第三方检测研发机构:螺栓横向振动测试

　　螺栓横向振动测试是一种专门用于评估螺栓连接在横向动态载荷下抗松动性能的标准化试验方法。它模拟了实际应用中螺栓连接常见的一种失效模式——由振动引起的松动。

　　核心目的：

　　评估防松性能： 测试螺栓/螺母组合(包括可能使用的垫圈、胶粘剂等防松元件)在承受反复横向位移时，抵抗预紧力损失(即松动)的能力。

　　比较不同方案： 对比不同紧固件设计(如不同螺纹形式、不同表面处理)、不同防松技术(尼龙嵌件螺母、涂胶、楔形垫圈、法兰面等)或不同润滑条件的防松效果。

　　质量控制和研发： 用于紧固件制造商的质量控制，以及新产品/新工艺的研发验证。

　　测试原理(基于Junker原理)：

　　基本结构： 测试设备的核心是一个固定的基座和一个可往复运动的滑板(振动台)。

　　安装试样： 被测螺栓穿过固定在基座上的下夹板，拧上被测螺母(和/或垫圈)，将上夹板(通常也固定在螺栓上)压紧在滑板上。

　　施加预紧力： 在静态下，对螺栓施加一个精确的初始轴向预紧力(通常使用力传感器测量)。

　　施加横向振动： 驱动滑板(振动台)在垂直于螺栓轴线的方向上，以恒定振幅(通常为±0.5mm或±1mm)和固定频率(通常在10-15 Hz范围内)进行往复运动。

　　模拟工况： 这种往复运动导致被夹紧件(上、下夹板)之间产生相对滑动或微动摩擦。这种横向位移试图克服螺纹副之间以及螺母/螺栓头与被夹紧件之间的摩擦力矩，从而导致螺母相对于螺栓发生转动，z终使预紧力下降(松动)。

　　监测： 在整个振动过程中，持续监测并记录螺栓的轴向预紧力(残余轴力)随时间或振动循环次数的变化。

　　关键测试参数：

　　初始预紧力： 根据螺栓规格等级和应用要求设定，是测试的基准点。

　　振动频率： 通常为12.5 Hz ± 1 Hz(750 rpm ± 60 rpm)，模拟常见振动环境。

　　振动振幅： z常用的是±0.5mm或±1mm。振幅越大，对防松性能的考验越严苛。

　　测试持续时间/循环次数： 通常设定一个目标循环次数(如1000, 3000, 10000次等)，或持续到预紧力下降到初始值的一个特定百分比(如50%或30%)。

　　夹紧长度： 通常为螺栓直径的5倍(5d)，但可根据标准或特定要求调整。

　　环境条件： 温度、湿度(有时需要测试)。

　　测试结果与评价：

　　预紧力衰减曲线： 这是z主要的测试结果。它绘制了残余轴向预紧力随振动循环次数的变化曲线。

　　松动失效判定：

　　残余预紧力下降到初始预紧力的某个特定百分比(例如，50%、30%或10%)。

　　达到设定的z大振动循环次数时，残余预紧力仍高于某个要求值。

　　螺母完全松脱(完全失效)。

　　关键指标：

　　松动循环次数： 达到特定残余预紧力百分比所需的循环次数。次数越多，防松性能越好。

　　残余预紧力百分比： 在设定循环次数后，残余预紧力占初始预紧力的比例。比例越高，防松性能越好。

　　松动速率： 预紧力下降的速度。

　　相关标准：

　　DIN 65151: 这是z早也是z广泛引用的标准，定义了基于Junker原理的横向振动测试方法。

　　ISO 16130: 国际标准，基于DIN 65151发展而来，被广泛采用。

　　GB/T 10431-2008: 中国国家标准《紧固件横向振动试验方法》，等效采用了ISO 16130。

　　JIS B 1084: 日本工业标准。

　　NASM 1312-7: 美国航空航天标准。

　　GMW 3191: 通用汽车标准(汽车行业常用)。

　　应用领域：

　　该测试在需要高可靠连接、承受显著振动载荷的领域至关重要：

　　汽车工业： 发动机、变速箱、底盘、悬挂系统、车轮螺栓。

　　航空航天： 飞机结构、发动机部件。

　　轨道交通： 轨道车辆转向架、车体连接。

　　工程机械： 挖掘机、装载机等设备的关节连接。

　　风力发电： 塔筒法兰连接、叶片根部连接。

　　通用机械： 各种承受振动工况的机械设备和结构连接。

来源：网络