緊固件是機(jī)械連接中的一種元件，其負(fù)責(zé)將兩個(gè)或多個(gè)零件牢固地連接在一起。在機(jī)械設(shè)備的運(yùn)行過(guò)程中，緊固件承受著巨大的力和壓力，因此其性能的可靠性至關(guān)重要。在設(shè)計(jì)和選擇緊固件時(shí)，需要進(jìn)行各種試驗(yàn)來(lái)評(píng)估其性能和耐久性。
本文科準(zhǔn)測(cè)控小編將介紹一種常見(jiàn)的緊固件試驗(yàn)方法——抗剪接頭疲勞試驗(yàn)，以及抗剪接頭疲勞試驗(yàn)的測(cè)試范圍、試樣的制備和測(cè)試流程。
一、測(cè)試范圍
1、主題內(nèi)容與適用范圍
本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了在恒幅載荷作用下對(duì)緊固件抗剪接頭作室溫疲勞試驗(yàn)的方法。
本標(biāo)準(zhǔn)適用于所有緊固件的抗剪接頭。
2、測(cè)試相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)
GBn 167可熱處理強(qiáng)化的鋁合金板
GB 3621鈦及鈦合金板材
GB 228金屬拉伸試驗(yàn)方法
HG2-789鋅黃環(huán)氧酯底漆
JJG 139拉力、壓力和萬(wàn)能材料試驗(yàn)機(jī)檢定規(guī)程
二、測(cè)試儀器
1、疲勞試驗(yàn)機(jī)
試驗(yàn)載荷應(yīng)在試驗(yàn)機(jī)加載范圍內(nèi)。在大于10%量程的載荷范圍內(nèi)，動(dòng)載荷準(zhǔn)確度應(yīng)為最大程序載荷的士2%。試驗(yàn)機(jī)應(yīng)有定荷裝置，否則應(yīng)由試驗(yàn)人員隨時(shí)調(diào)整載荷，以保證載荷的準(zhǔn)確度。
2、夾具
試驗(yàn)機(jī)夾具應(yīng)能為試驗(yàn)提供良好的對(duì)中。最好使用銷(xiāo)釘傳載夾具,如果能保證安裝準(zhǔn)確度，也可以使用摩擦夾緊裝置或兩者相結(jié)合的方法。除非另有規(guī)定，也可以使用其它類(lèi)型的夾緊裝置。
3、試樣限制夾具
對(duì)于高載傳遞試樣.加載時(shí)工作區(qū)段承受拉伸和彎曲聯(lián)合作用，因此需用夾具限制其彎曲變形。限制夾具可釆用圖1或圖2所示的裝置。
三、試樣的制備
1、試樣材料
除非另有規(guī)定，試樣應(yīng)由符合GB 3880規(guī)定的LY12—CZ鋁合金板制造，或由符合GB 3621規(guī)定的TC4鈦合金板制造。
為了估算試驗(yàn)載荷，需要測(cè)定試樣的機(jī)械性能。將所用板材，每種制備三件拉伸試樣，該試樣應(yīng)與接頭試樣的軋制方向相同。根據(jù)GB 228測(cè)定板材的拉伸強(qiáng)度、屈服強(qiáng)度和延伸率。
2、試樣的形式
所用試樣采用三種形式，分別如圖3~圖5所示。
試樣T作部分的主要尺寸是根據(jù)緊固件的公稱(chēng)直徑d按比例確定的，參見(jiàn)各型試樣圖。試樣在工作區(qū)段內(nèi)不應(yīng)有擦傷、凹坑等缺陷。試樣板厚T=0.75d。試樣號(hào)不得打在工作區(qū)段內(nèi)。
試樣工作部分以外的形狀，應(yīng)與夾具的型式相配，形狀和尺寸不限。如果采用銷(xiāo)孔加載的型式，銷(xiāo)孔位置的偏差不應(yīng)使載荷偏離試樣中心線(xiàn)的距離超過(guò)O.13mm.
3、試樣的加工
1）外形加工
試樣外形按圖樣要求機(jī)械加工，各邊的表面粗糙度為娯。
2）緊固件孔加工
緊固件孔應(yīng)與板面垂直，偏差不大于30、孔的表面粗糙度為機(jī)孔的兩端均應(yīng)去毛剌，其倒圓半徑或倒角不大于0.1mm。
緊固件孔直徑應(yīng)按有關(guān)規(guī)范或規(guī)定確定。
3）沉頭緊固件孔
加工沉頭緊固件孔時(shí)應(yīng)采用復(fù)合鉆，以使沉頭部分與孔同心。沉頭部分的深度應(yīng)使緊固件頭部在裝配后與板齊平。
4）凸頭緊固件孔
凸頭緊固件孔與凸頭接觸的一邊應(yīng)倒角，最小倒角量應(yīng)大于緊固件頭下圓角半徑。
4、試樣裝配
1）緊固件裝配
除非另有規(guī)定，裝配緊固件時(shí)不應(yīng)使用潤(rùn)滑劑或防腐劑。所有緊固件的頭部應(yīng)安裝在接頭的同一側(cè)。如果裝入緊固件時(shí)要求施加擰緊力矩或控制材料變形，則該力矩與變形量應(yīng)是規(guī)定的最小值。如果采用上述裝配方法，應(yīng)在報(bào)告中說(shuō)明。
2）裝配間隙
試樣裝配好后，板材重疊面間不應(yīng)有可測(cè)間隙，在遠(yuǎn)離緊固件處，如能用0.05mm的厚薄規(guī)在兩板之冋滑動(dòng)，則應(yīng)判為間隙過(guò)大。在緊固件頭部支承面與板面之間。繞頭部周長(zhǎng)50%以上的范圍內(nèi)不應(yīng)有大于0.1mm的間隙。
四、測(cè)試流程
1、接頭靜強(qiáng)度測(cè)定
采用接頭疲勞試樣測(cè)定該接頭的靜強(qiáng)度。栽荷一伸長(zhǎng)曲線(xiàn)上最高的峰值即是接頭的極限強(qiáng)度。
2、載荷的確定
至少用五個(gè)載荷值確定S—N曲線(xiàn)，其中一個(gè)載荷值應(yīng)使試樣破壞的載荷循環(huán)數(shù)不少于3000000，另外三個(gè)載荷值分別定為接頭靜強(qiáng)度的67%、50%和30%,最后一個(gè)載荷值根據(jù)確定S—N曲線(xiàn)的需要而定。每個(gè)載荷值至少應(yīng)測(cè)定3個(gè)試樣。
載荷比為循環(huán)載荷中的最小值與最大值之比，對(duì)于高載傳遞接頭取0.1,對(duì)于低載及無(wú)載傳遞接頭取0.05。
3、載荷波形與頻率的確定
除非另有規(guī)定，應(yīng)按正弦波恒幅加載，最大頻率不應(yīng)使試樣的溫度超過(guò)65℃。
4、試樣裝夾
試樣裝夾應(yīng)保證載荷通過(guò)試樣中心，公差為O.13mm°
對(duì)高載傳遞接頭，應(yīng)安裝試樣限制夾具。該夾具不應(yīng)裝夾過(guò)紫，以保證不會(huì)有載荷經(jīng)夾具傳遞。
5、試驗(yàn)
按照有關(guān)規(guī)定施加循環(huán)載荷，并在試驗(yàn)過(guò)程中保持載荷的穩(wěn)定，直到試樣破壞。
6、破壞
由于試樣失效以至不能繼續(xù)保持載荷時(shí)，則認(rèn)為試樣已經(jīng)破壞。
以上就是小編介紹的緊固件試驗(yàn)方法抗剪接頭疲勞的內(nèi)容了，希望可以給您帶來(lái)幫助！如果您還想了解更多關(guān)于緊固件焊接接頭疲勞強(qiáng)度、試樣的限制夾具、拉伸疲勞測(cè)試等問(wèn)題，歡迎您關(guān)注我們，也可以給我們私信和留言！科準(zhǔn)測(cè)控技術(shù)團(tuán)隊(duì)為您免費(fèi)解答！
