Todos nós sabemos que em conexões de parafusos importantes,parafusosprecisam ser apertados, e este aperto possui indicadores de avaliação quantitativa, ou seja, torque de aperto (ou ângulo de rotação, etc.). Diferentes parafusos têm diferentes torques de aperto em diferentes aplicações. Mesmo para parafusos da mesma especificação, fabricantes diferentes, precisão, revestimentos de lubrificação, o torque de aperto dos parafusos é diferente, porque ao projetar os parafusos, queremos obter a força de pré-aperto dos parafusos, o aperto dos parafusos é apenas um dos métodos para realizar pré-aperto do parafuso. Um objetivo importante da aplicação da força de pré-aperto é melhorar a vida de fadiga dos parafusos. Por que a vida de fadiga dos parafusos aumenta após a pré-carga?
Em primeiro lugar, quais são os fatores que afetam a vida em fadiga dos parafusos? Resistência à fadiga dos materiais, amplitude de tensão alternada nos parafusos, tensão média, frequência do ciclo de tensão. Para a mesma aplicação específica, a única maneira de prolongar a vida em fadiga dos parafusos sem alterar a especificação do parafuso é reduzir a amplitude da tensão alternada ou reduzir a tensão média.
Vamos dar uma olhada na força do parafuso sob a mesma carga externa quando o parafuso é apertado e não apertado, respectivamente.
1. Quando o parafuso não aplica força de pré-aperto (somente cada superfície de conexão é colada)
Nesta condição de trabalho, como a força de pré-aperto do parafuso é muito pequena, quando a peça está sob tensão, as superfícies de conexão da peça são separadas umas das outras. A tensão, força do parafuso e força de alavanca formam um sistema de força de equilíbrio da alavanca, e a força do parafuso aumenta proporcionalmente com o aumento da força externa. Neste caso, a relação correspondente entre a força de tração e a força do parafuso é mostrada na figura 2-curva 2
A força do parafuso aumenta obviamente com o aumento da força externa.
2. Quando a força de pré-aperto é aplicada aoparafuso
Sob esta condição de trabalho, porque a força de pré-aperto do parafuso é grande o suficiente, quando as superfícies de conexão estão sob pressão, quando a peça de trabalho está sob tensão, a pressão entre as superfícies de conexão da peça de trabalho começa a diminuir. Quando a tensão atinge um certo grau, a pressão entre as superfícies de conexão é zero e começa a se separar uma da outra. Antes disso, a força do parafuso muda lentamente, e então a tensão, a força do parafuso e a força de alavanca formam um sistema de força de equilíbrio da alavanca, e a força do parafuso aumenta proporcionalmente com o aumento da força externa. Neste caso, a relação correspondente entre a força de tração e a força do parafuso é mostrada na figura 2-curva 1
Pode-se observar na figura que quando a conexão do parafuso suporta a carga alternada de {{0}} a t, se o parafuso não for apertado, a faixa de variação da força do parafuso será grande. Quando o parafuso é apertado de acordo com o torque de projeto, e a conexão do parafuso está sob a mesma carga alternada de 0 a t, a faixa de variação da força do parafuso é muito menor. A faixa de variação da força do parafuso tem um grande impacto na vida de fadiga do parafuso. Quanto menor a faixa de variação da tensão do parafuso, maior a vida em fadiga. Para reduzir a faixa de variação da força do parafuso, muitas vezes é necessário garantir que a conexão do parafuso não se separe ao suportar carga externa no projeto. Ao mesmo tempo, para garantir que o parafuso não seja quebrado sob a carga limite, a força de pré-aperto do parafuso não pode ser maior que um valor específico. Um projeto razoável da força de pré-aperto do parafuso pode maximizar a utilização do material do parafuso.
