紧固件的疲劳.ppt

1、紧固件疲劳，2，内容，1。疲劳简介，2。疲劳的特征。简要介绍疲劳，疲劳是指材料、零件和部件在循环载荷作用下，在某一点或某些点上产生永久性局部损伤，经过一定次数的循环后形成裂纹，或使裂纹进一步扩展直至完全断裂的现象。疲劳的特征1。疲劳只有在交变应力的作用下才会发生。2.这种破坏源于高应力和高应变的局部区域。3.疲劳损伤的结果是裂纹的形成。4.疲劳简介。疲劳失效是疲劳损伤累积的结果。经过裂纹形成和裂纹扩展三个阶段，瞬时断裂疲劳断裂分为两个区域：疲劳区(光滑区)和脆性断裂区(粗糙区)。5.疲劳断裂具有以下特征：1 .疲劳断裂的最大应力远低于材料在静态应力下的强度极限。甚至低于收益率极限。2.疲劳断裂

2、是没有明显塑性变形的脆性断裂。3.疲劳断裂在一定程度上是微观损伤累积的结果。2.疲劳特性。6.对于螺栓，失效形式主要是螺纹部分的塑性变形和螺钉的疲劳断裂。其中，65%的失效发生在与螺母连接的第一个螺纹上；20%的故障发生在螺纹和光杆之间的过渡处。15%的损坏发生在螺栓头和螺钉之间的过渡圆角处。提高紧固件疲劳强度的方法主要有三种：1 .通过优化设计降低应力集中；2.改进制造过程；3.设定适当的预紧力；3.提高紧固件的疲劳强度；8.严格控制螺栓的端部尺寸，消除应力集中，如下图所示：a .采用较大的过渡圆角B，切割卸荷槽C，在螺纹端部切割卸荷槽。3.1优化设计以降低应力集中，9。优化螺栓头倾角也能有

3、效降低应力集中，3.1优化设计降低应力集中，10。强化螺纹与普通螺纹的主要区别在于外螺纹的小直径d1和根部过渡圆角半径R。强化螺纹的主要特点是小直径d1大于普通螺纹，根部过渡圆角半径R大大增加，螺栓应力集中减小。r有特殊要求：Rmax=0.18042P，Rmin=0.15011P，其中p是螺距，但普通螺纹没有这个要求，甚至可以是直截面。强化螺纹，普通螺纹，3.1优化设计降低应力集中，11紧固件制造工艺原材料退火拉丝冷镦热处理磷化轧制钢丝表面处理，其中加强对以下工艺的控制可以有效提高螺栓的疲劳冷镦热处理磷化轧制钢丝，3.2改进制造工艺，12热处理螺栓先热处理后轧制钢丝成型，这样，螺栓内部会产生较

4、大的残余压应力，从而减缓裂纹的形成和发展，从而提高螺栓的疲劳强度。热处理过程中应防止脱碳现象，并对无表面脱碳和有表面脱碳的螺栓的疲劳强度进行了比较。由于碳在脱碳层被氧化，金相组织中渗碳体(Fe3C)的数量少于正常组织，因此其强度或硬度低于正常组织的力学性能。在表面脱碳的情况下，螺栓的疲劳强度通常降低19.8%。3.2改进制造工艺和13。对磷化螺栓表面进行磷化处理，以防止生锈并稳定装配过程中的摩擦。然而，磷化处理也可以减少磨损。在滚丝过程中，滚轮螺纹与螺杆螺纹之间的摩擦力减小，这将对滚丝后螺栓螺纹上的应力分布产生积极的影响，降低螺纹的表面粗糙度。3.2改进制造技术，14。普通螺栓连接的螺纹张力主要由前三个受力螺纹承担。当初始预紧力足够大时，一些螺纹根部会局部进入塑性变形，同时在这些螺纹根部会产生残余应力。螺纹根部的残余压应力可以提高螺纹的疲劳强度。3.3套此外，在材料屈服之后，螺栓连接的预紧力的进一步增加将受到限制。3.3设置适当的预紧力，16。因此，如果螺栓连接的疲劳强度安全系数能够提前满足设计要求，预紧力越大，螺栓连接对预紧力的分离和松弛的阻力越大，螺栓连接的实际有效疲劳强度也就越大。因此，增加螺栓