Các yếu tố ảnh hưởng đến độ bền mỏi của bu lông

01. Chất lượng bề mặt ren
Độ nhám bề mặt của các sợi có tác động đáng kể đến tuổi thọ mệt mỏi của bu lông. Khi độ nhám của 4 bu lông thép0CrNiMo có ren M6-1.0 giảm từ 0.08-0.16 xuống 0. 63-1.35, độ bền mỏi giảm 33%; Khi độ nhám bề mặt của bu lông có ren M{{10}}.5 giảm từ 0.08-0.16 xuống 0.16-0.32 thì độ bền mỏi giảm 21% .
02. Ảnh hưởng của quá trình cán ren
Các sợi cán sẽ tạo ra lớp tăng cường biến dạng và ứng suất nén dư cao hơn, đóng vai trò quan trọng trong việc ngăn chặn sự hình thành và lan truyền sớm của các vết nứt mỏi; Đồng thời, nó cũng sẽ làm giảm độ nhám bề mặt của thung lũng răng, có lợi cho việc cải thiện độ bền mỏi của bu lông. Tuy nhiên, nếu cuộn sợi rồi đem xử lý nhiệt thì các yếu tố thuận lợi trên sẽ biến mất. Do đó, từ góc độ cải thiện hiệu suất mỏi của bu lông, các sợi phải được cuộn sau khi xử lý nhiệt. Nhưng lúc này còn có một vấn đề khác, đó là bu lông, đặc biệt làbu lông cường độ cao, thường có độ cứng cao hơn sau khi xử lý nhiệt, làm giảm tuổi thọ của khuôn cán. Ngoài ra, nếu chất lượng của dây cán không đủ tốt và xảy ra các vết nứt nhỏ hoặc hiện tượng bong tróc do mỏi tiếp xúc tương tự trên bề mặt hoặc chân ren thì hiệu quả cải thiện tính năng mỏi của bu lông là không đáng kể, thậm chí hiệu suất mệt mỏi có thể bị giảm.
03. Khoảng cách giữa mặt kết thúc và chủ đề
Các thử nghiệm đã chỉ ra rằng mặt cuối đai ốc càng gần vị trí ren, bu lông càng sớm sẽ bị hỏng. Điều này là do vị trí mà bu lông bắt đầu xâu chuỗi thường là khu vực lăn thô nhất, dẫn đến nồng độ ứng suất cao hơn. Chủ đề đầu tiên của cặp bu lông là tập trung căng thẳng nhất, và việc đặt luồng đầu tiên gần với vị trí bắt đầu có thể dẫn đến giảm cường độ mệt mỏi. Vì vậy, có khoảng cách ít nhất 2 luồng giữa luồng đầu tiên của cặp bu lông và khu vực ren có thể loại bỏ nguy hiểm ẩn này.
Ảnh hưởng của hình dạng thung lũng ren và kích thước bán kính.
04. Hình dạng và kích thước mẫu chủ đề
Khi bu lông chịu tác dụng của lực, sự tập trung ứng suất xảy ra tại rãnh ren và giá trị của nó phần lớn phụ thuộc vào hình dạng của rãnh. Thay đổi hình dạng của rãnh răng, chẳng hạn như rãnh ren càng mịn, làm giảm sự tập trung ứng suất và tăng độ bền mỏi. Nói chung, độ bền mỏi của ren ở rãnh đáy phẳng là thấp nhất. Nếu sử dụng rãnh răng tròn thay vì rãnh răng phẳng thì độ bền mỏi của bu lông có thể được cải thiện. Kích thước của bu lông cũng có tác động đến đặc tính mỏi, đường kính lớn hơn dẫn đến độ bền mỏi thấp hơn; Điều này cũng áp dụng cho ren bu lông.
05. Vết nứt ở đáyVítcái đầu
Các vết nứt do mỏi thường bắt đầu ở phần dưới của ren, nhưng chúng cũng thường bắt đầu ở phần dưới của đầu vít. Các vết nứt bắt đầu xuất hiện ở đáy đầu vít thường do thiết kế đường kính cung chuyển tiếp của đầu vít không đúng (tập trung ứng suất gây ra do đường kính cung chuyển tiếp không đúng) hoặc do bu lông được lắp đặt trên một mặt nghiêng. ủng hộ. Một góc nhỏ giữa đầu bu lông và vật đỡ (còn được gọi là mặt đầu đai ốc), chẳng hạn như 2 độ, có thể có tác động tiêu cực không thể đo lường được đến độ bền mỏi. Hiện tượng này thường xảy ra trước đây khi vật được đỡ là một bộ phận được hàn (thường trải qua quá trình giải phóng ứng suất và thay đổi hình dạng kết cấu sau khi hàn).
06. Phân bố căng thẳng
Sự phân bố ứng suất trên đai ốc không đồng đều và một số khóa đầu tiên thực sự chịu một lượng lớn tải trọng. Vì vậy, độ mỏi của bu lông xảy ra ở chốt thứ nhất và thứ hai của đai ốc. Như vậy chúng ta có thể thấy rằng việc cải thiện sự phân bổ ứng suất đồng đều giữa một số bu lông trong mối nối sẽ làm tăng độ bền mỏi.
07. Khiếm khuyết luyện kim trong thép
Một số bu lông không còn được cắt sau khi gia công nguội hoặc kéo nguội, do đó các khuyết tật bề mặt của nguyên liệu thô vẫn còn trên bề mặt của các chi tiết hoàn thiện.
Lớp khử trùng nghiêm trọng trên bề mặt của bu lông là một khu vực yếu trên đó. Trong quá trình lăn sau khi đầu lạnh, do biến dạng lớn của bề mặt thép, hầu hết lớp khử trùng sẽ được ép vào khu vực trên cùng của sợi chỉ. Sức mạnh và độ cứng của lớp khử trùng này là rất thấp, khiến nó dễ bị hao mòn (phá vỡ sợi chỉ) và trở thành một nguồn vết nứt mệt mỏi, dẫn đến thất bại sớm.
08. Cải thiện phân phối ứng suất của các chủ đề cặp bu lông
Để cải thiện sự phân bố căng thẳng giữa các sợi bu lông và tăng tuổi thọ mệt mỏi; Cuộc điều tra cho thấy nó cũng có thể đạt được bằng cách thay đổi hình dạng của đai ốc. Tạo một rãnh ở mặt cuối, nơi đai ốc tiếp xúc với cốt thép có thể làm tăng tuổi thọ mệt mỏi lên 25%. Sự cải thiện này đặc biệt phù hợp cho các bu lông có kích thước lớn. Tất nhiên, có những cách khác để phân phối căng thẳng củaBolt Nutkhớp đều hơn, chẳng hạn như thay đổi vật liệu của đai ốc sang vật liệu khác, sao cho mô đun đàn hồi của nó khác với mô đun đàn hồi của bu lông; Ví dụ, chế tạo ren bu lông, đai ốc với các bước ren khác nhau; Ngoài ra, hãy sử dụng các sợi nhọn.
09. Siết chặt các bu lông theo lực tải thiết kế
Trong số rất nhiều trường hợp, cách hiệu quả nhất để cải thiện tuổi thọ mỏi của các cặp bu lông là thắt chặt các bu lông thành lực tải trước thiết kế. Thông thường, một bu lông được gắn chặt an toàn chỉ mang 5% (hoặc thậm chí ít hơn) của tải động. Do đó, một bu lông được gắn chặt an toàn có khả năng chống lại tải trọng mệt mỏi. Điều này là do tải xen kẽ tác dụng trên bu lông là rất nhỏ, do đó ứng suất xen kẽ được tạo ra bên trong bu lông cũng rất nhỏ, thường thấp hơn nhiều so với giới hạn mà bu lông có thể chịu được. Khi xảy ra thất bại mệt mỏi, chín trong số mười lý do là do lực thắt chặt trước bu lông không đạt đến giá trị thiết kế, điều này khiến bu -lông bị căng thẳng theo mô men và dẫn đến thất bại sớm.