螺紋有效旋合長度對螺栓拉力試驗結(jié)果的影響

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1、螺紋有效旋合長度對螺栓拉力試驗結(jié)果的影響譚曉舟（湖北三江航天險峰電子信息有限公司，孝感４３２００９）摘要：通過對國標(biāo)ＧＢ／Ｔ３０９８．１－２０１０《緊固件機械性能螺栓、螺釘和螺柱》中所提及的拉力試驗相關(guān)程序進(jìn)行分析，發(fā)現(xiàn)其中的“螺紋有效旋合長度”是影響試驗結(jié)果的關(guān)鍵因素之一。標(biāo)準(zhǔn)中對其最大值未作要求，由此可能會導(dǎo)致螺紋承載能力試驗結(jié)果失真。關(guān)鍵詞：螺紋有效旋合長度；螺栓；拉力試驗；標(biāo)準(zhǔn)中圖分類號：ＴＨ１３１．３文獻(xiàn)標(biāo)志碼：Ａ文章編號：１００１４０１２（２０１４）０５０３５１０２犐狀犳犾狌犲狀犮犲狅犳犈犳犳犲犮狋犻狏犲犔犲狀犵狋犺狅犳犜犺狉犲犪犱犈狀犵犪犵犲犿犲狀狋狅狀犜犲狀狊

2、犻犾犲犜犲狊狋犚犲狊狌犾狋狊狅犳犅狅犾狋犜犃犖犡犻犪狅狕犺狅狌（ＨｕｂｅｉＳａｎｊｉａｎｇＳｐａｃｅＸｉａｎｆｅｎｇＥｌｅｃｔｒｏｎｉｃ＆ＩｎｆｏｒｍａｔｉｏｎＣｏｍｐａｎｙＬｉｍｉｔｅｄ，Ｘｉａｏｇａｎ４３２００９，Ｃｈｉｎａ）犃犫狊狋狉犪犮狋：ＢａｓｅｄｏｎｔｈｅａｎａｌｙｓｉｓｏｆｐｒｏｃｅｄｕｒｅｏｆｂｏｌｔｔｅｎｓｉｌｅｔｅｓｔｉｎｔｈｅｎａｔｉｏｎａｌｓｔａｎｄａｒｄＧＢ／Ｔ３０９８．１－２０１０“ＭｅｃｈａｎｉｃａｌＰｒｏｐｅｒｔｉｅｓｏｆＦａｓｔｅｎｅｒｓＢｏｌｔｓ，ＳｃｒｅｗｓａｎｄＳｔｕｄｓ”，ｉｔｗａｓｆｏｕｎｄｔｈａｔｔｈｅｅｆｆｅｃｔｉｖｅｌｅｎｇｔｈ

3、ｏｆｔｈｒｅａｄｅｎｇａｇｅｍｅｎｔｗａｓｏｎｅｏｆｔｈｅｋｅｙｆａｃｔｏｒｓｔｈａｔａｆｆｅｃｔｅｄｔｈｅｔｅｓｔｒｅｓｕｌｔｓ．Ｈｏｗｅｖｅｒ，ｔｈｅｒｅｗａｓｎｏｒｅｑｕｉｒｅｍｅｎｔｆｏｒｍａｘｉｍｕｍｌｅｎｇｔｈｉｎｔｈｅｓｔａｎｄａｒｄ．Ｔｈｅｒｅｆｏｒｅ，ｉｔｍｉｇｈｔｃａｕｓｅｄｉｓｔｏｒｔｉｏｎｉｎｔｈｅｔｅｓｔｒｅｓｕｌｔｓｏｆｌｏａｄｃａｒｒｙｉｎｇｃａｐａｃｉｔｙｏｆｔｈｒｅａｄ．犓犲狔狑狅狉犱狊：ｅｆｆｅｃｔｉｖｅｌｅｎｇｔｈｏｆｔｈｒｅａｄｅｎｇａｇｅｍｅｎｔ；ｂｏｌｔ；ｔｅｎｓｉｌｅｔｅｓｔ；ｓｔａｎｄａｒｄ螺栓（含螺釘、螺柱，下同）在產(chǎn)品結(jié)構(gòu)中，起

4、到能等級。具體的方法為：如圖１所示（犔為螺紋有效連接、固定和強化等作用，其承載能力直接關(guān)系產(chǎn)品旋合長度，犉為拉力），將螺栓頭部固定，將螺栓螺紋結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定和可靠。螺栓在使用時，其頭部、桿部和端擰入內(nèi)螺紋夾具，在縱向施加與之性能等級相對螺紋端部都起到了承載的作用。要想確定每個部位應(yīng)的拉力（最小拉力載荷）。當(dāng)力值到達(dá)時，螺栓不［１］是否符合要求，最直接的檢測方式就是進(jìn)行螺栓成得脫扣和斷裂。品拉力試驗。ＧＢ／Ｔ３０９８．１－２０１０中的拉力試驗程序，對螺紋有效旋合長度的最小值作出了規(guī)定，對［１］最大值卻沒有要求。筆者經(jīng)過分析認(rèn)為，當(dāng)螺紋L有效旋合長度超過一定限度時，螺紋在加載夾具中的受力面

5、積增加，應(yīng)力相應(yīng)減小，使一些本來可以在拉力試驗中發(fā)現(xiàn)的螺紋質(zhì)量缺陷和隱患，因此而被F隱藏，造成試驗結(jié)果與真實情況存在差別。圖１螺栓拉力試驗示意圖Ｆｉｇ．１Ｓｋｅｔｃｈｏｆｂｏｌｔｔｅｎｓｉｌｅｔｅｓｔ１螺栓在拉力試驗中螺紋受力情況分析１．２試驗中螺紋的受力情況分析１．１螺栓拉力試驗的試驗方法螺栓螺紋所處的位置不同，受力情況是不一通過模擬螺栓的實際使用狀況，施以額定的力樣的。值，觀測螺栓形變，以此確定其是否達(dá)到了自標(biāo)的性１．２．１未旋入內(nèi)螺紋夾具部分的螺紋由圖２（犱為外螺紋大徑，犱１為外螺紋小徑，犘收稿日期：２０１３０２１８為外螺紋寬度，犛為外螺紋受力面，犉為剪切應(yīng)力）作者簡介：

6、譚曉舟（１９７３－），男，機械性能試驗員。３５１譚曉舟：螺紋有效旋合長度對螺栓拉力試驗結(jié)果的影響可見，外螺紋小徑截面積作為了承受應(yīng)力的主體，而表１螺紋有效旋合長度對其承載能力的影響未旋入內(nèi)螺紋夾具部分的螺紋，可以視為外螺紋小Ｔａｂ．１Ｉｎｆｌｕｅｎｃｅｓｏｆｅｆｆｅｃｔｉｖｅｌｅｎｇｔｈｓｏｆｔｈｒｅａｄ徑的延伸，其底部寬度犘與外螺紋小徑連成一體，ｅｎｇａｇｅｍｅｎｔｏｎｌｏａｄｃａｒｒｙｉｎｇｃａｐａｃｉｔｙ為螺栓承載和抵抗受力形變做出了一定貢獻(xiàn)。螺釘旋入深度旋入拉力載荷失效編號／ｍｍ扣數(shù)／Ｎ狀態(tài)F１０．５００．５０２６６０脫扣Sd２１．００１．００３８７０脫扣３１．５０１．５

7、０５５２９脫扣d1４２．４０１）２．４０９２３１脫扣P５３．６０２）３．６０１０１１７未旋合部分?jǐn)嗔炎ⅲ海保┑韧诠Q高度０．５犇、螺紋有效長度０．４犇的螺母；圖２螺紋受力示意圖２）等同于公稱高度０．８犇、螺紋有效長度０．６犇的螺母。Ｆｉｇ．２Ｓｋｅｔｃｈｏｆｔｈｒｅａｄｓｔｒｅｓｓ１．２．２旋入內(nèi)螺紋夾具部分的螺紋從表１所示的試驗結(jié)果可以得出：由圖２還可以看到，除了在１．２．１節(jié)中分析的（１）在最小拉力載荷值以內(nèi)，螺釘螺紋有效旋受力情況外，外螺紋還受到了來自內(nèi)螺紋接