactoppervlakken van de platen, waardoor relatieve slip wordt voorkomen. Het wordt voornamelijk gebruikt voor het installeren en verbinden van constructies die dynamische belastingen dragen, evenals sommige onderdelen en installaties op grote hoogte.
Aan de andere kant hebben hoogvaste boutverbindingen van het lagertype een hogere ontwerpdraagcapaciteit dan bouten van het wrijvingstype, omdat hun draagcapaciteit blijft toenemen nadat de wrijving is overwonnen.
Hierdoor kan het aantal benodigde bouten worden verminderd. Hun integriteit en stijfheid zijn echter slecht, met grote vervormingen, slechte dynamische prestaties en kleine werkelijke sterkteserves. Ze zijn alleen geschikt voor verbindingen die bepaalde slipvervormingen toelaten in constructies die onderworpen zijn aan statische of indirecte dynamische belastingen.
Een van de nadelen van hoge sterkte boutverbindingen is dat ze speciale technische eisen stellen aan materialen, sleutels, fabricage en installatie, waardoor ze relatief duur zijn.
Grade 8.8 wordt beschouwd als een bout met hoge sterkte.
Momenteel worden bouten met een hoge sterkte van 8,8S en 10,9S gebruikt.
Het getal voor de komma, 8 of 10, geeft bij benadering de minimale treksterkte van de bout na warmtebehandeling aan, namelijk 100Mpa.
De werkelijke treksterkte van 8.8S ligt tussen 830Mpa en 1030Mpa, terwijl die van 10.9S tussen 1040Mpa en 1240Mpa ligt.
Het getal achter de komma, 0,8 of 0,9, geeft de vloeigrens van de bout na behandeling weer. De vloeiverhouding is de verhouding tussen de voorwaardelijke vloeigrens van de bout en de minimale treksterkte. De letter "S" staat voor de bout en de letter "H" staat voor de moer. Moeren worden onderverdeeld in twee kwaliteiten: 8H en 10H.