螺栓松動的五大原因

01緊固不足

擰緊不足或錯誤擰緊的螺栓本質(zhì)上是擰緊不足的，如果它們再次松開，接頭將沒有足夠的夾緊力將所有零件固定在一起。這可能導(dǎo)致兩部分之間的橫向滑動，螺栓將受到不必要的剪切應(yīng)力，最終可能導(dǎo)致螺栓斷裂。

02振動

螺栓聯(lián)接在振動下的試驗表明，許多微小的“側(cè)向”運動使聯(lián)接的兩部分相互運動，同時，螺栓頭或螺母和被聯(lián)接部分也會運動。

這些重復(fù)的運動抵消了螺栓和連接件之間的摩擦。最終，振動會導(dǎo)致螺栓的螺紋“旋轉(zhuǎn)松動”，接頭失去夾緊力。

03嵌入

設(shè)計螺栓拉力的工程師允許有一個磨合期，導(dǎo)致預(yù)緊力有一定損失，在此期間螺栓的松緊會有所松動。

這種松弛是由螺栓頭和/或螺母、螺紋與連接件結(jié)合面之間的嵌入引起的，在軟質(zhì)材料(如復(fù)合材料)和硬質(zhì)拋光金屬中都可能發(fā)生。

如果接頭設(shè)計不當，或者螺栓在開始時沒有達到規(guī)定的拉力，接頭的嵌入可能會導(dǎo)致夾緊力的損失，可能達不到要求的最小夾緊力。

結(jié)合面之間存在微觀不規(guī)則性，擰緊后在螺栓預(yù)緊力的作用下會導(dǎo)致磕碰壓和永久塑性變形，使螺栓的夾緊長度減小，最終使螺栓的預(yù)緊力減小。

04墊片蠕變和熱膨脹

許多螺栓接頭在螺栓頭和接頭表面之間包括薄而軟的墊圈，以密封接頭并防止氣體或液體泄漏。墊圈本身也起到彈簧的作用，在螺栓和接合面的壓力下彈回。

隨著時間的推移，特別是當它接近高溫或腐蝕性化學(xué)物質(zhì)時，墊圈可能會“蠕變”，這意味著它失去了彈性，從而導(dǎo)致夾緊力的損失。

如果螺栓和接頭的材料不同，環(huán)境或工業(yè)周期的快速變化造成的過大溫差會導(dǎo)致螺栓材料的快速膨脹或收縮，可能會使螺栓松動。

05影響

沖擊——螺栓預(yù)緊時較大的沖擊載荷超過摩擦力，導(dǎo)致滑動。

來自機械、發(fā)電機、風力渦輪機等的動態(tài)或交變負載?？赡軐?dǎo)致機械沖擊-施加在螺栓或接頭上的沖擊力-導(dǎo)致螺栓的相對滑動。

就像振動一樣，這種滑動最終會導(dǎo)致螺栓松動。即使是沖擊，在設(shè)計接頭連接時也往往不會考慮這么大的載荷。

什么是預(yù)載荷？

工程中具有多重含義的術(shù)語。一個是緊固件最初擰緊時產(chǎn)生的張力(載荷)。當螺栓被拉伸時，螺栓和螺母之間的部分被壓縮，從而增加了所謂的夾緊載荷，直到緊固過程完成。

螺栓松動的危險

船舶發(fā)動機連接螺栓震落，隨船滾動，造成設(shè)備進一步損壞。

在螺栓連接中，擰緊螺母實際上會拉長螺栓，就像拉動彈簧一樣。這種拉力，或者說張力，會產(chǎn)生相反的夾緊力，由連接器的兩部分緊緊固定。

如果螺栓松動，夾緊力就會減弱。

松動的螺栓不僅令人頭疼。如果接頭沒有迅速擰緊，液體或氣體可能開始泄漏，螺栓可能斷裂，設(shè)備可能損壞，或者可能發(fā)生災(zāi)難性事故。

總結(jié)

“最好的防松是保證預(yù)緊力足夠，這樣接頭就不會出現(xiàn)滑開等問題?！?/p>

從上面的分析可以看出，預(yù)緊力不足或減小導(dǎo)致松動的原因有三種，所以需要專門控制螺栓的預(yù)緊力，以控制松動的風險。

只要預(yù)緊力足夠滿足要求，只要夾緊長度不太短(如lk≥3d)，即使有一定的振動載荷，螺栓一般也不會自行松動。

良好的螺栓連接設(shè)計、適當?shù)膴A緊力開發(fā)和適當?shù)穆菟ㄦi定裝置的組合可以可靠地固定螺栓連接，以滿足這里提出的許多松動挑戰(zhàn)。

一個良好的螺栓連接將設(shè)計有適當尺寸和類型的螺栓和螺母，并規(guī)定最佳張力以達到保持連接完整性所需的夾緊力。

在應(yīng)用中，適當?shù)膴A緊力要求每個螺栓中的張力(預(yù)緊力)達到正確的水平，并在其整個使用壽命中保持該水平。