Μέθοδοι βελτίωσης της αντοχής σε κόπωση των μπουλονιών σιδηροτροχιάς
Η μέγιστη ακτίνα φιλέτου του νήματος της ρίζας του μπουλονιού ράγας καθορίζεται από τη γεωμετρία του σπειρώματος, η οποία δεν μπορεί να αυξηθεί αυθαίρετα. Για να αυξήσουμε την ακτίνα του φιλέτου και να βελτιώσουμε την αντοχή του στην κόπωση, πρέπει να αλλάξουμε δομές του μπουλονιού και του παξιμαδιού. Αλλά λόγω της τεράστιας χρήσης των μπουλονιών και των παξιμαδιών σιδηροτροχιών, όσον αφορά την αλλαγή της δομής τους, πρέπει να εξετάσουμε το υψηλότερο κόστος κατασκευής και κατασκευής.
3.1 Για αλλαγή μικρής ακτίνας του μπουλονιού ράγας
Η μέγιστη ακτίνα του κοινού τριγωνικού προφίλ κάτω σπειρώματος είναι 0.14433753375P, με την προϋπόθεση να διατηρείται αμετάβλητο το βασικό προφίλ σπειρώματος, εάν θέλουμε να αυξήσουμε περαιτέρω τη μέγιστη ακτίνα , μπορούμε να το επιτύχουμε μέσω μικρής ακτίνας του σταθερού μπουλονιού, ότι είναι η αύξηση της μικρής ακτίνας του εξωτερικού νήματος.
3.2 Τα προφίλ σπειρώματος τόσο του μπουλονιού όσο και του παξιμαδιού υιοθετούν το σχήμα κυκλικού τόξου
Υπό την προϋπόθεση ότι το προφίλ σπειρώματος παξιμαδιού παραμένει αμετάβλητο, η αύξηση της ακτίνας φιλέτου του προφίλ σπειρώματος της ρίζας του μπουλονιού εξακολουθεί να είναι περιορισμένη. Για να μειώσουμε περαιτέρω τη συγκέντρωση της τάσης της ρίζας και να βελτιώσουμε την αντοχή σε κόπωση του μπουλονιού σιδηροτροχιάς, μπορούμε να το κάνουμε αλλάζοντας τη δομή της σύνδεσης του μπουλονιού, όπως η χρήση παξιμαδιού τάνυσης, παξιμάδι με σχισμή και εσωτερικό λοξό παξιμάδι, για αλλαγή της κατανομής του φορτίου σπειρώματος. Αλλά οι αλλαγές στη δομή θα προκαλέσουν αύξηση του κόστους κατασκευής και η κατανάλωση μπουλονιών και παξιμαδιών σιδηροτροχιάς είναι πολυάριθμη, επομένως αυτή η μέθοδος σπάνια υιοθετείται.
Αφού το κόψιμο αυξάνεται σε βάθος στη θέση της μικρής ακτίνας της ρίζας, αυξάνεται και η ακτίνα του φιλέτου. Εάν το προφίλ σπειρώματος του παξιμαδιού του αλλάξει ταυτόχρονα και ταιριάζει με το μπουλόνι που έχει επίσης αλλάξει σε σχήμα κυκλικού τόξου, αυτό θα αυξήσει περαιτέρω την ακτίνα του φιλέτου, αλλά το κόστος κατασκευής του παξιμαδιού δεν αυξάνεται επίσης. Σύμφωνα με αυτό, η μέγιστη ακτίνα θα πρέπει να είναι Rmax=5Pcos30 μοίρες /16 =0.2706329P. Όταν το βήμα P=3mm, Rmax=0.8113 8988mm.
Με την αύξηση της μικρής ακτίνας του μπουλονιού, η ακτίνα φιλέτου της ρίζας του μπουλονιού προφανώς αυξάνεται. Σύμφωνα με αυτήν την ακτίνα, ο συντελεστής συγκέντρωσης τάσης υπολογίζεται ότι είναι 3,14 και η διαφορά είναι 0,67, σε σύγκριση με την αύξηση του μπουλονιού (R=0,5 mm), η σχετική μείωση είναι περίπου 17,59%. Ο παράγοντας συγκέντρωσης τάσης μειώνεται προφανώς και η συγκέντρωση τάσης στη ρίζα της ρίζας του μπουλονιού ανακουφίζεται σημαντικά.
Λαμβάνοντας υπόψη ότι ο συντελεστής συγκέντρωσης τάσης του κοινού μπουλονιού είναι R=5,98 mm και ο συντελεστής συγκέντρωσης τάσης είναι 3,14 όταν αλλάζετε τα προφίλ σπειρώματος του μπουλονιού και του παξιμαδιού ταυτόχρονα, η διαφορά μεταξύ δύο παραγόντων είναι 2,84 και η σχετική μείωση είναι 47,49%. Έτσι, η αλλαγή της δομής έχει βελτιώσει σημαντικά την αντοχή σε κόπωση και τη διάρκεια ζωής του μπουλονιού ράγας.