Por que os parafusos experimentam fadiga?

Ao ver o título, algumas pessoas podem perguntar: Como pode um parafuso, feito de um pedaço de metal, sofrer fadiga? Na verdade, quando parafusos feitos de aço carbono são produzidos nos produtos que necessitamos, se alguns parâmetros técnicos e propriedades mecânicas não atenderem aos requisitos desde o início, durante o uso contínuo, eles exercerão gradualmente força em suas áreas locais ao longo do tempo. Quando esta força atinge o ponto crítico, pequenas fissuras aparecerão no parafuso. A formação de tais fissuras é apenas o primeiro passo da fadiga. Quando o número de ciclos atinge um determinado nível, as rachaduras levarão diretamente à fratura. Este é o fenômeno e resultado da fadiga do parafuso.

Então, por que fazerparafusos de aço carbono experimenta fadiga? É verdade que os parafusos com maior força são mais propensos a fadiga? Primeiro, a fadiga do parafuso não tem conexão direta com a própria força. É apenas que os parafusos comuns têm requisitos de resistência mais baixos, portanto, seu ambiente de aplicação não causará um efeito excessivo de fadiga sobre eles. No entanto, o ambiente de aplicação de altos parafusos de força - tem certos requisitos para o desempenho de tração, o que aumenta de forma invisivelmente o efeito de fadiga nos parafusos. Portanto, a maior parte da fadiga dos parafusos que encontramos na vida cotidiana envolveparafusos de alta-resistência, mas isso não significa que os parafusos comuns não experimentem fadiga - É apenas que nossos requisitos para parafusos comuns não sejam altos ao usá -los.

Vejamos ainda mais a causa da fadiga do parafuso: é a mudança do estresse local durante o uso cíclico que causa um certo grau de dano aos pontos fracos do parafuso, eventualmente formando rachaduras. Portanto, o processo deve ser assim: primeiro, o estresse corroe os pontos fracos do parafuso e, em seguida, faz com que as rachaduras se formem no parafuso. Após um período de tempo, as rachaduras crescem cada vez maiores. Em um certo ponto crítico, o parafuso fraturas repentinamente. Depois da análise de termo - longa, descobrimos que esse estresse de fadiga não requer uma grande força externa para gerar. Às vezes, a tensão gerada no parafuso é muito menor que a força de escoamento do parafuso. Portanto, após uma fraturas de parafuso devido à fadiga, não podem ser vistos sinais de deformação ou flexão causados ​​por forças externas na superfície da fratura.

Com base na análise acima, podemos ajustar adequadamente alguns processos básicos de fabricação para ajudar os parafusos a resistir à fadiga. Vejamos um diagrama:

O diagrama acima mostra a estrutura da rosca. Podemos abrir o espaço entre os threads com um ângulo R. Como as fraturas por fadiga ocorrem principalmente nas raízes da linha e na área sob a cabeça do parafuso, ajustar alguns processos básicos de fabricação de roscas pode efetivamente impedir a fadiga. Podemos compará -lo com tópicos comuns:

O acima é um fio comum, onde um ângulo reto é formado entre os dentes da rosca. Esse ângulo reto responde diretamente às alterações do estresse; portanto, esse -} threads de ângulo são propensos a fraturas por fadiga. Conforme analisado anteriormente, além dos threads, a área sob a cabeça do parafuso também é uma área de risco - alta para a fratura por fadiga. Vejamos o diagrama:

Seguindo o mesmo princípio que o ângulo R para roscas, também podemos usinar um ângulo R dentro da faixa permitida na junção da cabeça do parafuso e da rosca.