Welche Faktoren beeinflussen die Dauerfestigkeit von Schrauben?
Da es sich bei Bolzen um typische Teile mit mehreren Kerben handelt, wird die Dauerfestigkeit von Bolzen offensichtlich von vielen Faktoren beeinflusst, wie etwa der Größe, der Struktur, dem Material und dem Herstellungsprozess. Zunächst müssen wir wissen, was Dauerfestigkeit und Dauerbruch sind.
Erfahren Sie mehr über Dauerfestigkeit und Dauerversagen
Ermüdungsfestigkeit bezeichnet die maximale Beanspruchung eines Materials unter unendlich vielen Wechselbelastungen ohne Versagen, auch Dauerfestigkeit genannt.
Bei mechanischen Teilen wie Wellen, Zahnrädern, Lagern, Blättern und Federn ändert sich die Spannung an jedem Punkt des Arbeitsprozesses periodisch mit der Zeit. Diese sich mit der Zeit periodisch ändernde Spannung wird als Wechselspannung (auch zyklische Spannung genannt) bezeichnet.
Materialermüdung ist eine der Hauptursachen für den Ausfall von Maschinenteilen. Statistiken zufolge sind über 80 % aller Ausfälle von Maschinenteilen auf Materialermüdung zurückzuführen. Da vor dem Ermüdungsbruch keine offensichtliche Verformung auftritt, führt Materialermüdung häufig zu schweren Unfällen.
Daher sollten für die Herstellung von Wellen, Zahnrädern, Lagern, Blättern, Federn und anderen Teilen, die wechselnden Belastungen ausgesetzt sind, Werkstoffe mit besserer Dauerfestigkeit gewählt werden.
Was sind die Merkmale eines Ermüdungsversagens? Stabilität?
1. Es weist die Merkmale der Plötzlichkeit, Lokalität und Sensibilität gegenüber der Umgebung und Mängeln auf.
2. Da es nicht leicht ist, rechtzeitig entdeckt zu werden, können leicht Unfälle entstehen.
Welche Faktoren beeinflussen die Schraubenermüdung? Stabilität?
1. Die Oberflächenqualität des Gewindes
1. Je geringer die Oberflächenrauheit des Materials, desto geringer die Spannungskonzentration und desto höher die Dauerfestigkeit. Mit zunehmender Oberflächenrauheit des Materials sinkt die Dauerfestigkeit.
2. Bei gleicher Rauheit weisen unterschiedliche Stahlsorten und unterschiedliche Herstellungsverfahren unterschiedliche Grade der Dauerfestigkeitsreduzierung auf. Wenn es sich beispielsweise bei dem Gewinde um eine M6-1.0-Stahlschraube 40CrNiMo handelt und sich die Rauheit von 0.08–0.16 auf 0.63–1.35 ändert, verringert sich die Dauerfestigkeit um 33 %. Bei Schrauben mit M1.2-1.5-Gewinde verringert sich die Dauerfestigkeit um 0.08 %, wenn sich die Oberflächenrauheit von 0.16–0.16 auf 0.32–21 ändert.
3. Schleifen, Strahlen und Walzen usw. auf der Oberfläche des Materials. kann die Dauerfestigkeit des Materials verbessern.
2. Einfluss des Gewinderollprozesses
1. Durch das Rollpressen des Gewindes wird eine verformungsverstärkende Schicht und eine hohe Druckeigenspannung erzeugt, wodurch die Entstehung und das frühzeitige Wachstum von Ermüdungsrissen wirksam verhindert werden können.
2. Durch das Rollpressen des Gewindes wird die Oberflächenrauheit des Tals verringert, was sich positiv auf die Dauerfestigkeit der Schraube auswirkt.
Hinweis:
- Wird das Gewinde rollgepresst und anschließend wärmebehandelt, entfallen die oben genannten günstigen Faktoren. Aus diesem Grund sollte das Gewinde im Hinblick auf eine Verbesserung der Dauerfestigkeit der Schraube nach der Wärmebehandlung rollgepresst werden.
- Die Härte von Schrauben, insbesondere hochfesten Schrauben, ist nach der Wärmebehandlung normalerweise höher, was die Lebensdauer des Gewindewalzwerkzeugs verkürzen kann.
- Wenn die Qualität des Gewinderollens nicht gut genug ist, entstehen auf der Oberfläche oder dem Gewindegrund Mikrorisse oder Abschälphänomene, die einer Kontaktermüdung ähneln. Der Effekt der Verbesserung der Ermüdungsbeständigkeit der Schraube ist nicht offensichtlich und sogar die Ermüdungsbeständigkeit wird reduziert.
3. Der Abstand zwischen der Stirnfläche der Mutter und dem Gewinde
Tests haben gezeigt, dass es umso früher zum Versagen der Schraube kommt, je näher die Mutternfläche an der Gewindestelle liegt.
4. Mängel im Material selbst
Einige Schrauben werden nach dem Kaltstauchen oder Kaltziehen nicht bearbeitet, sodass die Oberflächenfehler des Rohmaterials auf der Oberfläche des fertigen Teils verbleiben. Außerdem können hierdurch leicht Ermüdungsrisse entstehen, die zu einem frühzeitigen Ermüdungsbruch führen.
5. Gewindetalform
Wenn die Schraube beansprucht wird, tritt im Gewindetal eine Spannungskonzentration auf, deren Wert in hohem Maße von der Form des Tals abhängt. Ändern Sie die Form des Tals. Je glatter beispielsweise die Talrille des Gewindes ist, desto geringer ist die Spannungskonzentration und desto höher ist die Dauerfestigkeit.
KENENG fertigt alle Arten von Schrauben, darunter Vierkantschrauben , Rundkopfschrauben , Ankerschrauben und vieles mehr. Kontaktieren Sie uns gerne für ein Angebot für die gewünschten Schrauben.
