huan迎访wen公司官网!

平博pinnacle注册

优xuan迅le合金

全国mianfei咨询热线

15358982620

全国mianfei咨询热线

15358982620

wu锡迅le合金有限公司

联系人:宋jing理

手机:15358982620

zuo机:0510-85365572

chuan真:0510-85365705

you箱:3005320288@qq.com

地址:wu锡新吴区shuo放薛dian北路82号


GH2132螺shuan
您dewei置:首页 > chanpin展示 > GH2132螺shuan

GH2132bu锈钢螺shuan预紧力与疲劳强度de关系有更深入de研究

fa布时间:2019-01-16来源:作者:

GH2132bu锈钢螺shuan

如果duiGH2132bu锈钢螺shuan预紧力与疲劳强度de关系有更深入de研究,也请留言或在本公zhong号fa表你de观dianhe想法。


轴向拉力作用下GH2132bu锈钢螺shuan联jiede失效多shu为疲劳失效, 统计表明90%以上GH2132bu锈钢螺shuan失效都与应力ji中作用chan生de疲劳失效有关。

 

由于GH2132bu锈钢螺shuan联統ouqie籫e多jie触面de弹塑性jie触wenti,在重fu加载作用下de应力应变关系十分fuza,并qieying响疲劳强度de参素zhong多, 因此,直jie通过dui螺纹de应力应变分析来计suanGH2132bu锈钢螺shuan联jiede疲劳强度de实用意义bu大。


通changdezuo法是先计suanchu外力与预紧力作用下GH2132bu锈钢螺shuan中de平均应力与变化应力,然hou秡aαi中,尺寸效应等ying响疲劳强度de参shu进xingzong合考虑,再应用古德曼法ze来计suanGH2132bu锈钢螺shuan联jiede疲劳强度。

 

一banqingkuang下联jie件de觴ingЦ斩仍洞笥贕H2132bu锈钢螺shuan刚度。GH2132bu锈钢螺shuan预紧力decun在,除liao使零件之间chan生紧密联jie,增强联jiede刚性之外,还会大幅度降低在拉shen载he作用下螺gan应力de变化幅度,由此提高liaoGH2132bu锈钢螺shuan联jiede疲劳强度。

 

如果预紧力bu够大,拉shen载he有可能超过GH2132bu锈钢螺shuan联jiede预紧力,zao成联jie件分离。这会使GH2132bu锈钢螺shuan联jiede刚度大幅下降,同时也使应力变化幅度大幅增大er裧an俳档虶H2132bu锈钢螺shuan联jiede疲劳强度 增大GH2132bu锈钢螺shuan联jiede预紧力。

 

bu但能降祎u猨ie件在载he作用下chan生分离de风险,还能提高GH2132bu锈钢螺shuan联jiede防松能力,穕e乖そ袅υ谥豧u外力作用下变小。

 http://www.gwbzj.comhttp://www.91bxgg.com

以下分析从疲劳强度计suande角度来讨lunGH2132bu锈钢螺shuan联jie预紧力duiGH2132bu锈钢螺shuan联jie疲劳强度安全系shudeying响。


 GH2132bu锈钢螺shuan联jie疲劳强度安全系shu计suan


GH2132bu锈钢螺shuan联jiede疲劳强度可通过古德曼zhunze作近似计suan。在周期循环应力作用下,根据古德曼zhunze,金属零件de持久极限疲劳强度曲线可由下式决ding:


   1)

 

其中, Sa、Sm 为古德曼持久极限疲劳强度线上任一dian上秡ae交变应力与平均应力。Su 为cai料de抗拉强度,Se 为零件dezong合疲劳极限强度。

 

零件de持久极限疲劳强度安全系shude计suan与应力de加载路径有关。dui比例加载,零件持久极限疲劳强度设计de安全系shu可用持久极限疲劳强度曲线上de应力幅度 Sa 与实际应力幅度 σa de比值来ding义。

 

在外力作用为零时,GH2132bu锈钢螺shuan联jie中cun在一ge预紧力 Fi 作用。预紧力在螺gan中chan生de平均预应力可通过 σi=Fi/At 计suan,其中 Fi 为GH2132bu锈钢螺shuan联jiede预紧力,At 为螺gande觴inghou力面积。er在外力 P 作用下,螺gan中秡ae拉应力可由以下公式计suan:


   2)

 

其中,kb 为螺gande觴ingЮ璼hen刚度,km 为联jie件de觴ingа顾醺斩取A猨ie件觴ingа顾醺斩瓤赏ü匝槔慈穌ing,或通过dui一ge觴ingа顾踉沧短謇唇鴛ing简dan觴inge近似计suan。更精确dejie果ze可通过有限元分析来计suan。

 

dang一geGH2132bu锈钢螺shuan联統ou艿揭籫e循环外力作用时,如果外力作用 P 与预紧力 Fi 都为已zhi,ze可求chu在外力 P 作用下GH2132bu锈钢螺shuan中de交变应力幅度 σa 与平均应力 σm。GH2132bu锈钢螺shuannade交变应力幅值可由以下公式计suan:


  3)

 

er平均应力ze可通过下面公式计suan:


   4)

 

如果认为GH2132bu锈钢螺shuan联jie中螺gande觴ingЦ斩扔肓猨ie件de觴ingЦ斩仍诩釉毓齝heng中都是changshu,dui一ge给dingde拉shen力作用,外力在 σa-σm 图上chan生de变化为一直线变化关系。GH2132bu锈钢螺shuan联jiede疲劳强度安全系shu由 nf= Sa/σa ding义,可通过下公式来计suan:


    5)

 

此时如果能确ding秡aβ輌andezong合疲劳强度 Se ,就可通过上面公式求chu在给ding预紧力与外力作用下GH2132bu锈钢螺shuan联jiede疲劳极限强度及秡ae疲劳极限强度安全系shu。

 

在以上de计suan中,没有考虑螺gan中de扭矩作用,这蕅ie蛭谘酚αψ饔孟拢輌annade扭矩会很快被减低到dui疲劳强度deying响可以忽略bu计decheng度。

 

如果在整ge循环加载过cheng中预紧力与零件zong合疲劳强度 Se 都是changshu,ze疲劳极限强度安全系shu也蕅ie籫e确dingdechangshu。

 

由于螺纹在根部有很大de应力ji中,在重fu应力作用下螺纹根部疲劳duan裂是GH2132bu锈钢螺shuan联jie疲劳失效de主要yuan因之一。

 

在外力与预紧力作用下螺纹deshou力呈bu均yun分布,其中螺gan上shou力螺纹de第一牙承shouliao最大份额de载he。因此,shou力螺纹de第一牙根部de应力ji中应是chan生疲纓u盐芼e主要yuan因之一。

 

由于GH2132bu锈钢螺shuan及螺纹几何xing状de标zhun化,GH2132bu锈钢螺shuan联jie疲劳计suande觴ingвαi中系shu可通过分析或试验dechu。GH2132bu锈钢螺shuanzong合疲劳极限强度可由以下简化公式确ding:


  6)

 

其中 S′e 为GH2132bu锈钢螺shuancai料标zhun试件de疲劳极限强度应力,Kb 为零件de尺寸效应系shu,Kf 蕅ie籫e包括liao几何xing状chan生de应力ji中作用及与cai料强度相关de表面作用de疲劳强度降低系shu。Kf 与螺纹de设计xing状有关,也与螺maode几何xing状有关。

 

实验表明,通过滚压加工chan生de螺纹,其应力ji中系shu Kf 小于通过qie削加工chan生de螺纹,有更高de疲劳强度。


预紧力duiGH2132bu锈钢螺shuan联jie疲劳强度deying响


如果拉shen外力小于预紧力,qiewu偏心作用,ze交变应力busui预紧力变化er改变。预紧力变大,交变应力bu会改变,但平均应力会变大。

 

因此,根据公式 (5) 计suandechudeGH2132bu锈钢螺shuan联jiede疲劳强度安全系shu就会变小,由此会dechu增加预紧力可能会使GH2132bu锈钢螺shuan联jiede疲劳强度安全系shu降低dejielun。

 

是否可以因此认为在bufa生GH2132bu锈钢螺shuan联jie预紧jie触面分离de前提下,GH2132bu锈钢螺shuan联jiede最大疲劳强度安全系shu可通过一ge最小de预紧力纁i迪帜?

 

dui这gewentide回答,可从三ge方面来讨lun。首先,由于外载hedebu确ding性,zong是cun在超载de可能,er超载houze可能使GH2132bu锈钢螺shuan联jiechan生分离。

 

需要考虑de是,增大预紧力所带来de疲劳强度de降低与可能de超载作用下chan生GH2132bu锈钢螺shuan联jie分离hou疲劳强度降低相比,膓ie籫e更具有更大de风险?

 

其次,在循环外力作用下,预紧力可能逐jian降低,这duiGH2132bu锈钢螺shuan联jie疲劳强度ying响如何?


再就是增大预紧力可能会在螺纹根部chan生塑性变xing,从erchan生残余应力,这duiGH2132bu锈钢螺shuan联jie疲劳强度有如何ying响?

 

在拉shen外力作用下,联jie件上de压力 Fm 可由下式求de:


  7)

 

联jie件上de压力sui外力增大er减shao,由于联jie件之间bu能承shou拉力,联jie件chan生分离de临界外力为:


   8)

 

利用GH2132bu锈钢螺shuan联jiede古德曼法ze公式 (5) 来计suan给ding外力作用下GH2132bu锈钢螺shuan联jiede疲劳强度安全系shu时,外力作用bu能大于使GH2132bu锈钢螺shuan联jiechan生联jie分离de作用力 Psep。在外力使GH2132bu锈钢螺shuan联jiechan生分离detiao件下,GH2132bu锈钢螺shuan联jiede疲劳强度可能会大幅降低。

 

如果外力使GH2132bu锈钢螺shuan联jiechan生分离,GH2132bu锈钢螺shuan联jiede疲劳强度安全系shu nf1 可以通过 Ps/P 来ding义,其中 P 是外力作用幅值,Ps 是加载曲线 σa-σm 与疲劳强度曲线 Sa-Sm de交dian秡ae外力作用。很rong易zheng明,此时de疲劳强度安全系shu nf1 可通过下面公式来计suan:


   9)

 

其中 At 为螺gande觴inghou力面积。以上公式可以zheng明,由于预紧力过低chan生GH2132bu锈钢螺shuan联jie分离dui疲劳强度de降低,远大于预紧力适度增紋ou眃ui疲劳强度deying响根据公式 (9) ,预紧力为零时,GH2132bu锈钢螺shuan联jiede持久极限疲劳强度安全系shu为最小。

 

dang外力作用使GH2132bu锈钢螺shuan联jiechan生分离时,预紧力de增大能提高GH2132bu锈钢螺shuan联jiede疲劳强度,GH2132bu锈钢螺shuan联jiede疲劳强度安全系shusui预紧力增加er变大。


er如果外力作用下在整ge疲劳加载过cheng中都bu会使GH2132bu锈钢螺shuan联jiechan生分离,由公式 (5) de到dejie果ze是预紧力越大,GH2132bu锈钢螺shuan联jiede疲劳强度就变de越小。erqie,如果预紧力可以很大,计suande到deGH2132bu锈钢螺shuan联jie疲劳强度可以变de非chang小。

 

以上de分析似乎也表明,一ge适dangde预紧力duiGH2132bu锈钢螺shuan联jie持久极限疲劳强度de最大化非chang重要。但是,通过dui下面两ge因素de讨lun,实际jielun萩i窃谡齝hangtiao件下,预紧力越大,GH2132bu锈钢螺shuan联jiede觴ing@颓慷纫苍酱蟆Ⅻ/p>

 

我men可以设计一geGH2132bu锈钢螺shuan联jie,使de在任何可以预测de外力作用下,GH2132bu锈钢螺shuan联jie都bu会chan生分离,zeGH2132bu锈钢螺shuan联jiede疲劳强度安全系shu可襷a霉 (5) 来计suan。

 

但是,在周期载he作用下,te别是在振动与脉动冲击力作用下GH2132bu锈钢螺shuan联jie可能chan生振动松弛,这会使GH2132bu锈钢螺shuan联統ouu相dang一部分预紧力。由此会导致使GH2132bu锈钢螺shuan联jiechan生分离de临界拉shen力变小,最hou在外力作用下可能chan生联jie分离,使deGH2132bu锈钢螺shuan联jie抵抗疲劳失效祅a芰Υ蠓档汀Ⅻ/p>

 

这时GH2132bu锈钢螺shuan联jiede疲劳强度安全系shu只能用公式 (9) 来计suan。er增大GH2132bu锈钢螺shuan联jiede预紧力,能大幅提高GH2132bu锈钢螺shuan联jie抵抗振动松弛祅a芰Γ觘r提高liaoGH2132bu锈钢螺shuan联jiede抵抗疲劳失效祅a芰ΑH2132bu锈钢螺shuan联jie一danchan生分离,往往同时还ban有动态冲击力作用,使GH2132bu锈钢螺shuan联jie抵抗疲劳失效祅a芰徊浇档停龃髄iao疲劳破坏de风险。

 

普通GH2132bu锈钢螺shuan联jiede螺gan拉力主要被最前面de三牙shou力螺纹承shou。dang初始预紧力足够大时,会使部分螺纹根部局部进入塑性变xing,同时在这xie螺纹根部chan生残余应力。

 

螺纹根部chan生de残余压应力,能提高螺纹de疲劳强度。同时,塑性变xinghoude螺纹还能改善螺纹shou力分布,使螺纹牙上dejie触压力变小,由此也提高liao螺纹de疲劳强度。

 

如此de改变,还可能会使GH2132bu锈钢螺shuan联jie中强度最弱de部wei被转移到那xie强度相dui更大de部wei上quliao。另外,在cai料de屈服之hou,GH2132bu锈钢螺shuan联jiede预紧力de进一步增加襜u醩hou到限制。

 

因此,在buchan生静力破坏失效de前提下,基本上是预紧力越大,GH2132bu锈钢螺shuan联jiede实际觴ing@颓慷纫苍酱蟆Ⅻ/p>

 

如果GH2132bu锈钢螺shuan联jiede疲劳强度安全系shu能满足预先de设计要求,此时应该是预紧力越大,GH2132bu锈钢螺shuan联jie抵抗联jie分离祅a芰υ酱螅挚乖そ袅λ沙诘na芰υ角俊M盙H2132bu锈钢螺shuan联jiede实际觴ing@颓慷纫苍酱蟆Ⅻ/p>

 

因此,增大GH2132bu锈钢螺shuan联jiede预紧力,zong体来说有利于提高GH2132bu锈钢螺shuan联jie抵抗循环外载作用下疲劳失效祅a芰ΑJ笹H2132bu锈钢螺shuan联jie在振动冲击力与有限超载作用下chan生疲劳失效de风险变de更小。


jie束语


在GH2132bu锈钢螺shuan联jie中chan生与保持足够大de预紧力,是保zhengGH2132bu锈钢螺shuan联jie疲劳强度de重要手段之一。

 

zong合本wen以上分析讨lunjie果,dui钢制标zhunGH2132bu锈钢螺shuan,在bu超过GH2132bu锈钢螺shuan联jiede螺gan,螺纹与联jie件de静强度de前提之下,dui一ge给dingdeGH2132bu锈钢螺shuan联jie设计,可襶un衔窃そ袅υ酱螅溆xing@颓慷纫簿驮酱蟆Ⅻ/p>


如果bu需要考虑che卸houGH2132bu锈钢螺shuande重竎i褂茫瑉e在GH2132bu锈钢螺shuan联jie中chan生de预紧力可以jie近shenzhi达到螺gande屈服应力。


相关zi讯

平博pinnacle注册

公司首页 关于我men chanpin展示 zi讯 销售网络 联系我men

手机:15358982620 zuo机:0510-85365572 chuan真:0510-85365705  苏ICPbei18057989号-3  网站管理 zhi持:鼎诺科技