Všetci vieme, že pri dôležitých skrutkových spojoch,skrutkyje potrebné utiahnuť a toto utiahnutie má kvantitatívne hodnotiace ukazovatele, to znamená uťahovací moment (alebo uhol natočenia atď.). Rôzne skrutky majú v rôznych aplikáciách rôzny uťahovací moment. Dokonca aj pre skrutky rovnakej špecifikácie, rôznych výrobcov, presnosť, mazacie povlaky, uťahovací moment skrutiek je odlišný, pretože pri navrhovaní skrutiek chceme získať silu pred utiahnutím skrutiek, uťahovanie skrutiek je len jednou z metód, ako realizovať predbežné utiahnutie skrutky. Dôležitým účelom použitia sily pred utiahnutím je zlepšiť únavovú životnosť skrutiek. Prečo sa únavová životnosť skrutiek zvyšuje po predpätí?
Po prvé, aké faktory ovplyvňujú únavovú životnosť skrutiek? Únavová pevnosť materiálov, amplitúda striedavého napätia na skrutkách, priemerné napätie, frekvencia cyklu namáhania. Pre rovnakú špecifickú aplikáciu je jediným spôsobom, ako predĺžiť únavovú životnosť skrutiek bez zmeny špecifikácie skrutiek, zníženie amplitúdy striedavého napätia alebo zníženie priemerného napätia.
Pozrime sa na silu skrutky pri rovnakom vonkajšom zaťažení, keď je skrutka utiahnutá a nedotiahnutá.
1. Keď skrutka neaplikuje predbežnú uťahovaciu silu (prilepí sa iba každá spojovacia plocha)
Za týchto pracovných podmienok, pretože sila predbežného utiahnutia skrutky je veľmi malá, keď je obrobok pod napätím, spojovacie plochy obrobku sú od seba oddelené. Napätie, sila skrutky a sila vypáčenia tvoria systém vyrovnávacej sily páky a sila skrutky sa zvyšuje úmerne s nárastom vonkajšej sily. V tomto prípade je zodpovedajúci vzťah medzi ťahovou silou a silou skrutky znázornený na obrázku 2-krivka 2
Sila skrutky sa samozrejme zvyšuje so zvyšujúcou sa vonkajšou silou.
2. Pri použití sily predbežného utiahnutia naskrutka
Za týchto pracovných podmienok, pretože predbežná uťahovacia sila skrutky je dostatočne veľká, keď sú spojovacie plochy pod tlakom, keď je obrobok pod napätím, tlak medzi spojovacími plochami obrobku začína klesať. Keď napätie dosiahne určitý stupeň, tlak medzi spojovacími plochami je nulový a začne sa od seba oddeľovať. Predtým sa sila závory pomaly mení a potom napätie, sila závory a sila páčenia vytvoria systém vyrovnávacej sily páky a sila závory sa zvyšuje úmerne s nárastom vonkajšej sily. V tomto prípade je zodpovedajúci vzťah medzi ťahovou silou a silou skrutky znázornený na obrázku 2-krivka 1
Z obrázku je možné vidieť, že keď skrutkový spoj znáša striedavé zaťaženie od {{0}} do t, ak skrutka nie je dotiahnutá, rozsah kolísania sily skrutky bude veľký. Keď je skrutka utiahnutá podľa konštrukčného krútiaceho momentu a skrutkový spoj je pod rovnakým striedavým zaťažením od 0 do t, rozsah kolísania sily skrutky je oveľa menší. Rozsah kolísania sily skrutky má veľký vplyv na únavovú životnosť skrutky. Čím menší je rozsah kolísania napätia skrutiek, tým dlhšia je únavová životnosť. Aby sa znížil rozsah kolísania sily skrutky, je často potrebné zabezpečiť, aby sa skrutkový spoj nerozdelil pri zaťažení vonkajším zaťažením v konštrukcii. Zároveň, aby sa zabezpečilo, že sa skrutka pri medznom zaťažení nezlomí, sila pred utiahnutím skrutky nemôže byť väčšia ako špecifická hodnota. Rozumný návrh sily predbežného utiahnutia skrutky môže maximalizovať využitie materiálu skrutky.
