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  • 如何提高螺栓连接的强度？

    时间：2023-12-11关注：72次

    摘要

    大多数情况下，受拉螺栓联接的强度决定于螺栓的强度。影响螺栓强度的因素很多，有材料、结构、尺寸参数、制造和装配工艺等等。

    一些提高螺栓强度的措施：

    01改善螺纹牙间的载荷分布

    采用普通螺母时，轴向载荷在旋合螺纹各圈间的分布是不均匀的，从螺母支承面算起，第一圈受载最大，以后各圈递减。

    理论分析和试验证明，旋合圈数越多，载荷分布不均的程度也越显著，到第 8～10 圈以后，螺纹几乎不受载荷。
    所以，采用圈数多的厚螺母，并不能提高联接强度。若采用的悬置（受拉）螺母，则螺母锥形悬置段与螺栓杆均为拉伸变形，有助于减少螺母与栓杆的螺矩变化差，从而使载荷分布比较均匀。
    02避免或减小附加应力
    由于设计、制造或安装上的疏忽，有可能使螺栓受到附加弯曲应力， 这对螺栓疲劳强度的影响很大，应设法避免。
    例如，在铸件或锻件等未加工表面上安装螺栓时，常采用凸台或沉头座等结构，经切削加工后可获得平整的支承面。
    03减小应力集中
    螺纹的牙根、螺栓头部与栓杆交接处，都有应力集中，是产生断裂的危险部位。其中螺纹牙根的应力集中对螺栓的疲劳强度影响很大。
    可采取增大螺纹牙根的圆角半径、在螺栓头过渡部分加大圆角（图 4a）或切制卸载槽（图 4b、4c）等措施来减小应力集中。  
    04减小应力幅
    螺栓的最大应力一定时，应力幅越小，疲劳强度越高。在工作载荷和剩余预紧力不变的情况下，减小螺栓刚度或增大被联接件的刚度都能达到减小应力幅的目的，但预紧力则应增大。 
    减小螺栓刚度的措施有：适当增大螺栓的长度；部分减小栓杆直径或作成中空的结构即柔性螺栓。在螺母下面安装弹性元件，也能起到柔性螺栓的效果。柔性螺栓受力时变形量大，吸收能量作用强，也适于承受冲击和振动。
    为了增大被联接系统的刚度，不宜用刚度小的垫片。
    05改善制造工艺
    制造工艺对螺栓的疲劳强度有很大影响。对于高强度钢制螺栓，更为显著。采用輾制螺纹时，由于冷作硬化的作用，表层有残余压应力，金属流线合理，螺栓疲劳强度比车削的高。碳氮共渗、氮化、喷丸处理都能提高螺栓疲劳强度。

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