探讨螺纹松动的机理

在大多数讹诈中，螺栓王人被用于穿通螺孔中，依靠紧固件拧紧产生的预紧力起到保捏结构完好意思的作用。

如若紧固件自松动，预紧力将放松或隐匿，这将告成导致结构连合失效。

图1 螺栓蚁合的讹诈

每一个工程家具，不管其组成有多复杂，骨子上王人需要用到螺纹紧固件。与其他大部分连合方式比拟，螺纹紧固件的首要上风在于能拆卸并重迭使用。

磋议词，这亦然问题的根源地点，因为螺纹紧固件容易发生自松动时势。自从工业立异以来，螺纹自松动一直是一个莫得很好惩办的问题。

尽管在最近的150 年间，针对螺纹松动的问题推出了无数的惩办决策。

告成由螺纹松动导致的事故在数个工业规模中王人时有发生，而其中不乏一些灾难性的事故。

图2 螺栓的倦怠失效时常是螺纹自松动的遵守

01 早期螺纹松动的商酌

迄今截止，在螺纹松动这一课题上，最有影响力的商酌是由Gerhard Junker 在1969 年发表的，他在报谈中建议了一种表面来评释螺纹紧固件在振动载荷下为何松动的原因。Junker 发现横向振动远远逾越轴退换是螺纹自松动的主要诱因。

图3 Junker 发现横向绽开是导致螺纹紧固件自松动的原因

02 为何螺纹紧固件会松动

当配套的螺纹和紧固件支捏名义之间发生相对绽开时，拧紧的紧固件就会发生自松动时势。

算作用于连合件上的横向力逾越由预紧力产生的摩擦造反力，那么相对绽开就会发生。在重迭的横向绽开中，这么的机制不错透顶导致紧固件的松动。

自松动是指在外部载荷作用时紧固件的旋转。而非旋转松动指的是表里螺纹间未发生相对绽开而预紧力隐匿的情状。当预紧力隐匿而紧固件为发生相对绽开，那么这时不错用浮松来表述。

内嵌是浮松的一种样子，由于对粗造名义的塑性挤压，导致螺母名义、连合件名义和螺纹上发生局部塑性变形，从而引起内嵌时势的发生。

以致当载荷低于螺栓的屈服点约略连合副材料的名义压力上限时，也曾会发生这种时势，事实上，这是骨子斗争面积小于名义面积的遵守。

在骨子中，螺母和螺栓的松动经常是由浮松导致的预紧力放松进而引起连合副松动的发生这一系列身分的轮廓影响所致。一朝连合副的绽开被引发，紧固件作用的失效无非由以下两种身分所致：自松动约略倦怠。

图4

以致昭着的光滑名义的轮廓当放大时也有时光滑。当载荷作用于螺栓连合件时，这会导致较高的局部应力。

在部分斗争名义导致裂纹的产生并使螺栓预紧力放松。一朝载荷作用到连合件时，不管拧紧也曾旋出，名义王人将产生坍弛

03 紧固件的自松动检测

Junker 拓荒了一种测试仪器来商酌横向绽开对拧紧的螺纹紧固件的影响。测试仪器不错使螺栓连合副里面产生横向位移。

当横向振动作用于螺栓连合副时，连合副内的受载原件不错捏续监控螺栓的受载情况。这是商酌自松动进程的圭臬方式。整套测试安设及配套。

建树的表露图如图5所示，仪器的某个部分表露图如图6所示。

图5

所谓的预紧力衰减图表用于揭示造反紧固件自松动的特征。这么的图表绘画的是螺栓预紧力与测试轮回次数之间的干系弧线

图6

滚针轴承的作用时使测试仪器的滑动部分给以紧固件一个横向绽开，并使连合件的名义具有最小的摩擦力。

04 预置扭矩式锁紧螺母

具有预置扭矩的螺母时常被用于艰涩螺栓装配的松动。预置扭矩式锁紧螺母种类茂盛。当预置扭矩加多时，自松动的抗力也相应加多，同期螺母的螺纹上由摩擦力引起的扭应力也相应加多。

修订后的Junker 检测仪器不错在加载横向力的同期加载轴向力和剪切力。测试仪器的表露图如图10所示。

图7

有些所谓的锁紧元件暴露对艰涩松动透顶无效。比如在螺栓头底下放一个弹簧垫圈的遵守是比单独用螺母松动更快

图8 好多连合部件同期受到轴向力和剪切力

图9 预置扭矩螺母骨子上只可算作念防脱元件而不是锁紧螺母

图10

修订后的Junker 测试仪器不错用于同期加载轴向力和横向绽开情况。在顺应的测试要求下，预置扭矩螺母能捏续的自松动从而导致与螺栓辨别。

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