01. Calidad superficial de los hilos.
La rugosidad de la superficie de los hilos tiene un impacto significativo en la vida de la fatiga deperno. Cuando la rugosidad de los pernos de acero 40CrNiMo con roscas M6-1.0 se reduce de 0.08-0.16 a 0. 63-1.35, la resistencia a la fatiga disminuye en un 33%; Cuando la rugosidad de la superficie de los pernos con roscas M{{10}}.5 disminuye de 0.08-0.16 a 0.16-0.32, la resistencia a la fatiga disminuye en un 21%. .
02. Impacto del proceso de rodamiento de hilos
Los hilos rodantes producirán una capa de fortalecimiento de deformación y un mayor estrés de compresión residual, lo que juega un papel importante en la prevención del inicio y la propagación temprana de las grietas de fatiga; Al mismo tiempo, también reducirá la rugosidad de la superficie del valle del diente, lo que es beneficioso para mejorar la resistencia de la fatiga del perno. Sin embargo, si el hilo se enrolla y luego se somete al tratamiento térmico, los factores favorables anteriores desaparecerán. Por lo tanto, desde la perspectiva de mejorar el rendimiento de la fatiga de los pernos, los hilos deben rodarse después del tratamiento térmico. Pero hay otro problema en este momento, es decir, Bolts, especialmentepernos de alta resistencia, por lo general, tiene mayor dureza después del tratamiento térmico, lo que reduce la vida útil del molde rodante. Además, si la calidad del alambre rodante no es lo suficientemente buena y las micro grietas o los fenómenos de pelado de fatiga de contacto similar se producen en la superficie o la raíz de la hilo, el efecto de mejorar el rendimiento de la fatiga del perno no es significativo, e incluso el El rendimiento de la fatiga puede reducirse.
03. Distancia entre el extremo de la tuerca y la rosca
Las pruebas han demostrado que cuanto más cerca esté la cara del extremo de la tuerca de la posición roscada, antes fallará el perno. Esto se debe a que la posición donde el perno comienza a roscarse suele ser el área de rodamiento más rugosa, lo que resulta en una mayor concentración de tensiones. La primera rosca del par de pernos es la que concentra más esfuerzos y colocar esta primera rosca cerca de la posición inicial puede provocar una disminución de la resistencia a la fatiga. Por lo tanto, tener una distancia de al menos 2 roscas entre la primera rosca del par de pernos y el área roscada puede eliminar este peligro oculto.
La influencia de la forma del valle del hilo y el tamaño del radio.
04. Forma y tamaño del patrón de hilo.
Cuando un perno se somete a la fuerza, la concentración de estrés ocurre en el valle del hilo, y su valor depende en gran medida de la forma del valle. Cambiar la forma del surco del diente, como el más suave, el surco del hilo, reduce la concentración de estrés y aumenta la resistencia a la fatiga. En términos generales, la resistencia de fatiga de los hilos en ranuras de fondo plano es la más baja. Si se usan los valles de los dientes circulares en lugar de los valles de los dientes planos, se puede mejorar la resistencia de la fatiga de los pernos. El tamaño de los pernos también tiene un impacto en las características de fatiga, con diámetros más grandes que resultan en menor resistencia a la fatiga; Esto también se aplica a las roscas de perno.
05. Grietas en el fondo deltornillocabeza
Las grietas de fatiga generalmente comienzan en la parte inferior de la rosca, pero a menudo también comienzan en la parte inferior de la cabeza del tornillo. Las grietas que comienzan a aparecer en la parte inferior de la cabeza del tornillo generalmente son causadas por un diseño inadecuado del diámetro del arco de transición de la cabeza del tornillo (concentración de tensión causada por un diámetro de arco de transición inadecuado), o por el perno que se está instalando en una inclinación inclinada apoyo. Un pequeño ángulo entre la cabeza del perno y el objeto de soporte (también conocido como la cara del extremo de la tuerca), como 2 grados, puede tener un impacto negativo inconmensurable en la resistencia a la fatiga. Este fenómeno a menudo ocurrió en el pasado cuando el objeto que se apoyaba era un componente soldado (que generalmente sufre la liberación de estrés y los cambios en la forma estructural después de la soldadura).
06. Distribución del estrés.
La distribución de tensión en la tuerca es desigual, y una gran cantidad de carga en realidad es transportada por las primeras hebillas. Por lo tanto, se produce una gran cantidad de fatiga del perno en la primera y segunda hebilla de la tuerca. Por lo tanto, podemos ver que mejorar la distribución del estrés de manera uniforme entre los pocos pernos en la articulación aumentará la resistencia a la fatiga.
07. Defectos metalúrgicos en acero
Algunos pernos ya no se cortan después del rumbo en frío o el dibujo en frío, por lo que los defectos de la superficie de las materias primas permanecen en la superficie de las partes terminadas.
La capa de descarburización severa en la superficie del perno es un área débil. Durante el proceso de rodadura después del encabezado, debido a la gran deformación de la superficie del acero, la mayor parte de la capa de descarburización se exprimirá en el área superior del hilo. La fuerza y la dureza de esta capa de descarburización son muy bajas, lo que hace que sea propenso al desgaste (rotura de hilos) y convertirse en una fuente de grietas por fatiga, lo que lleva a una falla temprana de fatiga.
08. Mejorar la distribución de tensiones de las roscas de los pares de pernos.
Para mejorar la distribución de tensiones entre las roscas de los pernos y aumentar la vida útil; La investigación muestra que esto también se puede lograr cambiando la forma de la tuerca. Crear una ranura en la cara del extremo donde la tuerca entra en contacto con el refuerzo puede aumentar la vida a la fatiga en un 25%. Esta mejora es especialmente adecuada para pernos de grandes dimensiones. Por supuesto, hay otras formas de hacer que la distribución de tensiones deltuerca de pernoarticulación más uniforme, como cambiar el material de la tuerca a otro material, de modo que su módulo elástico sea diferente al del perno; Por ejemplo, hacer las roscas de pernos y tuercas con diferentes lanzamientos; Alternativamente, use hilos puntiagudos.
09. Apriete los pernos a la fuerza de precarga de diseño
Entre numerosos casos, la forma más efectiva de mejorar la vida de fatiga de los pares de pernos es apretar los pernos a la fuerza de precarga de diseño. Normalmente, un perno de segura solo transporta un 5% (o incluso menos) de la carga dinámica. Por lo tanto, un perno fijo de forma segura tiene una fuerte resistencia a las cargas de fatiga. Esto se debe a que la carga alterna que actúa sobre el perno es muy pequeña, por lo que la tensión alterna generada dentro del perno también es muy pequeña, generalmente muy por debajo del límite que el perno puede soportar. Cuando se produce una falla de fatiga, nueve de cada diez razones se deben a la fuerza de apriete previa al perno que no alcanza el valor de diseño, lo que expone el perno al estrés de momento doblado y conduce a una falla temprana.
