螺絲廠傢:什麼是螺栓預緊力?

孤独的根号三 2024-09-21 23:22 3次浏览 0 条评论 taohigo.com

螺栓和螺母一起用作壓力以保持材料連接。螺母的螺紋與螺釘的螺紋一起向緊固材料的任一側施加力。這種張力稱為螺栓預緊力,它是當螺母擰緊螺栓時產生的壓縮力(反之亦然)。

力如何作用在具有適當預緊力的螺栓上?

當負載(重量)施加在螺栓上時,它受限於螺栓在失效前可以承受的負載量。但是,當螺栓擰緊材料時,它允許螺栓通過材料分配力,因此螺栓本身僅承受一部分負載。這意味著當施加正確的張力時,螺栓可以承受顯著更高的負載。這種張力稱為預緊力。

負載——作用在緊固件組件上的力的大小

預緊力——在整個緊固件組件中分配負載力所需的張力(壓縮)量

工作負載 – 準備好執行時施加在組件上的負載

螺栓預緊力——將螺母擰到螺栓上以將兩種材料固定在一起時產生的張力。當張力達到最佳預緊力時,施加在螺栓上的工作載荷(在創建組件後添加的載荷)將分散到安裝材料中,因此螺栓不會承受全部載荷。

螺栓預緊的結果:

如果組件松動(未正確施加預緊力),外部負載隻會增加螺栓上的負載。這將導致螺栓失效。如果組件很緊(已施加正確的預緊力),負載隻會通過螺栓和螺母分佈負載而導致螺栓變形。

螺栓預緊力如何工作?

螺栓是令人難以置信的工具,但它們實際上並沒有我們想象的那麼強大。當第一次看到一個帶有工作負載的螺栓組件時,看起來好像螺栓獨自承受瞭整個負載。不是這種情況。

當螺栓具有預緊力時,它能夠將工作載荷分佈在螺栓頭部附近的板上。我們將其稱為支撐板。這意味著正確安裝的螺栓組件可以承受更重的負載,因為它將力從自身分散出去。當工作負載施加到尚未預加載的緊固件組件上時,整個力都單獨施加在螺栓上,這使得它更有可能失效。

為什麼螺栓預緊力如此重要?

力如何作用在沒有預緊力的螺栓上如上所述,如果沒有螺栓預載,整個結構將完全依賴螺栓來承受重量。施加預載時,所需的螺栓數量明顯減少,因為材料(支撐板)在承受工作載荷方面將發揮更大的作用。然而,這並不是萬能的。工作負載仍可能超過螺栓的預緊力,這可能導致螺栓失效、支撐板失效或兩者兼而有之。

確定螺栓預緊力的簡單方法

使用扭矩扳手達到最佳扭矩

作為專業的標準件廠傢,我們認為雖然這不是螺栓預緊力的真實測量,但如果螺栓緊固到其最佳扭矩,則可以假定它接近正確的預緊力。這種方法不容易被接受的原因是扭矩將直接受到它所旋轉的材料的影響。較粗糙的材料會產生更大的摩擦力,這將使扭矩值更高,同時降低預緊張力。反之亦然。您可以在不達到最佳預緊力的情況下達到最佳扭矩(反之亦然)。最後,它取決於材料,這就是為什麼這種方法不準確的原因,但它是一個不錯的猜測。

使用預緊指示墊圈

預載指示墊圈是設計為旋轉直到施加一定量載荷的墊圈。這樣,一旦洗衣機不再自由旋轉,就可以滿足預緊力。這是確定是否滿足正確壓縮的一種更簡單的方法。

使用直接張力指示墊圈

這些墊圈有小凸起,在達到預緊力時會變平。壓平後,使用塞尺確保螺栓軸在墊圈下方的可觸及范圍不超過 50%(理想情況下更少)。

使用矽直接張力指示墊圈

這些墊圈的操作方式與上述直接張力指示墊圈類似。這些墊圈具有填充矽膏的小凹槽。當螺母擰緊墊圈時,矽開始從墊圈的側面流出。為瞭確定在這種類型的墊圈上何時達到最佳預緊力,墊圈上的凹槽量減去一個需要暴露在側面。例如:如果有 6 個凹槽,那麼至少需要暴露 5 個。 6 個凹槽 – 1 個凹槽 = 5(已達到預載)擰緊至緊貼,然後擰緊“X”度

一種不太可靠的方法是擰緊螺母直至貼合,然後將螺母擰緊“X”度。 例如,90 度的建議如下所示: 將螺母旋到組件上,直到緊貼材料。 將扳手連接到螺母上並將其旋轉四分之一圈(90 度)。 這種方法將為您提供接近準確的預緊力。

那麼螺栓預緊力有什麼作用呢?

螺栓預緊力最終允許完全擰緊的螺栓在未擰緊或松動的組件會很快失效的應用中存活下來。 當緊密時,接頭提供瞭一個管道,使力流過組裝材料本身。 這意味著螺栓組件本身僅承受工作負載的一部分力。 雖然您無法看到螺栓並看到這種轉移發生,但預緊力允許螺栓在更嚴格的應用中生存。