В какую сторону откручивать болты на колесах машины

How is the length of the bolt measured with or without a head

Вопросы, которые нам часто задают

Некоторые из часто задаваемых вопросов, которые нам задают, представлены ниже:

sbuleКакие метки изображены на головке болта?sbuleПри затягивании болтов из нержавеющей стали они склонны заедать, что происходит?sbuleЯ не могу найти прочность на сдвиг крепежа в спецификации, можете ли вы помочь?sbuleКак лучше всего проверить значение крутящего момента на болте?sbuleКаковы преимущества крепежа с мелкой резьбой по сравнению с крепежом с крупной резьбой?sbuleКакие существуют методы расчета соответствующего момента затяжки болта.sbuleИмеет ли значение, затягиваете ли вы головку болта или гайку?sbuleКак выбрать размер крепежа для конкретного применения?sbuleИзменяет ли использование удлинителя динамометрического ключа возможность достижения желаемого значения крутящего момента?sbuleМожно ли использовать гайку из мягкой стали с высокопрочным болтом?sbuleДолжен ли я всегда использовать шайбу под головкой болта и поверхностью гайки?sbuleКаков крутящий момент для метода затяжки?sbuleКак метрические классы прочности соответствуют дюймовым классам прочности?sbuleВ чем разница между болтом и винтом?sbuleЭффективно ли использование тонкой и толстой гаек для предотвращения ослабления?sbuleЕсть ли какой-то стандарт, в котором указано, насколько резьба должна выступать за гайку?sbuleНекоторые болты намеренно затянуты выше предела текучести. Почему они не деформируются, когда к суставу впоследствии прикладывается внешняя нагрузка, и не ослабевают?

sbule Какие метки изображены на головке болта?

boltheadОбычно стандарты крепежных изделий определяют два типа меток, которые должны быть на головке болта. Знак производителя – это символ, идентифицирующий производителя (или импортера). Это организация, которая берет на себя ответственность за соответствие крепежа установленным требованиям. Маркировка качества представляет собой стандартизированную маркировку, которая определяет свойства материала, которым соответствует крепеж. Например, 307A на головке болта означает, что свойства крепежа соответствуют стандарту ASTM A307 Grade A. Головка болта, показанная сбоку, указывает на то, что он относится к классу прочности 8.8, а ML — это маркировка производителя.

Обе метки обычно располагаются на верхней части головки болта, причем в большинстве стандартов указано, что метки могут быть приподняты или опущены. Производители обычно предпочитают выпуклые метки, потому что они могут быть добавлены только в процессе ковки, тогда как вдавленные метки могут быть добавлены впоследствии (возможно, с незаконными метками).

sbule У нас возникла проблема при затяжке болтов из нержавеющей стали — они имеют тенденцию заедать — что происходит?

Нержавеющая сталь может непредсказуемо выдержать истирание (холодная сварка). Нержавеющая сталь сама образует оксидную пленку на поверхности для защиты от коррозии. Во время затягивания крепежа, когда давление между соприкасающимися и скользящими поверхностями резьбы возрастает, защитные оксиды разрушаются, возможно, стираются, а верхние точки стыковочного металла срезаются или сцепляются друг с другом. Это кумулятивное действие засорения, сдвига и блокировки вызывает увеличение адгезии. В крайнем случае истирание приводит к заеданию — фактическому смерзанию нитей. Если затягивание продолжится, застежка может быть выкручена или ее резьба может быть сорвана.

Если происходит истирание, то из-за высокого трения крутящий момент не будет преобразован в предварительную нагрузку болта. Это может быть причиной проблем, которые вы испытываете. Изменение может быть связано с изменением шероховатости поверхности резьбы или другими подобными незначительными изменениями. Чтобы преодолеть проблему — предложения:

1. Замедление скорости оборотов установки может решить или уменьшить частоту проблемы. По мере увеличения оборота установки тепло, генерируемое во время затягивания увеличивается. По мере увеличения тепла, как и тенденция возникновения нитью.

2. Смазывание внутренних и/или внешних резьбов часто может устранить ветры потока. Смазочные материалы обычно содержат значительные количества дисульфида молибдена (моли). Некоторые экстремальные воски давления также могут быть эффективными. Будьте осторожны, однако, если вы используете крепеж из нержавеющей стали в приложениях, связанных с пищевыми продуктами, некоторые смазочные материалы могут быть неприемлемыми. Смазочные материалы могут быть применены в точке сборки или предварительно применены в виде партийного процесса, аналогичного покрытию. Несколько химических компаний, таких как Moly-Kote, предлагают противодействующие смазки.

3. Различные комбинации материалов гайки и болтов могут помочь в уменьшении или даже устранении раздражения. Некоторые организации определяют другой материал, такой как алюминиевые бронзовые орехи. Однако это может ввести проблему с коррозией, поскольку алюминиевая бронза является анодной для нержавеющей стали.

sbule Я не могу найти силу сдвига крепежа в спецификации, вы можете помочь?

Сдвижные сдвижные соединения могут быть спроектированы как сцепление с трением или прямой сдвиг. С суставами для трения вы должны убедиться, что силы трения, разработанные болтами, было достаточным для предотвращения скольжения между пластинами, включающими соединение. Суставы для трения предпочтительнее, если нагрузка динамична, поскольку она предотвращает страх.

С прямым сдвигом суставов хвостовика болтов поддерживает силу сдвига, непосредственно вызывая напряжение сдвига в болте. Прочность на сдвиг стального крепежа примерно в 0,6 раза превышает прочность на растяжение. Это соотношение в значительной степени не зависит от прочности на растяжение. Плоскость сдвига должна проходить сквозь непотребованный хвостовик болта, если нет, чем корневая площадь резьбы должна использоваться в расчете.

sbule Как лучше всего проверить значение крутящего момента на болте?

Существует три основных метода проверки крутящих моментов, применяемых к болтам после их установки; а именно, принимая чтение на датчике крутящего момента, когда:

1. Гребень начинает отойти от затянутого положения в направлении затяжения. Этот метод часто называют методом «трещины».

2. Грезет начинает отойти от затянутого положения в направлении, связанном с нежным. Этот метод часто называют методом «взлома».

3. Застежка переосмыслен до отмеченной позиции. С помощью метода «отмеченного крепежа» розетка приближается к отмеченному положению в направлении затягивания. Чистые отметки сначала написаны на гнездо и на поверхность соединения, которая останется неподвижной при повороте гайки. (Избегайте писания на шайбах, так как они могут повернуться с помощью гайки.) Гайка отступается примерно на 30 градусов, а затем повторно затягивает, так что списанные линии совпадают.

Для методов 1. и 2. Крутящий момент выловы обычно немного выше, чем у установки крутящий момент, поскольку статическое трение обычно больше, чем динамическое трение. На мой взгляд, наиболее точным методом является метод 3 — однако это не будет решать постоянную деформацию, вызванную ползучестью прокладки. Альтернатива состоит в том, чтобы измерить удлинение болта (если крепеж не попадает в коробку передач). Это может быть достигнуто путем обработки головки болта и конца болта, чтобы его можно было точно измерить с помощью микрометра. Проверка изменения в длине будет определять, теряете ли вы нагрузку.

Крутящий момент во всех трех методах следует прикладывать медленно и преднамеренно, чтобы свести к минимуму динамическое воздействие на показания манометра. Всегда необходимо следить за тем, чтобы невращающийся элемент, обычно болт, удерживался надежно при проверке крутящих моментов. Показания крутящего момента следует проверять как можно скорее после операции затяжки и перед любым последующим процессом, таким как покраска, нагрев и т. д. Показания крутящего момента зависят от коэффициентов трения под поверхностью гайки и в резьбе. Если крепежные детали остаются слишком длинными или подвергаются другим условиям окружающей среды перед проверкой, трение и, следовательно, значения крутящего момента могут измениться. Изменения также могут быть вызваны залеганием (пластической деформацией) резьбы и торца гайки/поверхности соединения, что имеет место. Такая заделка приводит к уменьшению натяжения болтов и влияет на момент затяжки. Значения крутящего момента могут варьироваться на целых 20 %, если болты простоят в течение двух дней.

sbule Каковы преимущества крепежа с мелкой резьбой по сравнению с крепежом с крупной резьбой?

Потенциальные преимущества тонкой резьбы:

1. Размер за размер: тонкая нить прочнее грубой. Это происходит как при растяжении (из-за большей площади напряжения), так и при сдвиге (из-за их большего малого диаметра).

2. Тонкая резьба также имеет меньшую склонность к ослаблению, поскольку угол наклона резьбы меньше, а, следовательно, и крутящий момент отключения.

3. Из-за меньшего шага они обеспечивают более точную настройку в приложениях, которым нужна такая функция.

4. Тонкую резьбу легче врезать в твердые материалы и тонкостенные трубы.

5. Мелкая резьба требует меньшего крутящего момента для создания эквивалентного предварительного натяга болта.

1. Мелкая резьба более подвержена истиранию, чем грубая.

2. Им требуется более длинное зацепление с резьбой, и они более подвержены повреждениям и загрязнению резьбы.

3. Они также менее подходят для высокоскоростной сборки, так как они чаще заедают при затягивании.

Обычно указывается грубая резьба, если нет наиважнейшей причины для указания мелкой резьбы, конечно, для метрических крепежных изделий мелкую резьбу получить труднее.

sbule Какие существуют методы расчета соответствующего момента затяжки болта?

Высокий предварительный натяг болтов обеспечивает устойчивость соединения к расшатыванию при вибрациях и усталостным нагрузкам. В большинстве случаев чем выше предварительный натяг, тем лучше (при условии, что поверхностное давление под торцом гайки не превышается).

Преднатяг связан с приложенным крутящим моментом за счет трения, которое присутствует под поверхностью гайки и в резьбе. Величина крутящего момента зависит в первую очередь от значений трения под головкой и резьбы, поэтому невозможно указать одну цифру для данного размера резьбы.

Напряжение, которое часто указывается, часто принимают за прямое напряжение в болте в результате предварительного натяга. Обычно он рассчитывается как предварительная нагрузка, деленная на площадь напряжения резьбы. Типичные значения варьируются от 50% до 80% предела текучести материала болта, во многих случаях используется показатель 75% предела текучести. Наша программа TORKSense использует этот подход, и более подробная информация об этом представлена ​​в файле справки, прилагаемом к демонстрационной программе, которую можно загрузить с нашего веб-сайта. (Эта программа также предоставляет большие базы данных по резьбе, болтовым материалам и коэффициентам гаек.)

Важно отметить, что в нем не учитывается напряжение кручения в результате момента затяжки. Высокие значения трения могут привести к тому, что фактическое комбинированное напряжение превысит предел текучести, если используются высокие процентные значения. (Растягивающее напряжение от предварительной нагрузки в сочетании с высоким напряжением сдвига при кручении из-за крутящего момента из-за сопротивления трения резьбы приводит к высокому комбинированному напряжению.) Подход процентного предела текучести хорошо работает в большинстве практических 75%, то вы можете превысить производительность, если используются высокие значения трения.

Один из способов обойти это ограничение — использовать процент текучести, основанный на комбинированном влиянии прямого напряжения (от предварительного натяга болта) и напряжения кручения (от приложенного крутящего момента). Использование этого подхода для указания значений крутящего момента является более логически последовательным и может снизить риск превышения предела текучести болта, особенно в условиях высокого трения резьбы. Здесь обычно используется показатель текучести 90%, когда рассчитывается комбинированное напряжение (обычно рассчитываемое как напряжение фон-Мизеса) от прямого напряжения и напряжения кручения. В наших программах Torque и BOLTCALC используется этот подход, и копию демонстрационной программы можно загрузить с нашего веб-сайта. Файл справки, прилагаемый к демонстрационной программе, содержит дополнительную информацию по этой теме.

sbule Имеет ли значение, затягиваете ли вы головку болта или гайку?

Обычно не имеет значения, затянуты головка болта или гайка. Это предполагает, что головка болта и поверхность гайки имеют одинаковый диаметр и контактные поверхности одинаковы (что дает одинаковый коэффициент трения). Если их нет, то это имеет значение.

Скажем, гайка была фланцевой, а головка болта — нет. Если момент затяжки определялся исходя из того, что гайка должна быть затянута, то если вместо этого впоследствии затягивалась головка болта, то болт мог быть перегружен. Обычно 50% крутящего момента используется для преодоления трения под поверхностью затяжки. Следовательно, меньший радиус трения приведет к большему крутящему моменту на резьбе болта и, следовательно, к чрезмерной затяжке.

Если верно обратное — крутящий момент определяется при условии, что головка болта должна быть затянута, то, если гайка будет затянута впоследствии, болт окажется недотянутым.

Существует также эффект расширения гайки, который иногда может быть важным. Расширение гайки — это эффект выталкивания внешней резьбы из-за заклинивания резьбы. Это уменьшает площадь зачистки резьбы и чаще всего происходит при затягивании гайки, поскольку затяжка облегчает эффект. Следовательно, если зачистка резьбы является потенциальной проблемой, а для обычных стандартных гаек и болтов — нет, то затяжка болта может быть полезной.

sbule Как выбрать размер крепежа для конкретного применения?

При выборе подходящего крепежа для конкретного применения необходимо учитывать несколько факторов. В основном это:

1. Сколько и какого размера/силы должны быть крепления? Помимо использования прошлого опыта аналогичного применения, необходимо выполнить анализ для определения требований к размеру/количеству/прочности. Такая программа, как BOLTCALC, может помочь вам решить эту проблему.

2. Материал болта, устойчивый к преобладающим условиям окружающей среды. Это может означать использование стандартного стального крепежа с защитой поверхности или использование материала с более естественной коррозионной стойкостью, такого как нержавеющая сталь.

Общий основополагающий принцип заключается в минимизации стоимости крепежа при соблюдении требований спецификации/срока службы. Каждая ситуация должна быть рассмотрена по существу, и, очевидно, необходима некоторая детальная работа, чтобы получить подробную рекомендацию.

sbule Изменяет ли использование удлинителя динамометрического ключа возможность достижения желаемого значения крутящего момента?

Если вы используете удлинительный гаечный ключ на конце динамометрического ключа, крутящий момент, прилагаемый к гайке, больше, чем указанный на циферблате динамометрического ключа.

Если динамометрический ключ имеет длину L, а удлинительный ключ — длину E (общая длина L+E), то:

ИСТИННЫЙ КРУТЯЩИЙ МОМЕНТ = ПОКАЗАНИЯ ПО ЦИФЕРБЛАТУ X (L+E)/L

то есть крутящий момент будет увеличен.

sbule Можно ли использовать гайку из мягкой стали с высокопрочным болтом?

Стандарты толщины гаек были составлены на основании того, что болт всегда подвергается разрушению при растяжении до того, как гайка сорвется. Если болт ломается при затягивании, очевидно, что требуется замена. Снятие нити имеет тенденцию быть постепенным по своей природе. При возникновении режима срыва резьбы могут поступить в эксплуатацию частично вышедшие из строя узлы, что может иметь катастрофические последствия. Следовательно, следует избегать возможного срыва резьбы как с внутренней, так и с внешней резьбы, если требуется обеспечить надежную конструкцию. При выборе гаек и болтов всегда необходимо следить за тем, чтобы соответствующий класс гаек соответствовал классу болтов.

Стандартный класс прочности (или класс прочности, как он известен в стандартах) для многих отраслей промышленности составляет 8,8. На головке болта следует нанести 8.8 вместе с клеймом, указывающим на производителя. Класс прочности гайки, соответствующей болту 8.8, — класс 8. Гайка должна быть маркирована цифрой 8, идентификационный символ производителя должен быть на усмотрение производителя.

Болты с более высоким пределом прочности, такие как класс прочности 10.9 и 12.9, имеют соответствующие гайки 10 и 12 соответственно. Как правило, гайки с более высоким классом прочности могут заменить гайки с более низким классом прочности (поскольку, как объяснялось выше, «самым слабым звеном» должен быть разрыв болта при растяжении).

sbule Должен ли я всегда использовать шайбу под головкой болта и поверхностью гайки?

По нашему мнению, плоских шайб лучше избегать, если это возможно, и, конечно же, плоские шайбы не следует использовать со стопорными шайбами. Это частично свело бы на нет эффект блокирующего действия, а во-вторых, могло бы привести к другим проблемам (см. ниже). Было показано, что многие «стопорные» шайбы неэффективны в сопротивлении ослаблению.

Основное назначение шайбы — распределить нагрузку под головкой болта и торцом гайки. Однако вместо использования шайб наблюдается тенденция к использованию фланцевых креплений. Если вы вычисляете напряжение смятия под поверхностью гайки, оно часто превышает прочность смятия материала соединения и может привести к ползучести и потере предварительного натяга болта. Традиционно в этом приложении используется плоская шайба (которая должна быть закалена). Однако они могут двигаться во время процесса затяжки (см. ниже), вызывая проблемы.

Исследования показывают, что причина, по которой крепежные элементы выпускаются, обычно вызвана поперечными нагрузками, вызывая проскальзывание сустава. Застежка с этим методом ослабляется. При использовании инструментов затягивания ударов существует большая изменчивость в предварительном нагрузке, достигнутой застежкой. Коэффициент затягивания составляет от 2,5 до 4 для этого метода. (Коэффициент затягивания — это соотношение программного обеспечения Max Preload и Min.) Программное обеспечение, такое как наша программа Boltcalc, позволяет этому, основывая дизайн на самой низкой ожидаемой предварительной загрузке, которая будет достигнута в сборке. Из -за изменений в самом состоянии потока — разных операторов и т. Д. Может быть, более низкие значения предварительной нагрузки достигаются, даже если сборки могут показаться идентичными.

Одна проблема, которая может возникнуть при шайбах, заключается в том, что они могут двигаться при затянувшейся сжатой, чтобы стиральная машина могла вращаться с помощью гайки или головки болта, а не оставаться фиксированной. Это может повлиять на отношения напряжения крутящего момента.

sbule Какой круг крутящего момента для получения сжигания?

Крутящий момент для получения дачи — это метод затягивания крепежа, так что высокая предварительная нагрузка достигается путем затягивания точки урожайности материала крепежа. Чтобы сделать это последовательно, требуется специальное оборудование, которое контролирует процесс ужесточения. По сути, по мере того, как затягивание завершается, оборудование контролирует крутящий моментный угол угла вращения крепежа. Когда он отклоняется от указанного градиента на определенное количество, инструмент останавливает процесс затягивания. Отклонение от указанного градиента указывает на то, что материал крепежа с приведением.

Метод крутящего момента для выпуска иногда называют затяжкой контролируемого урожая или затяжкой контролируемого соединения.

sbule Как оценки прочности метрики соответствуют оценкам прочности в дюйме?

Некоторые подробности о руководстве конверсии между показателями прочности на основе метрики и дюйма приведены в разделе 3.4 стандартного SAE J1199 (требования к механическим и материалам для метрических извне стальных крепеж).

Метрическая сила крепежа обозначена классом свойств, который эквивалентен уровню прочности. Кратко:

Класс 4.6 приблизительно эквивалентен SAE J429 1 и ASTM A307 GRADE A

Класс 5.8 приблизительно эквивалентен SAE J429.

Класс 8.8 приблизительно эквивалентен SAE J429 5 класс и ASTM A449

Класс 9,8 приблизительно на 9% сильнее, чем эквивалент SAE J429 5 класса и ASTM A449

Класс 10.9 приблизительно эквивалентен SAE J429, 8 класс и ASTM A354 Grade BD

Для получения информации нет прямых дюймов, эквивалентных классу свойств 12.9.

sbule В чем разница между болтом и винтом?

Исторически разница между болтом и винтом заключалась в том, что винт был резьбовым к головке, в то время как болт имел простой хвостовик. Однако я бы сказал, что теперь это может вызвать у вас проблему, если вы сделали это предположение при указании крепежа. Определение, используемое Институтом промышленных крепеж (IFI), состоит в том, что винты используются с защелкими отверстиями, а болты используются с гайками.

Очевидно, что стандартный «болт» может быть использован в постукивающем отверстии или с гайкой. IFI утверждает, что, поскольку этот тип крепежа обычно используется с гайкой, тогда это болт. Определенные болты короткой длины резки к головке — они все еще являются болтами, если основное использование с гайками. Винты представляют собой продукты крепежных изделий, такие как деревянные винты, запасные винты и различные типы постукивания винтов. Терминология и определение IFI были приняты ASME и ANSI.

sbuleЭффективно ли использование тонкой гайки и толстой гайки для предотвращения ослабления?

Я придерживался мнения, что когда для блокировки нити использовались две гайки, толще двух гайков должно идти рядом с суставом. У меня было это как один из «советов за день» на некотором программном обеспечении, и пару лет назад был представлен для задачи, что это было неправильно. Тонкий орех, который, как он сказал, должен идти рядом с суставом.

Я рассуждал, что высота гайков была решена путем установления наименьшей высоты, которая гарантирует, что болт сломается до того, как нити начали сдвигать. Поэтому, если вы хотите получить максимальную предварительную нагрузку в крепеж, то толстая гайка должна быть сначала, чтобы предотвратить разделение резьбы. Если вы сначала положили тонкую гайку, предварительная нагрузка будет ограничена снятой резьбой (чья неудача может быть не очевидной во время орехов, была затянута). Я подумал, что положив тонкую гайку на толстую гайку поможет предотвратить самоотдачу толстой гайки. Я также видел, что использование двух орехов было популярным методом на старом механизме — и те, которые я видел, имел тонкую гайку поверх толстой гайки.

Мне сказали, что правильная процедура заключалась в том, чтобы сначала положить тонкую гайку, затянуть ее до 30% или около того полного крутящего момента, а затем затянуть толстую гайку сверху до полного крутящего момента. Вы должны позаботиться о том, чтобы тонкая гайка не вращалась, когда вы затягиваете толстую гайку. Затягивание толстой гайки наложит предварительную нагрузку на сустав, эквивалентную той, которая будет получена от 100-30 = 70% от крутящего момента затягивания (примерно в любом случае). Идея состоит в том, что резьба болта, задействованные на отключение тонкого гайки, так что толстая гайка принимает предварительную нагрузку, взяв обратную реакцию на нитях тонкой гайки. Тонкая гайка забивается (отсюда и альтернативное название — джема) к толстой гайке. Это помогает предотвратить самоопределение и улучшать производительность усталости крепежа, изменяя распределение нагрузки в потоках. Делая это наоборот, тонкая гайка на верхней части густой гайки не загрязняет детали в достаточной степени.

Два года спустя, и я все еще не убежден. Мне все еще задают два ореховых вопроса, но я всегда склонен рекомендовать другие более современные способы блокировки нитей. Я думаю, что причины, по которым мне нелегко с методом, это то, что он слишком зависит от навыка человека, подтягивающего сустава. Существует также количество обратной реакции в резьбе (вы могли бы разбить нити маленькой гайки, если она была плотной посадкой), и предварительная нагрузка будет на том, что она может быть.

sbule Есть ли какой -то стандарт, в котором говорится, сколько нить должна выступать мимо гайки?

shortboltingЕсть некоторые строительные нормы, которые предусматривают, что через гайку должна быть хотя бы одна нить, выступающая. Однако обычной практикой является указание, что по крайней мере один шаг потока должен выступать по ряду отраслей. Как правило, первые несколько шагов потока могут быть сформированы только из -за фаски и т. Д.

Стандарты толщины гаек были составлены на основании того, что болт всегда подвергается разрушению при растяжении до того, как гайка сорвется. Если болт ломается при затягивании, очевидно, что требуется замена. Снятие нити имеет тенденцию быть постепенным по своей природе. При возникновении режима срыва резьбы могут поступить в эксплуатацию частично вышедшие из строя узлы, что может иметь катастрофические последствия. Следовательно, следует избегать возможного срыва резьбы как с внутренней, так и с внешней резьбы, если требуется обеспечить надежную конструкцию. При выборе гаек и болтов всегда необходимо следить за тем, чтобы соответствующий класс гаек соответствовал классу болтов.

В случаях, когда резьбовая застежка вставляется в пластину или блок, обычно бывает так, что материалы застежки и блока имеют разную прочность. Если принять критерий, согласно которому болт должен выдержать разрыв при растяжении до того, как полоски с внутренней резьбой сорвутся, требуемая длина зацепления с резьбой может быть чрезмерной и может стать нереалистичной для низкопрочных материалов плиты/блока. Допуски и ошибки шага между резьбами могут сделать зацепление длинных резьб проблематичным.

Таким образом, следует использовать полную высоту гайки, если вы хотите избежать зачистки резьбы. Ознакомьтесь с информацией на веб-сайте о программе BOLTCALC и зачистке резьбы — на веб-сайте имеется учебное пособие/презентация.

Что касается максимального выступа, я не встречал каких-либо указаний по этому поводу, кроме минимизации, чтобы не тратить материал впустую.

Дополнительную информацию по этой теме см. в файле shortbolting.htm.

sbule Некоторые болты намеренно затянуты выше предела текучести. Почему они не деформируются, когда к суставу впоследствии прикладывается внешняя нагрузка, и не ослабевают?

Когда болт затягивается в его пластическую область, текучесть является результатом комбинированного воздействия как растягивающего/осевого напряжения, так и напряжения кручения, превышающего предел текучести материала болта. Растягивающее/осевое напряжение является результатом удлинения/растяжения болта и напряжения кручения в результате трения резьбы и крутящего момента, действующего на резьбу. Когда соединение воспринимает внешнюю нагрузку, существует два эффекта, которые позволяют болту подвергаться осевой нагрузке без дальнейшей пластической деформации:

1. Значительная часть кручения болта, обычно около 50 %, исчезает сразу после завершения операции затяжки. Изменяется реакция крутящего момента внутри крепежной детали. Например, если гайка затянута, будет кручение, действующее на стержень, выведенное из гнезда, и реагирующее на головку болта. Когда гнездо удалено, кручение затем реагирует между поверхностью гайки и головкой болта, уменьшаясь примерно на 50%. Считается, что оставшееся кручение обычно исчезает в результате потерь при встраивании / релаксации.

2. Новый предел текучести формируется в точке на кривой деформации, до которой был затянут болт. Этот эффект называется эффектом Баушингера (более подробная информация об этом эффекте доступна по ссылке https://en.wikipedia.org/wiki/Bauschinger_effect).

Конечным результатом этих двух эффектов, обсуждавшихся выше, является то, что даже при пластическом затягивании болта он будет работать упруго, когда к соединению приложены внешние нагрузки. Очевидно, что существуют пределы величины нагрузки, которую можно приложить до того, как произойдет деформация. Во многих случаях разъединение соединения происходит до того, как болт поддастся. Одним важным исключением являются соединения, состоящие из различных материалов, подверженных значительным изменениям температуры. Одним из таких применений является стальной болт в алюминиевом соединении. В таких соединениях болт может еще больше деформироваться в результате дифференциального теплового расширения после его затягивания. (Коэффициент теплового расширения алюминия примерно в два раза больше, чем у стали, поэтому толщина шва увеличивается с повышением температуры с большей скоростью, чем расширяется сталь.) Такие эффекты, как снижение предела текучести материала при повышенной температуре, могут также играть роль. В некоторых из этих случаев, например, в болтах головки блока цилиндров, деформация может возникнуть при первом запуске двигателя и нагреве блока цилиндров, но деформация ограничена и стабилизируется в последующих циклах нагрева-охлаждения. .

Поделиться с друзьями
admin