Главная > Разное > Резьбовые и фланцевые соединения
<< Предыдущий параграф
Следующий параграф >>
<< Предыдущий параграф Следующий параграф >>
Макеты страниц

Глава 6. ПРОЧНОСТЬ СОЕДИНЕНИЙ ПРИ ПЕРЕМЕННЫХ НАГРУЗКАХ

6.1. Усталостное разрушение и его характеристики

Усталостное разрушение резьбовых соединений, часто встречающееся на практике, — результат действия многоцикловых переменных нагрузок. Амплитуда переменной нагрузки, приводящей к разрушению, оказывается в 10 ... 20 раз меньшей, чем при статическом разрушении.

Практика и результаты исследований показывают, что наиболее слабым местом в соединении при переменном нагружении является резьба в области первого (от опорного торца гайки) витка, где в наибольшей степени концентрируется нагрузка, передаваемая резьбой. Реже соединения разрушаются под головкой болта и по сбегу резьбы. Так как концентрация напряжений в этих зонах в 2 ... 3 раза ниже, чем в зоне первого рабочего витка, поломки вследствие усталости обусловливаются, как правило, дефектами производства или недостаточными радиусами закругления.

В результате исследования разрушенных болтов и шпилек установлена характерная черта усталостной поломки — почти полное отсутствие деформации в зоне разрушения, даже болтов из высокопластичных (при статическом разрушении) сталей.

В начале разрушения трещины обычно настолько мелкие, что их трудно обнаружить. По достижении трещиной макроскопических размеров наблюдается ее интенсивный рост, приводящий к полному разрушению резьбового соединения за малый промежуток времени. Усталостное разрушение особенно опасно ввиду отсутствия предшествующих признаков.

Незначительные пластические деформации при усталостном разрушении практически не снижают напряжений в зонах концентрации, а концентрация напряжений существенно влияет на сопротивление усталости соединений.

На поверхности усталостного излома имеются три зоны, обнаруживаемые визуально. В первой зоне (область зарождения трещины) трещина распространяется медленно и поверхность излома выглядит как полированная и окисленная. Во второй зоне трещина распространяется с большей скоростью, поверхность излома мелкозернистая. В третьей зоне поверхность излома, как правило, крупнозернистая либо волокнистая, соответствующая статическому разрушению. Площадь этих зон зависит преимущественно от уровня переменных напряжений и силы предварительной затяжки соединения.

<< Предыдущий параграф Следующий параграф >>
Оглавление