Reka bentuk bolt keluli struktur aloi , termasuk faktor seperti geometri benang dan kemasan permukaan, memainkan peranan penting dalam menentukan kekuatan, prestasi, dan ketahanan keseluruhannya dalam aplikasi struktur. Begini bagaimana aspek reka bentuk ini mempengaruhi kekuatan bolt:
1. Thread Geometry:
Pitch dan kedalaman benang: Pitch (jarak antara benang) dan kedalaman benang secara langsung mempengaruhi pengagihan beban dan kekuatan bolt. Benang yang lebih halus (dengan padang yang lebih kecil) cenderung mempunyai kapasiti galas beban yang lebih tinggi kerana kawasan permukaan yang lebih kecil membolehkan lebih banyak benang untuk melibatkan diri, meningkatkan pengedaran tekanan di sepanjang bolt. Walau bagaimanapun, benang kasar (dengan padang yang lebih besar) mungkin lebih baik untuk pemasangan yang cepat dan mudah, tetapi mereka mungkin tidak mengedarkan tekanan dengan berkesan sebagai benang yang lebih halus, yang berpotensi mempengaruhi kekuatan bolt di bawah beban.
Profil Thread: Geometri profil benang, sama ada reka bentuk yang tajam atau bulat, juga mempengaruhi kepekatan tekanan pada akar benang. Profil benang tajam boleh menyebabkan kepekatan tekanan yang lebih tinggi, yang boleh menyebabkan kegagalan keletihan di bawah beban kitaran. Profil benang bulat, sebaliknya, membantu mengurangkan kepekatan tekanan ini, meningkatkan kekuatan keletihan dan ketahanan keseluruhan bolt.
Panjang pertunangan benang: Panjang penglibatan benang dalam komponen mengawan (mis., Nut atau lubang yang ditoreh) memberi kesan kepada kekuatan ricih dan kekuatan tegangan bolt. Penglibatan benang yang lebih panjang menyediakan lebih banyak kawasan untuk pengagihan daya, meningkatkan kekuatan dan ketahanan keseluruhan bolt untuk melonggarkan atau melucutkan, terutamanya dalam aplikasi beban tinggi.
2. Kemasan permukaan:
Kekasaran permukaan: Kekasaran atau kelancaran permukaan bolt dapat mempengaruhi rintangan keletihan dan sifat geseran. Kemasan permukaan licin mengurangkan geseran semasa pemasangan, menjadikannya lebih mudah untuk mengetatkan bolt dan mencapai ketegangan yang dikehendaki. Di samping itu, permukaan yang lancar dapat membantu mengurangkan pembentukan penumpu tekanan, yang merupakan kawasan bolt di mana tekanan lebih cenderung menyebabkan kegagalan, terutamanya di bawah beban kitaran.
Kekerasan permukaan: Kekerasan permukaan bolt memainkan peranan penting dalam rintangan haus dan keupayaan untuk menahan ubah bentuk di bawah beban. Permukaan yang keras dapat meningkatkan kekuatan bolt dengan ketara, terutama dalam persekitaran tekanan tinggi. Ia membantu menghalang permukaan daripada mudah cacat, yang boleh menyebabkan kegagalan, terutamanya dalam aplikasi yang tertakluk kepada daya berat atau getaran.
Lapisan dan penyaduran: Penggunaan lapisan pelindung (seperti galvanisasi, penyaduran zink, atau fosfat) dapat meningkatkan ketahanan bolt terhadap kakisan, yang dapat melemahkan bolt dari masa ke masa dan mempengaruhi kekuatannya. Coatings juga menyediakan permukaan yang lebih lancar, meningkatkan ciri -ciri geseran bolt semasa pengetatan. Walau bagaimanapun, salutan tertentu mungkin sedikit mengubah dimensi atau memperkenalkan pekali geseran yang mempengaruhi pengagihan beban dan tork pengetatan.
Passivation atau Shot Peening: Proses seperti passivation (untuk menghilangkan lapisan oksida) atau pukulan pukulan (untuk memperkenalkan tegasan mampatan ke permukaan) dapat meningkatkan kekuatan keletihan bolt. Sebagai contoh, pukulan pukulan menguatkan bolt dengan memampatkan permukaan dan mengurangkan risiko permulaan retak, yang meningkatkan ketahanan keseluruhannya di bawah beban dinamik.
3. Thread sesuai dan toleransi:
Sesuai antara bolt dan kacang atau lubang: sesuai antara benang bolt dan kacang kawin atau lubang yang ditoreh mempengaruhi kekuatan tegangan dan kapasiti galas beban pengikat. Toleransi ketat memastikan lebih baik, mengurangkan sebarang permainan antara bolt dan kacang atau lubang, yang boleh menyebabkan kepekatan tekanan dan kegagalan akhirnya di bawah beban. Longgar yang longgar boleh menyebabkan sambungan yang lebih lemah dan mengurangkan kekuatan keseluruhan sendi bolted.
4. Panjang bolt dan diameter:
Diameter: Diameter bolt secara langsung berkaitan dengan kekuatan tegangannya. Bolt diameter yang lebih besar boleh mengendalikan beban yang lebih tinggi tanpa pecah atau ubah bentuk. Ini kerana kawasan keratan rentas yang lebih besar meningkatkan kapasiti beban bolt. Walau bagaimanapun, peningkatan diameter juga menuntut toleransi pembuatan yang lebih tepat untuk mengekalkan kekuatan yang tinggi dan mencegah kelemahan yang berpotensi, terutamanya pada bahagian yang diulurkan.
Panjang: Panjang bolt juga menyumbang kepada kekuatannya. Bolt yang lebih panjang menyediakan lebih banyak kawasan permukaan untuk penglibatan benang, meningkatkan pengagihan daya. Walau bagaimanapun, bolt yang terlalu panjang mungkin membawa kepada isu-isu dengan regangan benang atau ketat, yang dapat mengurangkan kekuatan berkesan mereka. Panjang mesti direka dengan tepat untuk permohonan itu.
5. Pramuat dan ketegangan:
Reka bentuk bolt, terutamanya dari segi geometri benang dan kemasan permukaan, mempengaruhi berapa banyak pramuat atau ketegangan yang dapat digunakan dengan selamat. Bolt yang ditegaskan dengan betul boleh meningkatkan pengagihan beban dan rintangan mereka untuk melonggarkan di bawah beban dinamik. Smoother permukaan dan lebih tepat benang dipotong, lebih konsisten pramuat boleh, yang secara langsung meningkatkan kekuatan dan prestasi bolt dalam aplikasi struktur.
6. Rintangan beban keletihan dan kitaran:
Reka bentuk benang dan kemasan permukaan menyumbang dengan ketara kepada rintangan bolt terhadap kegagalan keletihan, yang penting dalam aplikasi yang tertakluk kepada beban berulang atau kitaran. Profil benang yang direka dengan baik dan kemasan permukaan licin mengurangkan potensi retak untuk memulakan dan menyebarkan di bawah keadaan pemuatan dinamik, menjadikan bolt lebih tahan terhadap kegagalan keletihan dari masa ke masa.3
