相对于装配时候的预紧力,螺栓装配后的预紧力可能会因如下原因而发生改变或损失:
· 在周边拧紧其它螺栓
· 嵌入损失
· 旋转松动
· 材料松弛
· 温度变化
· 连接副过载
除了纯粹的弹性变形外,即使载荷在屈服点或表面压力限之下,连接副在装配中和完成后还会发生局部的塑性变形,特别是装配后产生的塑性变形将导致其发生松弛。这些可能出现局部塑性变形的点包括支撑面,配合螺纹承载面和其它界面因表面粗糙度凹凸不平产生的嵌入(压平)。
装配过程中发生的嵌入不会导致预紧力的衰减,因为装配过程中即使发生衰减,由于继续拧紧会补偿该衰减,最终不会体现到螺栓的拧紧后衰减,这也就从侧面说明了拧紧速度越慢越衰减的小的原因。
装配预紧力 FM 衰减的部分 FZ 仅由装配完成后发生的塑性变形 fZ 所导致。如果表面粗糙凸起在拧紧过程中没有被压平(液压法安装或热加载),那么安装之后的嵌入量将明显的比标准中给出的指导值要大。
预紧力衰减 FZ 和塑性变形 fZ 之间的相互关系为:

嵌入损失量参照下面表格执行:

这是标准中的计算方法。大家认为这个方法有没有什么需要思考的点呢?
按照标准要求,螺栓的预紧力在100%屈服和50%的屈服,嵌入损失量是一样的,但是,实际上不同的预紧力条件下,嵌入损失会有差别。所以,应该引入一个预紧力与屈服预紧力的一个因子,这样计算结果会更加准确,符合实际情况。当然,标准中的计算方法是最恶劣的一个情况,相对是比较保守的。

上图是我们软件screw designer professional螺栓计算软件的预紧力变化表,软件中的嵌入损失是考虑螺栓的最大最小预紧力和屈服时候预紧力的影响因素。当然,为了满足大家对VDI 2230标准的要求,软件也单独对满足VDI 2230标准的计算方法进行了计算和输出:

软件考虑预紧力和屈服预紧力的影响因素,结果如下:



考虑预紧力和屈服预紧力因素及VDI 2230标准的方法计算嵌入损失表

从计算结果来看,按照VDI 2230标准的嵌入损失计算结果和考虑预紧力及屈服预紧力因素情况下的计算结果还是有差异的。
总体来说按照标准VDI 2230的方法,计算偏于保守。
按照考虑预紧力和屈服时候预紧力的因素影响的嵌入损失更加符合实际情况。但是,相对来说,这个嵌入损失的影响量不太大。
你对嵌入损失计算的这个方法有什么考虑呢?如果想了解考虑预紧力和屈服时候预紧力对嵌入损失影响的具体计算方法,也欢迎联系小编进群交流!
小编微信:18017569687


