Czy siła osiowa śruby i napięcie wstępne są koncepcją?
Siła osiowa śruby i siła wstępnego dokręcania to nie dokładnie to samo pojęcie, ale w pewnym stopniu są ze sobą powiązane.
Siła osiowa śruby odnosi się do napięcia lub ciśnienia wytwarzanego w śrubie, które jest generowane w wyniku działającego na śrubę momentu obrotowego i siły wstępnego dokręcenia. Kiedy śruba jest dokręcana, moment obrotowy i siła wstępnego dokręcania działają na śrubę, wytwarzając siłę rozciągającą lub ściskającą osiową, czyli siłę osiową śruby.
Napięcie wstępne to początkowe napięcie lub ściskanie stosowane przed dokręceniem śruby. Kiedy śruba jest dokręcana, napięcie wstępne wytwarza osiowe siły rozciągające lub ściskające na śrubie i dociska połączone części do siebie. Wielkość napięcia wstępnego jest zwykle określana na podstawie wielkości momentu obrotowego lub rozciągnięcia.
Dlatego siła wstępnego dokręcania jest jedną z przyczyn osiowej siły rozciągającej lub ściskającej śruby, a także jest jednym z ważnych czynników kontrolujących osiową siłę rozciągającą lub ściskającą śruby.
Jaka jest zależność pomiędzy napięciem wstępnym śruby a jej granicą plastyczności?
Siła wstępnego dokręcania odgrywa bardzo ważną rolę w mocowaniu i łączeniu śrub, a jej wielkość powinna być wystarczająca, aby spowodować wytworzenie naprężenia osiowego śrub, zapewniając w ten sposób szczelność i bezpieczeństwo łączonych części.
Granica plastyczności śruby odnosi się do wytrzymałości śruby na odkształcenie plastyczne lub uszkodzenie, gdy jest poddawana rozciąganiu osiowemu. Jeśli napięcie wstępne przekracza granicę plastyczności śruby, śruba może trwale odkształcić się lub uszkodzić, powodując poluzowanie lub uszkodzenie połączenia.
Dlatego też siłę wstępnego dokręcania śruby należy kontrolować w odpowiednim zakresie, ani za dużą, ani za małą, i ustalać ją na podstawie takich czynników, jak granica plastyczności śruby, właściwości materiału, stan naprężenia łącznika, i środowisko pracy. Zwykle siłę dokręcania śruby należy kontrolować w zakresie 70% ~ 80% granicy plastyczności śruby, aby zapewnić bezpieczeństwo i niezawodność połączenia.
Jaka jest granica plastyczności śruby?
Granica plastyczności śruby odnosi się do minimalnej wytrzymałości śruby, która ulega odkształceniu plastycznemu pod wpływem rozciągania osiowego i jest zwykle wyrażana jako siła na jednostkę powierzchni (N/mm² lub MPa). Kiedy śruba zostanie wyciągnięta poza granicę plastyczności, śruba ulegnie trwałemu odkształceniu, to znaczy nie będzie mogła powrócić do swojego pierwotnego kształtu, a połączenie może również poluzować się lub przerwać.
Granica plastyczności śrub zależy od takich czynników, jak charakterystyka materiału i warunki procesu. Projektując i dobierając śruby, należy wybrać śruby o wystarczającej granicy plastyczności, zgodnie z wymaganiami części łączących, środowiskiem pracy i innymi czynnikami. Jednocześnie przy dokręcaniu śrub należy również określić wielkość siły wstępnego dokręcania w zależności od granicy plastyczności śrub, tak aby śruby mogły wytrzymać obciążenie robocze bez nadmiernych odkształceń plastycznych lub szkoda.
Czas publikacji: 07 sierpnia 2023 r