螺栓联接的预紧力与疲劳强度的讨论
【摘 要】本文通过用古德曼疲劳准则分析计算螺栓联接的疲劳强度安全系数来讨论预紧力对螺栓联接疲劳强度的影响,推导了在螺栓联接产生分离条件下疲劳强度安全系数的计算公式,同时也讨论了预紧力振动松弛与螺纹根部局部屈服对螺栓联接疲劳强度的影响。
【关键词】疲劳强度;螺栓联接;预紧力;振动松弛
0 引言
轴向拉力作用下螺栓联接的失效多数为疲劳失效。统计表明百分之九十以上螺栓失效都与应力集中作用产生的疲劳失效有关。由于螺栓联接是一个多接触面的弹塑性接触问题,在重复加载作用下的应力应变关系十分复杂,并且影响疲劳强度的参素众多,因此,直接通过对螺纹的应力应变分析来计算螺栓联接的疲劳强度的实用意义不大。通常的做法是先计算出外力与预紧力作用下螺栓中的平均应力与变化应力,然后对应力集中,尺寸效应等影响疲劳强度的参数进行综合考虑,再应用古德曼法则来计算螺栓联接的疲劳强度。
一般情况下联接件的有效刚度远大于螺栓刚度。螺栓预紧力的存在,除了使零件之间产生紧密联接,增强联接的刚性之外,还会大幅度降低在拉伸载荷作用下螺杆应力的变化幅度,由此提高了螺栓联接的疲劳强度。如果预紧力不够大,拉伸载荷有可能超过螺栓联接的预紧力,造成联接件分离,这会使螺栓联接的刚度大幅下降,
螺栓联接的预紧力与疲劳强度的讨论
【摘 要】本文通过用古德曼疲劳准则分析计算螺栓联接的疲劳强度安全系数来讨论预紧力对螺栓联接疲劳强度的影响,推导了在螺栓联接产生分离条件下疲劳强度安全系数的计算公式,同时也讨论了预紧力振动松弛与螺纹根部局部屈服对螺栓联接疲劳强度的影响。
【关键词】疲劳强度;螺栓联接;预紧力;振动松弛
0 引言
轴向拉力作用下螺栓联接的失效多数为疲劳失效。统计表明百分之九十以上螺栓失效都与应力集中作用产生的疲劳失效有关。由于螺栓联接是一个多接触面的弹塑性接触问题,在重复加载作用下的应力应变关系十分复杂,并且影响疲劳强度的参素众多,因此,直接通过对螺纹的应力应变分析来计算螺栓联接的疲劳强度的实用意义不大。通常的做法是先计算出外力与预紧力作用下螺栓中的平均应力与变化应力,然后对应力集中,尺寸效应等影响疲劳强度的参数进行综合考虑,再应用古德曼法则来计算螺栓联接的疲劳强度。
一般情况下联接件的有效刚度远大于螺栓刚度。螺栓预紧力的存在,除了使零件之间产生紧密联接,增强联接的刚性之外,还会大幅度降低在拉伸载荷作用下螺杆应力的变化幅度,由此提高了螺栓联接的疲劳强度。如果预紧力不够大,拉伸载荷有可能超过螺栓联接的预紧力,造成联接件分离,这会使螺栓联接的刚度大幅下降,
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