01、螺紋表面質(zhì)量
螺紋的表面粗糙度對(duì)螺栓的疲勞壽命影響很大。如螺紋為M6-1.0的40CrNiMo鋼制螺栓,其粗糙度由0.08~0.16降低到0.63~1.35時(shí),疲勞強(qiáng)度下降33%;螺紋為M12-1.5的螺栓,其表面粗糙度由0.08~0.16降低到0.16~0.32時(shí),疲勞強(qiáng)度下降21%。
02、螺紋滾絲工序的影響
滾壓螺紋會(huì)產(chǎn)生形變強(qiáng)化層和較高的殘余壓應(yīng)力,對(duì)阻止疲勞裂紋的萌生和早期擴(kuò)展起到很大的作用;同時(shí),也會(huì)降低牙谷的表面粗糙度,因而有利于螺栓疲勞強(qiáng)度的提高。但是,如果滾壓螺紋后再進(jìn)行熱處理,就會(huì)使上述有利因素消失。所以從改善螺栓疲勞性能的角度考慮,應(yīng)在熱處理后滾壓螺紋。但此時(shí)存在另一個(gè)問(wèn)題,即螺栓特別是高強(qiáng)度螺栓經(jīng)過(guò)熱處理后其硬度通常較高,致使?jié)L絲模具壽命降低。此外,如果滾絲的質(zhì)量不夠好,在螺紋的表面或根部產(chǎn)生微裂紋或類似接觸疲勞的剝落現(xiàn)象,則改善螺栓疲勞性能的效果不明顯,甚至?xí)档推谛阅堋?
03、螺母端面與螺紋距離遠(yuǎn)近
測(cè)試表明螺母端面距離起螺紋位置越近,就會(huì)導(dǎo)致螺栓的越早失效。這是因?yàn)槁菟ㄆ鹇菁y的位置通常來(lái)說(shuō)都是滾制最為粗糙的地方,存在更大的應(yīng)力集中。螺栓副的第一扣螺紋是應(yīng)力最為集中的,讓這第一扣螺紋靠近起螺紋的位置,會(huì)導(dǎo)致疲勞強(qiáng)度的下降。所以,讓螺栓副的第一扣與起螺紋的地方有個(gè)2扣以上螺距的距離,會(huì)消除這個(gè)隱患。
04、螺紋牙紋形狀和尺寸
螺栓受力時(shí),螺紋牙谷處就會(huì)產(chǎn)生應(yīng)力集中,其值在很大程度上取決于牙谷的形狀。改變牙谷的形狀,如螺紋的牙谷槽越平滑,應(yīng)力集中就越小,疲勞強(qiáng)度則越高。一般而言,平底牙谷的螺紋疲勞強(qiáng)度最低。如以圓形牙谷代替平底牙谷,螺栓的疲勞強(qiáng)度便可得到提高。螺栓的尺寸也對(duì)疲勞特性有影響,直徑越大,其疲勞強(qiáng)度越低;這對(duì)于螺栓螺紋也是同樣適用的。
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