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            壓縮機網 >后處理/配件>后處理設備>正文

            為什么螺栓會松動

              一、螺栓松動的主要原因

              【壓縮機網】1. 擰緊不足

              擰緊不足或假擰緊的螺栓本來就是預緊力不足,如果再出現松動,接頭便沒有足夠的夾緊力將各個部分固定在一起。這可能導致兩個零件之間橫向滑動,螺栓就會受到不必要的剪切應力,最終可能導致螺栓斷裂。

              2. 振動

              對螺栓連接在振動下的試驗表明,許多小的“橫向”運動導致連接的兩個部分相互運動,同時螺栓頭或螺母與被連接件也會產生運動。

              這些重復的運動會抵消螺栓和被連接件之間的摩擦。最終,振動將導致螺栓的螺紋上“旋轉松開”,接頭失去夾緊力。

              3. 嵌入

              設計開發螺栓張力的工程師允許有一段磨合期,產生一定的預緊力損失,在此期間,螺栓的緊密度會出現松弛。

              這種松弛是由于螺栓頭和/或螺母、螺紋及被連接件結合面之間嵌入造成的,并且可以在軟材料(如復合材料)以及硬質拋光金屬都會發生。

              如果接頭設計不當,或者在開始時螺栓未達到規定張力,則接頭的嵌入可能導致夾緊力損失而達不到所需的最小夾緊力。

              結合面之間存在微觀的凹凸不平,在擰緊后螺栓預緊力作用下就會產生凸點壓潰,永久塑性變形,從而螺栓的夾緊長度會降低,最終導致螺栓的預緊力下降。

              4. 墊片蠕變和熱膨脹

              許多螺栓接頭在螺栓頭和接頭表面之間包括一個薄而軟的墊圈,以密封接頭,防止氣體或液體泄漏。墊圈本身也起到彈簧的作用,在螺栓和接合面的壓力下回彈。

              隨著時間的推移,尤其是接近高溫或腐蝕性化學品時,墊圈可能會“蠕變”,這意味著它失去彈性,導致夾緊力的損失。

              如果螺栓和接頭的材料不同,由于環境快速變化或工業循環過程導致的溫度差異過大,會導致螺栓材料迅速膨脹或收縮,可能會使螺栓松動。

              5. 沖擊

              沖擊指較大沖擊載荷超過螺栓預緊時摩擦力,產生滑動。

              來自機械、發電機、風力渦輪機等的動態或交變載荷可導致機械沖擊,而施加在螺栓或接頭上的沖擊力,則會導致螺栓發生相對滑動。

              就像振動一樣,這種滑動最終會導致螺栓松動。甚至沖擊往往在設計接頭連接時候還未考慮到這么大的載荷。

              二、什么是預加載?

              在工程中具有多種含義的術語。一個是緊固件在最初擰緊時產生的張力(載荷)。當螺栓伸展時,螺栓和螺母之間的部件壓縮,從而增加所謂的夾緊負荷,直到緊固過程結束。

              三、螺栓松動的危害

              1. 法蘭泄漏

              2. 風機轉子與機艙分離脫落

              3. 船舶發動機震動連接螺栓脫落

              船舶發動機震動連接螺栓脫落,并隨著船舶滾動,造成設備的進一步損壞。

              在螺栓連接中,擰緊螺母實際上會使螺栓伸長,就像拉動彈簧一樣。這種拉力,或者說張力,會產生相反的夾緊力,將被連接件的兩部分緊密的固定在一起。

              如果螺栓松動,夾緊力就會減弱。

              松動的螺栓不僅僅是一個令人頭疼的麻煩。如果接頭沒有迅速重新擰緊,就可能開始泄漏液體或氣體,螺栓可能斷裂,設備可能損壞,或可能發生災難性事故。

              四、總結

              “最好的防松是保證預緊力足夠,不會使接頭產生滑動、開口等問題”。

              以上分析可以看出由于預緊力不足或降低導致松動的原因就達到了3個,因此需要特別控制螺栓的預緊力來控制松動的風險。

              只要預緊力足夠滿足要求,只要不是太短的夾緊長度(如lk≥3d),即使存在一定的振動載荷,螺栓一般也不會自松動。

              良好的螺栓連接設計以及適當的夾緊力開發和適當的螺栓防松裝置相結合,可以可靠地固定螺栓連接,以應對這里提出的許多松動挑戰。

              一個好的螺栓連接將被設計成適當尺寸和類型的螺栓和螺母,并指定最佳的張力,以達到保持連接完整性所需的夾緊力。

              在應用中,適當的夾緊力要求每個螺栓中的張力(預緊力)達到正確水平,并在整個使用壽命期間保持在該水平。

              因此在螺栓上保持適當的張力是至關重要的,可以在設計時候采用超聲波來測量螺栓的軸力,保證螺栓的預緊力達到設計要求,茲懋的超聲波軸力測量儀就是專門用來測量螺栓的軸力,還具有二維碼功能,可實時追溯該螺栓的軸力。


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