很多企業的總成產品，很大幾率會使用到螺栓連接這一結構，而其常見的失效模式就是松脫。

關于松脫，就小編目前的審核經歷來看，其分析的根本原因一般如下：

1.螺栓和工件的批次質量問題。

2.螺栓和工件的個體質量問題（材質變化、涂層質量變化、熱處理質量問題、孔尺寸問題、螺紋質量問題）。

3.漏擰，擰錯。

這是非常不夠全面性的。本文就圍繞這一主題進行深入探究，其中的知識點既可以用于松脫的失效分析，也可以被質量管理工程師用于8D培訓案例，也可以用于設計工程師學習。

產品設計輸入不正確

常見的設計輸入如下：

1.最大軸向載荷

2.最大剪向載荷

3.最大扭轉載荷

4.最小夾緊力

5.最大壓潰力

6.最大靜摩擦系數

但是，進階的產品設計輸入因素被很多設計人員忽略：

1、蠕變（隨時間產生塑性變形）

當螺栓首次擰緊時，內外螺紋接觸面、頭下承面和被連接件接觸面上存在微小的凸起，這時的上述表面處于部分接觸。首次緊固中，凸點金屬部分容易發生過載，超過屈服強度，會產生蠕變，蠕變造成夾緊力松弛。

2、壓潰

如果螺栓承載面不是足夠大或施加應力分布不合理時，材料會發生較大的塑性流動，產生松弛。

有必要確保以下幾個方面的設計、生產和質量控制：

1.螺栓座頭下圓角半徑不應與夾緊件倒角相干涉，會因小接觸面而導致變形，產生預緊力損失。

2.倒角也不能過大，會導致頭下承面面積過小，螺栓頭部嵌入被連接材料中。

3.應避免使用開槽孔，可大幅減小承面面積。

3、熱膨脹（隨溫度變化膨脹或收縮）

高溫時由于材料強度的減小，可能會引起松弛。不同金屬的線膨脹系數可直接造成預緊力損失，也能因為過載而造成松弛。

主要考慮螺栓和被連接件的線膨脹系數，比較典型的案例是發動機的排氣系統螺栓

4、螺栓組相互影響

當螺栓夾緊時，其被連接件內部存在一個壓縮區結構，常見的壓縮區為錐形體，而一旦壓縮區發生干涉，重疊區的剛度增加，會導致螺栓拉伸載荷增加，被連接件壓縮載荷降低，發生松脫

5、夾層蠕變

最常見夾層就是密封墊。夾層的特點：蠕變發生的時間較短，與微觀變形類似，但是產生的松弛比正常的微觀變形要大很多。

設計夾層連接時應注意：

1.為獲得均勻的拉力，應使用螺栓組，盡量同步緊固。

2.使用更為精確的緊固方法。

3.使用高精確預緊力而無夾層和機體的損壞。

4.夾層的非線性特性影響連接一致性。

夾層具有明顯的非線性特點，而且剛度明顯低于其他被連接件，因此，夾層的變形會影響整體連接副的彈性特征。夾層受力時會產生局部塑性變形，具有滯后現象。特別是在動態載荷條件下。

6、墊圈太軟

墊圈的作用：

1.平墊圈用于擴展載荷至被連接件上，允許使用較大的孔徑，防止緊固件頭部和螺母損壞被連接件的表面。

2.特殊墊圈在接觸面間提供特殊表面，如電絕緣墊圈，熱絕緣墊圈。

3.錐形彈性墊圈降低微觀變形的作用。

4.鋸齒形墊圈用于防止松動。

5.而墊圈太軟，其線性理論將不再適用。

6.應考慮到墊圈的剛度，通常墊圈可視作為被連接件。若墊圈太軟，應視作為夾層，使用非線性理論。

5.不管使用何種墊圈都會增加微觀變形量，因為至少多出一個可變形的間隙。因此，建議使用硬質墊圈，盡可能減少微觀變形造成的預緊力損失。

膨脹螺絲由螺桿和膨脹管等部件組成，螺桿尾部為圓錐狀，圓錐的內徑大于膨脹管內徑。當螺母擰緊的時候，螺桿向外移動，通過螺紋的軸向移動使圓錐部分移動，進而在膨脹管的外周面形成很大的正壓力，加之圓錐的角度很小，從而使墻體、膨脹管及圓錐間形成摩擦自鎖，進而達到固定作用。

膨脹螺栓的的型號

膨脹螺栓的的規格

膨脹螺栓安裝過程

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