Das Design von Legierungsstahlstahlschrauben legiert , einschließlich Faktoren wie Fadengeometrie und Oberflächenbeschaffung, spielen eine entscheidende Rolle bei der Bestimmung ihrer allgemeinen Stärke, Leistung und Haltbarkeit in strukturellen Anwendungen. So beeinflussen diese Designaspekte die Stärke der Bolzen:
1. Fadengeometrie:
Gewinde und Tiefe: Die Tonhöhe (Abstand zwischen den Gewinnen) und die Tiefe der Gewinde beeinflussen direkt die Lastverteilung und -stärke des Bolzens. Feinere Gewinde (mit einer kleineren Tonhöhe) haben tendenziell eine höhere Kapazität, da die kleinere Oberfläche mehr Gewinde einbeziehen kann, wodurch die Spannungsverteilung entlang des Bolzens verbessert wird. Koorigere Fäden (mit einer größeren Tonhöhe) können jedoch für eine schnelle und einfache Installation besser sein, die Spannung jedoch möglicherweise nicht so effektiv wie feinere Fäden verteilen, was möglicherweise die Festigkeit des Bolzens unter Last beeinflusst.
Fadenprofil: Die Geometrie des Fadenprofils, ob es sich um ein scharfes oder abgerundetes Design handelt, beeinflusst auch die Spannungskonzentration an den Wurzeln der Fäden. Ein scharfes Fadenprofil kann zu einer höheren Spannungskonzentration führen, was zu Ermüdungsversagen bei zyklischen Belastungen führen kann. Abgerundete Fadenprofile hingegen tragen dazu bei, diese Spannungskonzentrationen zu reduzieren und die Ermüdungsfestigkeit und die allgemeine Haltbarkeit des Bolzens zu verbessern.
Länge der Gewinde Engagement: Die Länge des Fadenbaus in der Paarungskomponente (z. B. eine Nuss oder ein Klopfloch) wirkt sich auf die Scherfestigkeit und Zugfestigkeit des Bolzens aus. Ein längeres Fadenbindung bietet mehr Flächen für die Kraftverteilung und erhöht die Gesamtstärke und -beständigkeit des Bolzens gegen Lockern oder Strippen, insbesondere in Hochlastanwendungen.
2. Oberflächenfinish:
Oberflächenrauheit: Die Rauheit oder Glätte der Bolzenoberfläche kann den Müdigkeitswiderstand und die Reibungseigenschaften beeinflussen. Eine glatte Oberflächenfinish reduziert die Reibung während der Installation und erleichtert das Festziehen des Bolzens und die Erzielung der gewünschten Spannung. Darüber hinaus kann eine glattere Oberfläche dazu beitragen, die Bildung von Spannungskonzentratoren zu verringern, die Bereiche des Bolzens sind, in denen Spannung eher zu einem Versagen führt, insbesondere unter zyklischer Belastung.
Oberflächenhärte: Die Härte der Oberfläche des Bolzens spielt eine bedeutende Rolle bei ihrem Verschleißfestigkeit und der Fähigkeit, der Deformation unter Last zu widerstehen. Eine gehärtete Oberfläche kann die Stärke des Bolzens erheblich erhöhen, insbesondere in Hochstressumgebungen. Es hilft, zu verhindern, dass die Oberfläche leicht deformiert wird, was zu einem Versagen führen kann, insbesondere in Anwendungen, die schweren Kräften oder Vibrationen unterliegen.
Beschichtungen und Beplattierung: Die Anwendung von Schutzbeschichtungen (wie Galvanisierung, Zinkbeschichtung oder Phosphating) kann den Korrosionswiderstand des Bolzens verbessern, der den Bolzen ansonsten im Laufe der Zeit schwächen und seine Festigkeit beeinflussen kann. Beschichtungen bieten auch eine glattere Oberfläche und verbessern die Reibungseigenschaften des Bolzens während des Ziehens. Bestimmte Beschichtungen können jedoch die Abmessungen leicht verändern oder einen Reibungskoeffizienten einführen, der die Lastverteilung und das Anziehen des Drehmoments beeinflusst.
Passivierungs- oder Schuss -Glühen: Prozesse wie Passivierung (zum Entfernen von Oxidschichten) oder das Schussgeschwinden (um Druckspannungen in die Oberfläche einzuführen) können die Ermüdungsfestigkeit des Bolzens erheblich verbessern. Das Schusspening beispielsweise stärkt den Bolzen durch Komprimieren der Oberfläche und verringert das Risiko einer Rissinitiierung, was die allgemeine Haltbarkeit bei dynamischen Belastungen verbessert.
3. Fadenanpassung und Toleranz:
Einstellen zwischen Schraube und Nuss oder Loch: Die genaue Passform zwischen den Schraubengewinden und der Paarungsmutter oder dem Klopfloch beeinflusst die Zugfestigkeit und die tragende Kapazität des Befestigungselements. Enge Toleranzen sorgen für eine bessere Passform und reduzieren jedes Spiel zwischen Bolzen und Nuss oder Loch, was zu Spannungskonzentration und eventuellem Ausfall unter Last führen kann. Lose Anfälle können zu schwächeren Verbindungen führen und die Gesamtfestigkeit des verschraubten Gelenks verringern.
4. Bolzenlänge und Durchmesser:
Durchmesser: Der Durchmesser des Bolzens steht in direktem Zusammenhang mit seiner Zugfestigkeit. Eine Schraube mit größerem Durchmesser kann höhere Lasten ohne Brechen oder Verformung verarbeiten. Dies liegt daran, dass eine größere Querschnittsfläche die tragende Kapazität des Bolzens erhöht. Der erhöhte Durchmesser erfordert jedoch auch genauere Produktionstoleranzen, um eine hohe Festigkeit aufrechtzuerhalten und mögliche Schwächen zu verhindern, insbesondere bei den Gewindeabschnitten.
Länge: Die Länge des Bolzens trägt auch zu seiner Stärke bei. Längere Schrauben bieten mehr Oberfläche für die Gewinde ein und verbessert die Verteilung der Kräfte. Übermäßig lange Bolzen können jedoch zu Problemen mit Fadenstreck oder Überdruck führen, was ihre wirksame Stärke verringern könnte. Die Länge muss für die Anwendung angemessen ausgelegt sein.
5. Vorspannung und Spannung:
Das Design des Bolzens, insbesondere in Bezug auf Gewindegeometrie und Oberflächenbeschaffung, beeinflusst, wie viel Vorspann oder Spannung sicher angewendet werden kann. Ordnungsgemäß gespannte Schrauben können ihre Lastverteilung und ihre Widerstand gegen das Lösen unter dynamischen Lasten verbessern. Je reibungsloser die Oberfläche und genauer die Gewinde geschnitten werden, desto konsistenter kann die Vorspannung sein, was die Stärke und Leistung des Bolzens in der strukturellen Anwendung direkt verbessert.
6. Müdigkeit und zyklischer Lastwiderstand:
Das Gewindedesign und die Oberflächenbeschaffung tragen erheblich zum Widerstand des Bolzens gegen Ermüdungsversagen bei, was bei Anwendungen, die wiederholten oder zyklischen Belastungen ausgesetzt sind, von entscheidender Bedeutung sind. Ein ordnungsgemäß gestaltetes Gewindeprofil und eine glatte Oberflächenfinish verringern das Potential für Risse, um sich unter dynamischen Belastungsbedingungen zu initiieren und ausbreiten zu
