การออกแบบของ สลักเกลียวเหล็กโครงสร้างโลหะผสม รวมถึงปัจจัยต่าง ๆ เช่นเรขาคณิตเธรดและผิวผิวมีบทบาทสำคัญในการกำหนดความแข็งแรงโดยรวมประสิทธิภาพและความทนทานในการใช้งานโครงสร้าง นี่คือวิธีการออกแบบเหล่านี้มีผลต่อความแข็งแกร่งของสลักเกลียว:
1. เรขาคณิตเธรด:
ระดับเสียงและความลึก: ระยะห่าง (ระยะห่างระหว่างเธรด) และความลึกของเธรดส่งผลโดยตรงต่อการกระจายโหลดและความแข็งแรงของสลักเกลียว เกลียวที่ดีกว่า (ที่มีระดับเสียงเล็กกว่า) มีแนวโน้มที่จะมีความสามารถในการรับน้ำหนักที่สูงขึ้นเนื่องจากพื้นที่ผิวที่เล็กกว่าช่วยให้เธรดมีส่วนร่วมมากขึ้นปรับปรุงการกระจายของความเครียดไปตามสลักเกลียว อย่างไรก็ตามเธรดที่หยาบกว่า (ที่มีระดับเสียงที่ใหญ่กว่า) อาจจะดีกว่าสำหรับการติดตั้งที่ง่ายและง่ายดาย แต่อาจไม่กระจายความเครียดอย่างมีประสิทธิภาพเช่นเดียวกับเกลียวที่ดีกว่าซึ่งอาจส่งผลกระทบต่อความแข็งแรงของสลักเกลียวภายใต้ภาระ
โปรไฟล์เธรด: เรขาคณิตของโปรไฟล์ด้ายไม่ว่าจะเป็นการออกแบบที่คมชัดหรือโค้งมนก็มีผลต่อความเข้มข้นของความเครียดที่รากของเธรด โปรไฟล์เกลียวที่คมชัดอาจทำให้เกิดความเข้มข้นของความเครียดที่สูงขึ้นซึ่งอาจนำไปสู่ความล้มเหลวของความเหนื่อยล้าภายใต้ภาระวงจร ในทางกลับกันโปรไฟล์ด้ายโค้งมนช่วยลดความเข้มข้นของความเครียดเหล่านี้ปรับปรุงความแข็งแรงของความเหนื่อยล้าและความทนทานโดยรวมของสลักเกลียว
ความยาวการมีส่วนร่วมของเธรด: ความยาวของการมีส่วนร่วมของเธรดในส่วนประกอบการผสมพันธุ์ (เช่นน็อตหรือรูเคาะ) ส่งผลกระทบต่อความแข็งแรงของแรงเฉือนและแรงดึงของสลักเกลียว การมีส่วนร่วมของด้ายที่ยาวขึ้นให้พื้นที่มากขึ้นสำหรับการกระจายแรงเพิ่มความแข็งแรงโดยรวมของ Bolt และความต้านทานต่อการคลายหรือการลอกโดยเฉพาะอย่างยิ่งในแอปพลิเคชันโหลดสูง
2. พื้นผิวเสร็จสิ้น:
ความขรุขระของพื้นผิว: ความขรุขระหรือความเรียบของพื้นผิวของสลักเกลียวสามารถมีผลต่อความต้านทานต่อความเหนื่อยล้าและคุณสมบัติการเสียดสี พื้นผิวที่ราบเรียบช่วยลดแรงเสียดทานในระหว่างการติดตั้งทำให้ง่ายขึ้นในการกระชับสลักเกลียวและบรรลุความตึงเครียดที่ต้องการ นอกจากนี้พื้นผิวที่เรียบเนียนขึ้นสามารถช่วยลดการก่อตัวของศูนย์กลางความเครียดซึ่งเป็นพื้นที่ของสลักเกลียวที่มีแนวโน้มที่จะนำไปสู่ความล้มเหลวโดยเฉพาะอย่างยิ่งภายใต้การโหลดแบบวัฏจักร
ความแข็งของพื้นผิว: ความแข็งของพื้นผิวของสลักเกลียวมีบทบาทสำคัญในการต้านทานการสึกหรอและความสามารถในการต้านทานการเสียรูปภายใต้ภาระ พื้นผิวที่แข็งตัวสามารถเพิ่มความแข็งแรงของสลักเกลียวได้อย่างมีนัยสำคัญโดยเฉพาะอย่างยิ่งในสภาพแวดล้อมที่มีความเครียดสูง ช่วยป้องกันไม่ให้พื้นผิวมีการเปลี่ยนรูปอย่างง่ายดายซึ่งอาจนำไปสู่ความล้มเหลวโดยเฉพาะอย่างยิ่งในการใช้งานที่มีแรงหรือการสั่นสะเทือนหนัก
การเคลือบและการชุบ: การประยุกต์ใช้การเคลือบป้องกัน (เช่นการชุบสังกะสีการชุบสังกะสีหรือฟอสเฟต) สามารถเพิ่มความต้านทานของสลักเกลียวต่อการกัดกร่อนซึ่งสามารถทำให้สลักเกลียวอ่อนตัวลงได้ตลอดเวลาและส่งผลกระทบต่อความแข็งแรง การเคลือบยังให้พื้นผิวที่นุ่มนวลขึ้นปรับปรุงลักษณะแรงเสียดทานของสลักเกลียวในระหว่างการกระชับ อย่างไรก็ตามการเคลือบบางอย่างอาจเปลี่ยนแปลงมิติเล็กน้อยหรือแนะนำค่าสัมประสิทธิ์แรงเสียดทานที่มีผลต่อการกระจายโหลดและแรงบิดกระชับ
passivation หรือ shot peening: กระบวนการเช่น passivation (เพื่อลบชั้นออกไซด์) หรือ shot peening (เพื่อแนะนำความเค้นแรงอัดเข้าสู่พื้นผิว) สามารถปรับปรุงความแข็งแรงของความเมื่อยล้าของสลักเกลียวได้อย่างมีนัยสำคัญ ยกตัวอย่างเช่นการยิง peening เสริมความแข็งแรงของสลักเกลียวโดยการบีบอัดพื้นผิวและลดความเสี่ยงของการเริ่มต้นการแตกซึ่งช่วยเพิ่มความทนทานโดยรวมภายใต้โหลดแบบไดนามิก
3. เธรดพอดีและความอดทน:
พอดีระหว่างสลักเกลียวและน็อตหรือรู: ความแม่นยำระหว่างเกลียวสลักเกลียวและน็อตผสมพันธุ์หรือรูเคาะส่งผลกระทบต่อความต้านทานแรงดึงและความสามารถในการรับน้ำหนักของตัวยึด ความคลาดเคลื่อนที่แน่นหนาช่วยให้เหมาะสมขึ้นลดการเล่นระหว่างสลักเกลียวและน็อตหรือรูซึ่งอาจนำไปสู่ความเข้มข้นของความเครียดและความล้มเหลวในที่สุดภายใต้ภาระ FITS แบบหลวมสามารถนำไปสู่การเชื่อมต่อที่อ่อนแอลงและลดความแข็งแรงโดยรวมของข้อต่อที่ติดตั้ง
4. ความยาวและเส้นผ่านศูนย์กลางของสลักเกลียว:
เส้นผ่านศูนย์กลาง: เส้นผ่านศูนย์กลางของสลักเกลียวเกี่ยวข้องโดยตรงกับความต้านทานแรงดึง สลักเกลียวขนาดเส้นผ่าศูนย์กลางขนาดใหญ่สามารถจัดการกับโหลดที่สูงขึ้นได้โดยไม่ทำลายหรือเปลี่ยนรูป นี่เป็นเพราะพื้นที่หน้าตัดที่ใหญ่กว่าเพิ่มความสามารถในการรับน้ำหนักของสลักเกลียว อย่างไรก็ตามเส้นผ่านศูนย์กลางที่เพิ่มขึ้นยังต้องการความคลาดเคลื่อนในการผลิตที่แม่นยำยิ่งขึ้นเพื่อรักษาความแข็งแรงสูงและป้องกันจุดอ่อนที่อาจเกิดขึ้นโดยเฉพาะอย่างยิ่งในส่วนเกลียว
ความยาว: ความยาวของสลักเกลียวก็มีส่วนทำให้ความแข็งแรงของมัน สลักเกลียวที่ยาวขึ้นให้พื้นที่ผิวมากขึ้นสำหรับการมีส่วนร่วมของด้ายปรับปรุงการกระจายของแรง อย่างไรก็ตามสลักเกลียวที่ยาวมากเกินไปอาจนำไปสู่ปัญหาเกี่ยวกับการยืดด้ายหรือรัดแน่นซึ่งอาจลดความแข็งแรงที่มีประสิทธิภาพ ความยาวจะต้องได้รับการออกแบบอย่างเหมาะสมสำหรับแอปพลิเคชัน
5. การโหลดล่วงหน้าและความตึงเครียด:
การออกแบบของสลักเกลียวโดยเฉพาะอย่างยิ่งในแง่ของเรขาคณิตด้ายและผิวผิวจะมีผลต่อจำนวนการโหลดล่วงหน้าหรือความตึงเครียดที่สามารถนำไปใช้อย่างปลอดภัย สลักเกลียวที่มีแรงตึงอย่างเหมาะสมสามารถปรับปรุงการกระจายโหลดและความต้านทานต่อการคลายภายใต้โหลดแบบไดนามิก พื้นผิวที่นุ่มนวลขึ้นและมีการตัดเกลียวที่แม่นยำยิ่งขึ้นยิ่งมีการโหลดล่วงหน้าที่สอดคล้องกันมากขึ้นซึ่งจะช่วยปรับปรุงความแข็งแรงและประสิทธิภาพของสลักเกลียวในการใช้งานโครงสร้างโดยตรง
6. ความเหนื่อยล้าและความต้านทานโหลดแบบวัฏจักร:
การออกแบบด้ายและพื้นผิวเสร็จสิ้นมีส่วนสำคัญต่อความต้านทานของสลักเกลียวต่อความล้มเหลวของความเหนื่อยล้าซึ่งเป็นสิ่งสำคัญในการใช้งานที่ต้องทำซ้ำหรือเป็นวงจร โปรไฟล์ด้ายที่ออกแบบอย่างเหมาะสมและผิวเรียบที่เรียบช่วยลดโอกาสในการแตกในการเริ่มต้นและเผยแพร่ภายใต้เงื่อนไขการโหลดแบบไดนามิกทำให้สลักเกลียวทนต่อความเหนื่อยล้ามากขึ้นเมื่อเวลาผ่านไป
