Все мы знаем, что в важных болтовых соединенияхболтынеобходимо затянуть, и эта затяжка имеет показатели количественной оценки, то есть момент затяжки (или угол поворота и т.п.). Разные болты имеют разный момент затяжки в разных приложениях. Даже для болтов одной спецификации, разных производителей, точности, смазочных покрытий, момент затяжки болтов разный, потому что при проектировании болтов мы хотим получить усилие предварительной затяжки болтов, Затяжка болтов - это только один из методов реализации предварительная затяжка болтов. Важной целью применения усилия предварительной затяжки является повышение усталостной долговечности болтов. Почему усталостная долговечность болтов увеличивается после предварительного натяга?
Прежде всего, какие факторы влияют на усталостную долговечность болтов? Усталостная прочность материалов, амплитуда переменного напряжения на болтах, среднее напряжение, частота цикла напряжения. Для того же конкретного применения единственный способ продлить усталостную долговечность болтов без изменения технических характеристик болта — это уменьшить амплитуду знакопеременного напряжения или уменьшить среднее напряжение.
Давайте посмотрим на усилие болта при одинаковой внешней нагрузке, когда болт затянут и не затянут соответственно.
1. Когда болт не прикладывает предварительное усилие затяжки (заклеивается только каждая соединительная поверхность)
В этом рабочем состоянии, поскольку усилие предварительной затяжки болта очень мало, когда заготовка находится под напряжением, соединительные поверхности заготовки отделены друг от друга. Натяжение, усилие засова и усилие отрыва образуют систему сил, уравновешивающих рычаг, и усилие засова увеличивается пропорционально увеличению внешней силы. В этом случае соответствующая зависимость между силой растяжения и силой болта показана на рис. 2-кривая 2.
Сила болта, очевидно, увеличивается с увеличением внешней силы.
2. При приложении усилия предварительной затяжки кболт
В этом рабочем состоянии, поскольку предварительное усилие затяжки болта достаточно велико, когда соединительные поверхности находятся под давлением, когда заготовка находится под напряжением, давление между соединительными поверхностями заготовки начинает уменьшаться. Когда натяжение достигает определенного градуса, давление между соединяемыми поверхностями становится равным нулю и они начинают отделяться друг от друга. До этого усилие засова изменяется медленно, а затем натяжение, усилие засова и усилие вырыва образуют систему рычажных уравновешивающих сил, и усилие засова увеличивается пропорционально увеличению внешней силы. В этом случае соответствующая зависимость между усилием растяжения и усилием болта показана на рис. 2-кривая 1.
Из рисунка видно, что при воздействии на болтовое соединение знакопеременной нагрузки от {{0}} до t, если болт не затянут, диапазон изменения усилия болта будет большим. Когда болт затягивается в соответствии с расчетным крутящим моментом, а болтовое соединение находится под такой же знакопеременной нагрузкой от 0 до t, диапазон изменения усилия болта значительно меньше. Диапазон изменения силы болта оказывает большое влияние на усталостную долговечность болта. Чем меньше диапазон изменения напряжения болта, тем дольше усталостная долговечность. Чтобы уменьшить диапазон изменения усилия болта, часто необходимо гарантировать, что болтовое соединение не разорвется под воздействием внешней нагрузки в конструкции. В то же время, чтобы гарантировать, что болт не сломается при предельной нагрузке, усилие предварительной затяжки болта не может превышать определенного значения. Разумная конструкция усилия предварительного затягивания болта может максимизировать использование материала болта.
