深入探讨：螺纹滑牙的风险与应对策略
在轻量化铝合金连接等场合，螺纹连接的稳定性备受关注。特别是当内螺纹的强度相对较低，且啮合长度受限时，滑牙的风险不容忽视。一个重要的设计原则是，连接过载拧紧时，应确保螺栓断裂而非螺纹滑动，这意味着内外螺纹的承载能力需高于自由螺纹区和光杆区。
理论分析：最小啮合长度与影响因素
螺丝君将揭示确保螺纹不滑牙的最小啮合长度，以及影响这一长度的关键因素。首先，螺纹的承载能力必须超过自由螺纹区和光杆区，以防止在拧紧过程中出现滑牙。通常，零件内螺纹的滑牙问题比螺栓和螺母配合更为常见，这是因为螺栓等级通常低于螺母，从而防止了滑牙发生。
标准ISO898-1和ISO892-2提供了不同等级螺纹的保证载荷，通过比较，我们可以看到螺母的承载能力总是高于螺栓，这就确保了在过载情况下，失效形式更可能表现为螺栓断裂，而非滑牙。
螺丝君参考VDI2230的理论计算方法，通过修正系数考虑螺纹变形对承载能力的影响。内螺纹承载能力的分析主要针对其较弱的情况，如图所示。
试验验证：确保设计的有效性
理论计算出的啮合长度是否足以防止滑牙，需要通过实际试验来验证。我们进行了一系列严格的5组试验，每组9次重复拧紧，以确保结果的可靠性。实验中，每个拧紧点都要经历预拧紧、等待、扭矩法或角度法拧紧，并在第10次达到失效状态，以观察内螺纹的性能。
试验结果显示，即使在最严苛的条件下，只要遵循设计原则，螺纹连接仍能保持稳定，无滑牙风险。然而，试验次数的选择需要根据实际连接件的使用频率进行调整，以确保测试的合理性。
结论与经验分享
螺纹连接的设计原则是确保过载时的失效为螺栓断裂，这就需要精确计算和测试啮合长度。设计时，应考虑螺距、材料强度、剪切强度和配合尺寸等因素，以制定出最佳的螺纹旋合长度。
在实际应用中，通过重复拧紧试验和过载测试，确保连接在承受极限负载后，螺栓断裂而非螺纹滑动，这至关重要。对于任何疑问或建议，螺丝君欢迎您的反馈，更多交流可通过GAF螺丝君微信公众号进行。