緊固件是機(jī)械連接中不可或缺的一種元件，其負(fù)責(zé)將兩個或多個零件牢固地連接在一起。在機(jī)械設(shè)備的運(yùn)行過程中，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)計和選擇緊固件時，需要進(jìn)行各種試驗來評估其性能和耐久性。

本文科準(zhǔn)測控小編將介紹一種常見的緊固件試驗方法——抗剪接頭疲勞試驗，以及抗剪接頭疲勞試驗的測試范圍、試樣的制備和測試流程。

一、測試范圍

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緊固件抗剪接頭作室溫疲勞試驗的方法。

本標(biāo)準(zhǔn)適用于所有緊固件的抗剪接頭。

2、測試相關(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金屬拉伸試驗方法

HG2-789鋅黃環(huán)氧酯底漆

JJG 139拉力、壓力和萬能材料試驗機(jī)檢定規(guī)程

二、測試儀器

1、疲勞試驗機(jī)

試驗載荷應(yīng)在試驗機(jī)加載范圍內(nèi)。在大于10%量程的載荷范圍內(nèi)，動載荷準(zhǔn)確度應(yīng)為最大程序載荷的士2%。試驗機(jī)應(yīng)有定荷裝置，否則應(yīng)由試驗人員隨時調(diào)整載荷，以保證載荷的準(zhǔn)確度。

2、夾具

試驗機(jī)夾具應(yīng)能為試驗提供良好的對中。最好使用銷釘傳載夾具,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，也可以使用其它類型的夾緊裝置。

3、試樣限制夾具

對于高載傳遞試樣.加載時工作區(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。

為了估算試驗載荷，需要測定試樣的機(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)緊固件的公稱直徑d按比例確定的，參見各型試樣圖。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。如果采用銷孔加載的型式，銷孔位置的偏差不應(yīng)使載荷偏離試樣中心線的距離超過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，裝配緊固件時不應(yīng)使用潤滑劑或防腐劑。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)在報告中說明。

2）裝配間隙

試樣裝配好后，板材重疊面間不應(yīng)有可測間隙，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，則應(yīng)判為間隙過大。在緊固件頭部支承面與板面之間。繞頭部周長50%以上的范圍內(nèi)不應(yīng)有大于0.1mm的間隙。

四、測試流程

1、接頭靜強(qiáng)度測定

采用接頭疲勞試樣測定該接頭的靜強(qiáng)度。栽荷一伸長曲線上最高的峰值即是接頭的極限強(qiáng)度。

2、載荷的確定

至少用五個載荷值確定S—N曲線，其中一個載荷值應(yīng)使試樣破壞的載荷循環(huán)數(shù)不少于3000000，另外三個載荷值分別定為接頭靜強(qiáng)度的67%、50%和30%,最后一個載荷值根據(jù)確定S—N曲線的需要而定。每個載荷值至少應(yīng)測定3個試樣。

載荷比為循環(huán)載荷中的最小值與最大值之比，對于高載傳遞接頭取0.1,對于低載及無載傳遞接頭取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65℃。

4、試樣裝夾

試樣裝夾應(yīng)保證載荷通過試樣中心，公差為O.13mm°

對高載傳遞接頭，應(yīng)安裝試樣限制夾具。該夾具不應(yīng)裝夾過紫，以保證不會有載荷經(jīng)夾具傳遞。

5、試驗

按照有關(guān)規(guī)定施加循環(huán)載荷，并在試驗過程中保持載荷的穩(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，則認(rèn)為試樣已經(jīng)破壞。

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