Page 86 - 理化检验-物理分册2022年第十期
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许永春, 等: TB8 钛合金高锁螺栓安装断裂原因
表 3 放置不同斜度垫片拉伸试验方案 处, 此处有一定程度的应力集中 [ 8 ] 。在实际装配过
方案 垫片斜度 /( ° ) 试样数量 / 件 程中, 由于结构限制, 在一些边角处用常规工具难以
保证制孔质量 [ 9 ] , 应定制开发新型制孔及安装工具,
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以保证螺栓的正确装配。
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3 结论及建议
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( 1 )该螺 栓 断 裂 形 式 为 过 载。螺 栓 无 冶 金 缺
试验方法依据 GJB715.23A — 2008 《 紧固件试 陷, 力学性能符合技术要求; 在安装过程中, 存在螺
验方法 拉伸强度》, 拉力与斜度的关系如图 6 所示。
栓与安装孔不同轴现象, 使螺栓受额外弯曲应力, 导
由图 6 可知: 随着垫片斜度的不断增加, 拉力逐渐降
致螺栓轴向承载能力下降。
低, 当斜度增加至 6° 时, 螺栓破坏拉力均小于标准 ( 2 )对结构受限而导致安装孔难加工及紧固件
值, 其中 1 件螺栓的破坏拉力已经接近螺母预紧力
难安装的问题, 应开发新型制孔工具和安装工具, 以
下限; 当斜度增至 8° 时, 除破坏拉力小于标准值外,
提升紧固件的安装质量。
其中 1 件螺栓的破坏拉力甚至小于螺母最小预紧力
的要求。 参考文献:
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由于螺栓与安装孔不同轴, 并且随着斜度的增
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过程中除受扭拉载荷外, 还承受一定的弯矩 [ 5 ] 。当
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拧紧力矩逐渐增大到预紧力, 且超出螺栓所承受的
[ 8 ] 董新权, 杨冬梅 . 新能源客车电容支架安装螺栓的断
最大载荷时, 与结构钢、 不锈钢和高温合金相比, 钛
裂原因分析[ J ] . 理化检验( 物理分册), 2017 , 53 ( 3 ):
合金对表面缺陷具有更大的敏感性 [ 6 ] , 当高强度螺
214-216 , 224.
栓受拉力时, 螺纹可以看作缺口, 因此在螺纹根部会 [ 9 ] 赵谋周, 刘存, 李健 . 某型机机翼装配中高强度钛合金
产生高应力集中 [ 7 ] , 造成螺纹处最大受力部位断裂, 螺栓 断 裂 分 析 与 试 验 研 究 [ J ] . 机 械 研 究 与 应 用,
而此时扭矩还未达到使高锁螺母断径槽扭断的最大 2017 , 30 ( 1 ): 77-79 , 82.
力 矩 。 螺 栓 断 裂 位 置 为 离 螺 纹 收 尾 处 约 2 扣 螺 纹
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