Analyse: Verbindungselementauswahlreihe für hochfeste Schraubenverbindungen

Hochfeste Schrauben sind eine neue Verbindungsform, die seit den 1950er Jahren entwickelt wurde. Es bietet die Vorteile einer einfachen Konstruktion, einer guten mechanischen Leistung, einer Entfernbarkeit, einer Ermüdungsbeständigkeit und einer Lockerung unter dynamischen Belastungen. Es hat eine vielversprechende Zukunft. Verbindungsmethode.

Ziehen Sie beim Zusammenbau die Mutter mit einem Drehmomentschlüssel fest, damit die Schraube eine große und kontrollierte Vorspannung Fp erzeugt. Durch die Mutter und die Buchse wird auf die verbundenen Teile die gleiche Vorspannung Fp erzeugt. Unter der Wirkung des Vordrucks Fp wird entlang der Oberfläche des verbundenen Teils eine relativ große Reibungskraft erzeugt. Solange die Gleitkraft F kleiner als die Reibungskraft ist, gleitet das Bauteil natürlich nicht und die Verbindung wird nicht beschädigt. Dabei handelt es sich um eine hochfeste Bolzenverbindung. Das Prinzip.

Wie oben erwähnt, basieren hochfeste Schraubverbindungen auf der Reibung zwischen den Kontaktflächen der Steckverbinder, um ein Verrutschen zu verhindern. Damit die Kontaktflächen eine ausreichende Reibung aufweisen, ist es notwendig, die Klemmkraft der Komponenten zu erhöhen und den Reibungskoeffizienten zwischen den Komponenten zu erhöhen. Die Klemmkraft zwischen den Komponenten wird durch Aufbringen einer Vorspannkraft auf die Schrauben erreicht. Bei gewöhnlichen Schrauben aus kohlenstoffarmem Stahl ist jedoch aufgrund der begrenzten Materialfestigkeit die aufbringbare Vorspannkraft begrenzt. Die Reibungskraft ist kleiner als der Scherwiderstand gewöhnlicher Schrauben. Wenn also die durch die Schraubenvorspannung verursachte Reibungskraft zur Kraftübertragung genutzt werden soll, muss die Materialfestigkeit der Schraube viel größer sein als die Festigkeit des Bauteilmaterials. Das heißt, der Bolzen muss verwendet werden. Er besteht aus hochfestem Stahl, weshalb es sich um eine hochfeste Schraubverbindung handelt.

Die Festigkeit des für hochfeste Schrauben verwendeten Materials ist vier- bis fünfmal so hoch wie die von gewöhnlichen Schrauben, und die üblicherweise verwendeten Leistungsstufen sind 8,8 und 10,9. Bei der Güteklasse 8.8 wird hochwertiger Kohlenstoffstahl Nr. verwendet. 35 oder Nr. 45 Stahl; Für die Güteklasse 10.9 wird legierter Baustahl 20MnTiB, 40B, 35VB verwendet. Es gibt zwei Arten hochfester Schrauben: große Sechskantschrauben und Torsionsscherschrauben. Die Stahlkonstruktionsspezifikation schreibt vor, dass das Material hochfester Schrauben den Anforderungen der aktuellen Normen entsprechen sollte.

Die Vorspannung einer hochfesten Schraube wird durch die Streckgrenze des Materials und die wirksame Fläche der Schraube unter Berücksichtigung eines bestimmten Reibungskoeffizienten bestimmt. Die Vorspannung hochfester Schrauben wird durch das Anziehen der Mutter während der Konstruktion hergestellt. Es gibt verschiedene Möglichkeiten, die Mutter festzuziehen (festzuziehen).:

(1) Drehmomentmethode

Entsprechend der Beziehung zwischen dem Drehmoment M und der Vorspannkraft wird die Mutter zunächst mit einem gewöhnlichen Schraubenschlüssel angezogen und anschließend mit einem speziellen Schraubenschlüssel, der den Drehmomentwert anzeigen kann, auf den angegebenen Drehmomentwert festgezogen.

(2) Eckmethode

Eine Methode, die anhand der Beziehung zwischen dem Drehwinkel der Mutter und der Vorspannung der Schraube nach dem engen Kontakt zwischen den Platten bestimmt wird.

Schrauben Sie die Mutter beim Anziehen zunächst mit einem kurzen Schraubenschlüssel in die nicht drehbare Position und schrauben Sie die Mutter dann mit einem langen Schraubenschlüssel in die angegebene Position, um die Vorspannung zu erreichen.

(3) Schrauben Sie das Ende der Schraube ab

Für hochfeste Schrauben vom Typ Torsionsscherung verfügt diese Schraube über ein spezielles Ende. Verwenden Sie beim Festziehen einen Spezialschlüssel, um die Schraube und das Ende der Schraube abzudecken. Eine Hülse dreht sich vorwärts und die andere Hülse rückwärts. Wenn die Mutter bis zu einem gewissen Grad angezogen wird, bricht das Ende der Schraube. Da die Tiefe der Kerbe am Schraubenende durch das Verhältnis von Drehmoment und Vorspannkraft bestimmt wird, wird beim Abdrehen der entsprechende Vorspannwert erreicht.

Bei der hochfesten Schraubenverbindung hat der Reibungskoeffizient großen Einfluss auf die Tragfähigkeit. Tests haben gezeigt, dass der Reibungskoeffizient in direktem Zusammenhang mit dem Material des Bauteils, der Rauheit der Kontaktfläche und der Größe der Gegenkraft steht, vor allem der Form der Kontaktfläche und dem Material des Bauteils. Um den Reibungskoeffizienten der Kontaktfläche zu erhöhen, sollte die Kontaktfläche der Bauteile im Anschlussbereich beim Bau behandelt werden. Zu den Behandlungsmethoden gehören Sandstrahlen und Reinigen mit Drahtbürsten. Versuchen Sie bei der Konstruktion entsprechend der technischen Situation, eine Behandlungsmethode mit einem größeren Reibungskoeffizienten zu verwenden, und geben Sie dies in der Konstruktionszeichnung deutlich an.

Zusätzlich zu den oben genannten Behandlungsmethoden gibt es auch eine Behandlungsmethode zum Polieren der Kontaktfläche mit einer tragbaren elektrischen Schleifscheibe. Die Polierrichtung sollte senkrecht zur Kraftrichtung verlaufen und der Rutschfestigkeitskoeffizient entspricht dem Sandstrahlen.

Es sollte darauf hingewiesen werden, dass hochfeste Schrauben tatsächlich in Reibungstypen und drucktragende Typen unterteilt werden. Das Kriterium dafür, dass hochfeste Schrauben vom Reibungstyp die Scherkraft tragen, besteht darin, sicherzustellen, dass die durch die Auslegungslast verursachte Scherkraft die Reibungskraft nicht überschreitet. Die drucktragenden hochfesten Bolzen sind so konstruiert, dass die Welle nicht beschädigt oder die Platte nicht gequetscht wird. Seine Krafteigenschaften und Berechnungsmethoden sind grundsätzlich die gleichen wie bei gewöhnlichen Schrauben, aber da die Schrauben aus hochfestem Stahl bestehen, weisen sie eine hohe Tragfähigkeit auf