下面是一位机械大师徐文峰对螺栓预紧力的认识:
对螺栓预紧力的计算首先根据工作载荷确定,根据残余夹紧力、工作应力选择材料。《机械设计手册》对材料屈服强度的要求安全系数更大,其他非常合理。对扭矩控制法或拉伸力逐渐递增的方式拧紧螺栓,预紧应力达到屈服强度80%可以接受,但如果用拉伸器拉紧的螺栓屈服风险会增加。设计合理、使用得当的螺栓是不需要更换的。


拧紧方式预紧螺栓一般不适合在重要的场合,其各接触面的摩擦力对扭力消耗太大,螺栓预紧力全变得难以控制。螺帽底面的摩擦力也会造成支承面摩损,引起联接的不可靠。

M16x1.5螺钉施加315N.m的扭矩看似容易,其实不简单。细节的设计成为成败的关键。螺纹的均载设计发挥着极其重要的作用,也使我们“预紧螺母"用于浆叶联接、顶盖预紧、重型机床等重要场合。有时真的需要灵光一现,三十年前的教科书上的内容居然也能想起。

螺纹联接载荷是通过螺栓和螺母的牙面通过接触进行传递,而螺纹旋合的前几牙承受的载荷特别大,尤其是第一牙承受1/3的螺纹载荷,螺栓在该位置的螺纹将承受很大的挤压应力,容易导致螺纹联接的破坏。螺纹断裂事故频发,解决螺纹联接的安全可靠问题迫在眉睫。

随着技术和制造工艺的进步,从材料研究、联接螺栓结构、螺栓安装方案、螺栓制造工艺等方面都有巨大的进步,但鲜有对螺纹螺牙受力的改善投入研究。在水电行业,随着高水头抽水蓄能电站的迅猛发展,对螺纹联接技术提出越来越高的要求,尤其需要对顶盖螺栓的受力进行研究。
改善载荷分布的方法:
1、前几牙联接螺纹的牙型调整对优化载荷分布的影响。
2、改善螺纹联接段间隙分布。
3、通过改善螺母支承结构对优化载荷分布。
4、通过改变螺纹联接首扣的位置,从而改善螺纹载荷分布。
5、设计新型的螺纹联接结构,并进行综合性能的测试。
研究方法:
1、对研究螺纹联接进行结构设计。
2、对不同的螺纹结构进行有限元分析。
3、根据设计结构制造螺纹联接结构的样品进行试验分析。
4、试验包括:
a.不同结构螺纹联接应力分布状态。
b. 不同结构螺纹联接螺牙变形分析。
c.不同结构螺纹联接支承面应力分布。
谢池春慢
红衣早谢,秋已是、今年事。园柳变鸣蛩,霜草生清泪。旧径湔裙湿,新约云阶地。正萍花,仍晚坠。怕谁寻问,多少愁滋味。
恨秋迟见,秋总换、年年岁。金井冷梧桐,人坐临窗水。庭树时稀日,商信他乡会。欢且尽,悲更易。此情可待,相看人间意。


