味道和反合策略
在各种机械结构，建筑项目甚至日常生活中的家具组件中，螺栓都起着必不可少的作用。凭借简单但精致的设计，它牢固地连接了不同的零件。但是，我们经常观察到一个有趣的现象：处于紧密状态的螺栓可以稳定起作用，以确保结构的安全性和稳定性；但是，一旦螺栓松动，在似乎并不严重的外力下，容易碎裂就很容易导致严重的事故。这背后隐藏了哪些科学原则？本文将深入探讨该螺栓的奥秘。从多学科的角度的角度来看，螺栓紧密时是安全且声音的，但是在松动后是如此脆弱，并引入了多种方法，以防止螺栓详细松动螺栓。
螺栓工作的基础
基本工作原理
螺栓是通过螺纹连接的紧固件。工作原理是基于摩擦和撞击力的。当使用该工具拧紧螺栓时，螺栓将产生轴向拉伸力，从而在连接部件之间互相压缩压力。本质对抗压前力对于螺栓连接的可靠性非常重要。适当的抗衡力可以确保当螺栓受到各种外力影响时，连接零件始终在没有相对滑动的情况下密切匹配。
以汽车发动机的气缸盖螺栓为例，它需要承受发动机运行期间产生的高温，高压和严重振动。通过准确控制螺栓的污水前力，它可以确保气缸盖和气缸体之间的密封性能，防止气体泄漏，并确保发动机正常运行。
处于紧密状态的力
在紧密的状态下，螺栓主要具有两部分力的力：一个是由撞击力产生的轴向张力，另一个是在工作过程中可能受到的外部载荷力。在正常情况下，设计了合理的螺栓连接，其预击力和外部载荷功率在螺栓材料的应力范围内。
从材料力学的角度来看，螺栓材料可以在弹性变形范围内承受一定的拉伸力，而不会永久变形或破裂。当将外部负载功率应用于螺栓连接时，只要总拉伸力不超过螺栓材料的屈服强度，螺栓就可以通过弹性变形且均匀地通过连接部分适应外力。例如，在桥结构中，使用大量螺栓连接钢梁。在紧密状态下，这些螺栓不仅必须承担桥梁本身产生的静态负载，还必须承担车辆驾驶时产生的动态载荷。但是，由于设计过程中各种因素的全面考虑，通过合理地选择螺栓的规格，材料和控制，螺栓可以长期稳定地工作。
分析螺栓松动的原因
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部队情况的巨大变化
一旦螺栓松开，应力将发生巨大变化。放松后，螺栓和连接器之间的预触时力已大大降低甚至消失。最初依赖摩擦抗性的外力直接作用于螺栓上。
一方面，由于前力前力不足，相对位移很容易发生在连接器之间，这将导致螺栓承受额外的剪切力。剪切力是与螺栓横截面平行的一种力，它将在螺栓内部产生剪切应力。当剪切应力超过螺栓材料的剪切强度时，可能会发生剪切和切割。例如，在高速旋转的机械设备中，例如电动机和轴的连接螺栓，如果放宽，转子的高速螺栓将被严重切割，可能会立即断裂，导致螺栓设备损坏甚至造成安全事故。
另一方面，当松散的螺栓承受外部载荷时，由于失去朝向的缓冲液效应，应有应力浓度的现象会显着加强。应力浓度是指零件形状部分（例如螺纹的根，螺栓头和极点的过渡等）中部分应力的现象。在紧密的状态下，抗压前的力可以使应力分布相对均匀。放松后，外力集中在螺栓的某些地方，因此这些区域的应力远远超过了平均应力水平。当应力浓度处的应力达到螺栓材料的强度极限时，螺栓将从部位断开。例如，在建筑结构中，如果连接钢梁的某些螺栓在由地震等自然灾害引起的动态载荷的作用下松动，则螺栓将由于压力浓度而迅速破裂，这将危害整个建筑物的安全性结构。
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物质特征的影响
螺栓的材料特征对其在紧密度和松弛状态下的性能有重要影响。常见的螺栓材料包括碳钢，合金钢，不锈钢等。不同的材料具有不同的机械性能。
碳钢螺栓的价格相对较低，具有一定的强度和韧性，但在耐腐蚀性方面相对较弱。如果碳钢螺栓用于潮湿且腐蚀性的介质环境和松动，则材料的表面很容易生锈，从而导致有效的承载区域降低并降低强度，这更有可能破裂。例如，在某些室外钢结构建筑物中，由于长期暴露于自然环境，如果碳钢螺栓松开，它们可能会在外部力量（例如风力发电）的作用下破裂。
合金钢螺栓可以通过添加各种合金元素（例如铬，镍，钼等）来显着提高材料的强度，韧性和腐蚀性。但是，即使是由于力的恶化，即使是在松动状态下的合金钢螺栓，也很难避免损坏的风险。例如，在高温，高压和高速（例如航空发动机）的极端工作环境中，一旦使用了高性能合金钢螺栓，复杂的应力和高温环境将加速材料的疲劳损害，最终将领导航班安全。
不锈钢螺栓具有良好的耐腐蚀性，并且经常用于食品加工，化学工业和其他行业。但是，不锈钢的某些特征（例如较低的导热率和高处理硬化症）也会在一定程度上影响其在松散状态的性能。当不锈钢螺栓松开时，当它获得时，由于加工硬化的现象，材料的局部硬度将增加，并且韧性将降低。
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疲劳损害的关键作用
疲劳损伤是导致松动螺栓的重要因素。在实际工作中，许多螺栓正在承担负载负载，即定期进行负载的大小和方向。当螺栓处于紧密状态时，由于预抗压，应力水平相对稳定，并且疲劳损伤的发展很慢。
但是，一旦螺栓松动，应力浓度就会加剧，并且由于连接器之间的相对位移，交点应力值将显着增加。根据疲劳的疲劳破裂，在交替应力的影响下，即使应力振幅值低于材料的屈服强度，在一定数量的循环加载后，内部也会产生微裂缝。这些微裂缝将随着负载数量的增加而逐渐扩展。当裂缝在一定程度上膨胀时，螺栓会突然折断。
例如，在汽车的悬架系统中，连接每个组件的螺栓在车辆驾驶过程中经常会转换负载。如果螺栓松开，其负担得起的强度幅度值将大大增加，并且疲劳寿命将大大缩短。也许在车辆驾驶一段时间后，螺栓会导致悬架系统因疲劳断裂而失败，这严重影响了驾驶安全性。
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环境因素的作用
环境因素对螺栓的性能有重大影响，并且在紧密度和松动状态下影响的影响不同。
温度是重要的环境因素。在高温环境中，螺栓材料的机械性能将发生变化，例如强度降低和加剧蠕变现象。对于紧密的螺栓，通常在设计中考虑高温对材料性能的影响，并采取相应的措施，例如热绝缘和冷却。例如，在热功率厂的高温度管道连接中，采用高温螺栓材料并配备了绝缘套管，以确保螺栓在高温环境中正常工作。但是，当螺栓松动时，由于污水前约束的损失，它更有可能在高温下引起间隔变形，从而进一步降低了螺栓延伸和撞击力的力承受外力。
湿度和腐蚀性介质也是不容忽视的环境因素。在潮湿的环境或腐蚀性介质的情况下，螺栓容易腐蚀。对于紧密的螺栓，由于表面与连接零件紧密拟合，因此可以在一定程度上降低腐蚀介质的接触区域并降低腐蚀速度。但是，当螺栓松动时，腐蚀介质更有可能接触螺栓的各个部位并加速腐蚀过程。例如，在海油钻井平台中使用了大量螺栓，以连接连接该平台的钢结构组件。由于湿度高和高盐海洋环境，一旦螺栓松动，海水将迅速腐蚀螺栓，从而导致强度下降并最终破裂。
对螺栓松动原因的深入分析
线程连接是根据自我锁定条件设计的：ψ≤ρv，线程sub -sub -tribute的摩擦子帧是自锁定螺栓以固定螺栓的，因此静态负载下的连接不会松开。但是，当冲击钢结构螺栓 螺母 垫片 弹簧圈安装，振动，可变负载和温度变化很大时，螺旋摩擦F将立即减少或消失。如果这种现象反复出现，连接螺栓将逐渐松动。
螺纹紧固件松动后，产生动能MV²，轴向力的紧固件，螺纹被破坏，然后将螺栓拉开。径向力的紧固件，螺栓被切断，螺栓孔被打破。
此外，如果在安装过程中不严格遵守操作法规，则螺栓不均匀，并且某些螺栓不足以预先使用，并且在随后的使用中首先轻松放松。同时，设备生成的磨损很长时间将改变连接之间的协调精度，从而使原始的关闭连接发生，然后使螺栓松开。
消除常见的误解
这不是拉伸强度不足
以M20×80的8.8级高强度螺栓为例，它的重量仅为0.2 kg，其最小拉伸负荷为20吨，是其自身重量的100,000倍。在正常情况下，我们将仅使用它来固定20公斤的组件，而最大功能的最大功能只有千分之一。即使是其他力在设备中的作用也无法突破组件的重量。因此，螺纹紧固件的拉伸强度足够，并且由于螺栓的强度不足，因此不可能损坏。
不是疲劳强度
在水平振动实验中钢结构螺栓 螺母 垫片 弹簧圈安装，螺纹紧固件只能在一百次中松动，并且在疲劳强度实验中需要重复振动100万次。换句话说，螺纹紧固件被其疲劳强度的十分之一松开，我们只使用了其出色的十分之一。因此，螺纹紧固件的松动不是由于螺栓的疲劳强度。
防止螺栓松开和破裂的策略
设计阶段的考虑
在设计阶段，我们必须完全考虑螺栓连接的类型，尺寸，频率和工作环境，并合理地选择螺栓的材料，规格和预处理。例如，在设计桥结构的螺栓时，根据桥梁的跨度，轴承能力以及该区域的气候条件，可以准确计算所需螺栓的强度水平和攻击力。
控制链接的控制
在安装过程中，有必要严格按照操作法规进行操作，以确保螺栓的撞击力以满足设计要求。扭矩，液压担架和其他工具通常用于控制潮湿的力。同时，请注意由于安装不当而导致的安装顺序和方法，以避免螺栓力不均匀。例如，在安装大型机械设备的螺栓时，根据规定的顺序和扭矩值多次拧紧螺栓，以确保每个螺栓都可以均匀。
日常维护点
在日常维护中，有必要定期检查螺栓连接，以找出是否及时松开螺栓。简单的方法（例如标记和敲击方法）可用于检查。一旦发现螺栓松动，就必须及时收紧它们并分析松动的原因，并采取相应的改进措施。例如，对于由于振动而松动的螺栓，可以增加抗浮动措施，例如抗浮垫和螺纹锁定剂。
高级监控技术的应用
还可以使用一些高级监控技术，例如对适应膜的监视，超声监测等，以实时监视关键部分的螺栓，掌握及时的压力状态和健康状况，并提前找到潜在的安全危害。
选择抗pine方法
1。炸和抗斑
防弹簧坐垫鼠尾草抗浮动：弹簧垫中抗胸骨的原理是，弹簧垫环被扁平后，弹簧垫环将产生连续的弹性，这将保持螺母的螺纹连接和螺栓的螺纹连接。防止坚果松开。同时，将弹簧垫环的锋利角嵌入螺栓和连接部件的表面，以防止螺栓相对于连接旋转。
顶部螺钉（双螺母）防瓷器：用两个螺母拧紧顶部，使螺栓拉伸转子截面中的螺栓，并压缩螺母，以便始终保持螺纹辅助摩擦。
防自锁螺母抗刺：螺母的一端被制成非圆形部分或缝纫。拧紧螺母时，嘴巴肿胀，旋转线拧紧闭合的弹性。
螺弹性环螺母抗浮动：螺纹旋转嵌入纤维或尼龙中以增加摩擦。弹性圆还发挥了防止液体泄漏的作用。
2。机械抗pine
和插槽螺母和开放式抗浮动性：拧紧插槽式螺母后，将开场销售的开口插入螺母凹槽和螺栓的销售中，然后打开开口的开口，以制作螺母和螺栓旋转。
：停止填充：拧紧螺母后，单ear或两个耳朵将垫环紧紧地停在螺母的侧面，并紧紧地连接零件，以实现抗宽面。
防候选钢丝抗浮动：使用低碳钢丝渗透到每个螺钉头的孔中，将每个螺钉串联连接以制动它们。
3。永久性抗pine：常用的永久性抗pine包括：点焊接，铆接，粘结等。这种方法的大部分是在拆卸时销毁螺纹紧固件，并且无法重复使用。
此外，还有其他一些抗浮动方法，例如旋转螺纹之间的涂料液体粘合剂，螺母末端的镶嵌尼龙环和铆钉抗pine。机械抗pine和摩擦抗pine被称为拆卸抗pine，而永久性抗pine则称为非抑制抗pine。
结尾
