Schrauben sind die am häufigsten verwendeten Befestigungselemente und weisen die meisten Fehler auf. Wissen Sie, wo sich bei Schrauben die häufigste Fehlerstelle befindet?
Wie in der folgenden Abbildung dargestellt, gibt es tatsächlich drei Hauptstellen: ① Der Grund des ersten Gewindes, an dem Schraube und Mutter zusammenpassen, mit einer Ausfallrate von 65 %, ② Die Übergangszone zwischen dem Gewinde und der polierten Stange mit einer Ausfallrate von 20 % und ③ Der Übergang zwischen dem Schraubenkopf und der Schraubenstange mit einer Ausfallrate von 15 %. Diese drei Stellen sind auch die Höhepunkte der Schraubenspannungsverteilung.
Unter diesen wird der Ausfall der ersten Position, d. h. der Wurzel des ersten Gewindes, wo die Schraube und die Mutter zusammenpassen, normalerweise durch eine ungleichmäßige Verteilung der Gewindelast verursacht, und der erste Kreis des Gewindes trägt die größte Last (nachfolgende Kreise nehmen ab), wie in der folgenden Abbildung dargestellt. Der Spannungskonzentrationsfaktor kann hier 2-8 erreichen, und es kommt leicht zu Rissen und Ausdehnungen, insbesondere bei wechselnden Belastungen ist die Wahrscheinlichkeit eines Ermüdungsbruchs höher.
Die zweite Position, das Versagen der Übergangszone zwischen dem Gewinde und der polierten Stange, wird hauptsächlich durch Spannungskonzentration verursacht, die durch geometrische Mutationen verursacht wird. Weist die Übergangszone eine schlechte Rauheit, Verarbeitungsfehler oder Materialfehler auf, wird die Dauerfestigkeit weiter reduziert.
Die dritte Position, der Übergang zwischen Schraubenkopf und Schraube, wird normalerweise durch Spannungskonzentration aufgrund des kleinen Radius der Übergangskehle zwischen Kopf und Schraube (normalerweise ist R größer oder gleich 0,15 d erforderlich, d ist der Schraubendurchmesser) oder Verarbeitungsfehler (z. B. Unterbrechung der Kaltkopfströmungslinie) verursacht. Darüber hinaus ist diese Stelle der kombinierten Beanspruchung durch Beugen und Strecken ausgesetzt und auch anfälliger für Brüche.(来源: iMechanics-机械)
