عوامل مؤثر بر قدرت خستگی پیچ ها

01. کیفیت سطح موضوعات
زبری سطح رزوه ها تاثیر بسزایی در طول عمر خستگی دارد پیچ و مهره. وقتی زبری 4 پیچ و مهره فولادی CrNiMo با رزوه M6-1.0 از 0.08-0.16 به 0 کاهش یابد. 63-1.35، قدرت خستگی 33% کاهش می یابد. هنگامی که زبری سطح پیچ‌ها با رزوه M{{{0}}.5 از 0.{13}}.16 به 0.16-0.32 کاهش می‌یابد، استحکام خستگی 21 درصد کاهش می‌یابد. .
02. تأثیر فرآیند نورد موضوع
نخ های نورد یک لایه تقویت کننده تغییر شکل و استرس فشاری باقیمانده بالاتر ایجاد می کنند ، که نقش مهمی در جلوگیری از شروع و انتشار زودرس ترک های خستگی دارد. در عین حال ، همچنین زبری سطح دره دندان را کاهش می دهد که برای بهبود استحکام خستگی پیچ مفید است. با این حال ، اگر نخ نورد شود و سپس تحت عملیات حرارتی قرار گیرد ، عوامل مطلوب فوق از بین می روند. بنابراین ، از منظر بهبود عملکرد خستگی پیچ ها ، نخ ها باید پس از عملیات حرارتی چرخانده شوند. اما در این زمان مشکل دیگری وجود دارد ، یعنی پیچ و مهره ها ، به ویژهپیچ های با استحکام بالامعمولاً بعد از عملیات حرارتی از سختی بیشتری برخوردار هستند و این باعث کاهش عمر خدمت قالب نورد می شود. علاوه بر این ، اگر کیفیت سیم نورد به اندازه کافی مناسب نباشد و میکرو ترک ها یا پدیده های لایه برداری خستگی مشابه بر روی سطح یا ریشه نخ رخ می دهد ، تأثیر بهبود عملکرد خستگی پیچ قابل توجه نیست و حتی عملکرد خستگی ممکن است کاهش یابد.
03. فاصله بین صورت انتهای مهره و نخ
آزمایشات نشان داده است که هرچه قسمت انتهای مهره به موقعیت نخ نزدیکتر باشد ، هر چه زود پیچ ​​شکست بخورد. این امر به این دلیل است که موقعیتی که پیچ شروع می شود ، معمولاً خشن ترین ناحیه نورد است و در نتیجه غلظت استرس بیشتر می شود. اولین نخ جفت پیچ بیشترین استرس است و قرار دادن این نخ اول نزدیک به موقعیت شروع می تواند منجر به کاهش استحکام خستگی شود. بنابراین ، داشتن فاصله حداقل 2 نخ بین نخ اول جفت پیچ و ناحیه نخ می تواند این خطر پنهان را از بین ببرد.
تأثیر شکل دره نخ و اندازه شعاع.
04. شکل و اندازه الگوی نخ
هنگامی که یک پیچ در معرض زور قرار می گیرد ، غلظت استرس در دره نخ رخ می دهد و مقدار آن تا حد زیادی به شکل دره بستگی دارد. تغییر شکل شیار دندان ، مانند نرم تر شیار نخ ، غلظت استرس را کاهش داده و استحکام خستگی را افزایش می دهد. به طور کلی ، مقاومت خستگی نخ ها در شیارهای کف صاف کمترین است. اگر از دره های دندان دایره ای به جای دره های دندان صاف استفاده شود ، می توان مقاومت خستگی پیچ ها را بهبود بخشید. اندازه پیچ ها همچنین بر خصوصیات خستگی تأثیر می گذارد و قطرهای بزرگتر منجر به مقاومت خستگی کمتری می شوند. این همچنین در مورد نخ های پیچ صدق می کند.
05. ترک در پایینپیچسر
ترک های خستگی معمولاً از پایین رزوه شروع می شوند، اما اغلب از پایین سر پیچ نیز شروع می شوند. ترک هایی که در پایین سر پیچ ظاهر می شوند معمولاً به دلیل طراحی نامناسب قطر قوس انتقال سر پیچ (تمرکز تنش ناشی از قطر قوس انتقال نامناسب) یا به دلیل نصب پیچ بر روی شیب دار ایجاد می شوند. پشتیبانی می کند. یک زاویه کوچک بین سر پیچ و جسم نگهدارنده (همچنین به عنوان صفحه انتهایی مهره نیز شناخته می شود)، مانند 2 درجه، می تواند تأثیر منفی غیر قابل اندازه گیری بر استحکام خستگی داشته باشد. این پدیده اغلب در گذشته زمانی رخ می داد که جسم مورد حمایت یک جزء جوش داده شده بود (که معمولاً پس از جوشکاری دچار تنش و تغییر شکل ساختاری می شود).
06. توزیع استرس
توزیع تنش روی مهره ناهموار است و مقدار زیادی بار در واقع توسط چند سگک اول حمل می شود. بنابراین، مقدار زیادی خستگی پیچ در سگک اول و دوم مهره رخ می دهد. بنابراین می بینیم که بهبود توزیع تنش به طور مساوی بین چند پیچ ​​در اتصال، استحکام خستگی را افزایش می دهد.
07. عیوب متالورژی در فولاد
برخی از پیچ و مهره ها پس از سرد شدن یا کشیدن سرد دیگر بریده نمی شوند، بنابراین عیوب سطحی مواد اولیه روی سطح قطعات تمام شده باقی می ماند.
لایه ترشح شدید روی سطح پیچ ، ناحیه ای ضعیف روی آن است. در طی فرآیند نورد پس از عنوان سرد ، به دلیل تغییر شکل زیاد سطح فولاد ، بیشتر لایه decarburization در قسمت بالای نخ فشرده می شود. قدرت و سختی این لایه decarburization بسیار کم است و باعث می شود که آن را به دلیل خرابی سایش و پارگی (شکستگی نخ) و تبدیل شدن به یک منبع ترک خستگی ، و منجر به خرابی اولیه خستگی شود.
08. توزیع استرس موضوعات جفت پیچ را بهبود بخشید
برای بهبود توزیع استرس بین نخ های پیچ و افزایش عمر خستگی. تحقیقات نشان می دهد که با تغییر شکل مهره می توان آن را نیز بدست آورد. ایجاد یک شیار در قسمت انتهایی که مهره در تماس با تقویت کننده می تواند عمر خستگی را 25 ٪ افزایش دهد. این پیشرفت به ویژه برای پیچ های بزرگ مناسب است. البته روشهای دیگری برای توزیع استرس وجود داردگردواتصال یکنواخت تر، مانند تغییر ماده مهره به ماده دیگر، به طوری که مدول الاستیک آن با پیچ متفاوت باشد. مثلاً ساختن رزوه های پیچ و مهره با گام های مختلف. از طرف دیگر، از نخ های نوک تیز استفاده کنید.
09. پیچ ها را به نیروی پیش بار طراحی شده سفت کنید
در میان موارد بیشمار ، مؤثرترین راه برای بهبود عمر خستگی جفت های پیچ ، محکم کردن پیچ ها به نیروی پیش بار طراحی است. به طور معمول ، یک پیچ محکم بسته شده فقط 5 ٪ (یا حتی کمتر) از بار پویا را به همراه دارد. بنابراین ، یک پیچ محکم بسته شده مقاومت شدیدی در برابر بارهای خستگی دارد. این امر به این دلیل است که بار متناوب که روی پیچ عمل می کند بسیار اندک است ، بنابراین استرس متناوب ایجاد شده در داخل پیچ نیز بسیار کوچک است ، معمولاً بسیار پایین تر از حد مجاز است که پیچ در برابر آن مقاومت می کند. هنگامی که خرابی خستگی رخ می دهد ، نه از ده دلیل به دلیل عدم محکم شدن نیروی قبل از پیچ و مهره به مقدار طراحی است که این پیچ را در معرض استرس لحظه خمش قرار می دهد و منجر به شکست زودرس می شود.