导读：螺栓是一种典型的多缺口零件，疲劳性能，能够全面评价高强度螺栓的制造水平，其受螺栓的结构、尺寸、材料及制造工艺等多种因素的影响，今天，螺丝君，从连接结构及螺栓设计，简要介绍提高螺栓抗疲劳性能的方式。
提高抗疲劳性的最佳方法，是减少螺纹处的交变应力，达到此目的，有三种主要方法：优化结构设计、合理的装配工艺和螺栓设计。
一、优化结构设计
以改进螺栓接头上的载荷分布，和降低每个接头所承受的外部应力为目的，可考虑按照以下方式进行设计。
1、使用较高的预紧力。理论和实践证明,螺栓和被联接件的刚度不变,只恰当地增大预紧力,对疲劳性能有明显提高。当螺栓按照设计扭矩拧紧后，螺栓连接在同样的交变载荷作用下时，螺栓力变化范围相对要小很多，螺栓力变化范围对螺栓的疲劳寿命影响很大，螺栓应力变化范围越小，疲劳寿命越长，而为了很好地减低螺栓力变化范围，在设计中要保证螺栓连接处在承受外载荷时不会分离。
2、最小化螺栓负载偏心量。由于设计、制造和装配不良的原因,会导致螺栓偏心载荷。偏心载荷会在螺栓中引起附加弯曲应力,大大降低螺栓的疲劳强度,所以,从结构和工艺上应采取相应的措施,以避免附加弯矩的产生。
3、增大接触面积。
4、尽可能增大夹紧长度。
5、增加螺纹啮合长度，减少螺纹处的交变应力。
6、使用弹性垫圈，以抵消松弛、蠕变和温差引起不同伸长的影响。
二、合理的装配工艺
关于装配紧固，实现预紧力大于工作载荷是必要的。为此,准确控制预紧力并保持其不减退是很重要的。此外，不同条件下对预应力大小要求不同，对一些抗疲劳要求较高的位置，螺栓一般需要过屈服拧紧，确保螺栓连接获得足够的预紧力；同时，使用经过校准的高精度工具，使用合适的拧紧顺序，来降低螺栓负载不均匀的风险，确保整体螺栓连接的完整性。
三、螺栓设计
1、螺纹搓丝代替车削。搓丝工艺生产的螺栓表面粗糙度小于车削螺纹，同时螺纹表面冷作硬化能提高强度和硬度，提高紧固抗疲劳性能。
2、热处理。热处理对螺栓材料疲劳强度的影响较大，热处理能够改善紧固件显微组织，能在一定程度上提高螺栓材料的疲劳性能，提高产品的寿命；若表面有脱碳会降低螺栓的表面硬度、耐磨性，并导致疲劳性能的降低，所以热处理时应控制好加热温度，采用保护气氛解决这一问题
3、热处理后搓丝。热后螺纹成型可以保留成型时对螺栓表面的压应力，螺纹的抗疲劳性能更好。
4、较大的头下过渡圆角。采用较大的过渡圆角，减少应力集中，如MJ螺纹；针对高疲劳要求的紧固件还可设计成双过渡圆角，两段圆弧的半径一大一小, 两段圆弧之间平滑过渡, 且半径较小的圆弧与螺栓头下支承面相切, 半径较大的圆弧与光杆部分相切。
5、防腐蚀保护。应确保紧固件免受环境腐蚀，产生引起疲劳的裂纹。应选择合适的紧固件材料和涂层。
提高螺栓的抗拉疲劳性能必须采取综合措施,任何单一的措施都不能完成整体抗疲劳的需要，正确地评估和设计是螺栓连接结构质量控制中的重要环节。
来源：GAF螺丝君
