谈谈电子秤中的疲劳强度设计

　　1概述

　　疲劳强度不仅在航大、航空、造船和原子能等尖端工业部门有着十分重要的意义，也是影响电子秤使用可靠性和使用寿命的一个重要问题。根据国外的统 计，机械零件的破坏50%~90%的为疲劳破坏。如轴、曲轴、连杆、齿轮弹簧、螺栓、压力容器、海洋平台、气轮叶片和焊接机构等，很多机械零部件的破坏都 是疲劳。

　　2螺纹联接件的疲劳强度设计

　　在电子秤设计中，螺纹联接是最常使用的一种方法，如螺栓撞顶限位装置，盖板的联接及有些传感器的安装等。螺纹联接所受的基木载荷为轴向载荷，在 交变载荷作用下，山于预紧而产生的扭知会消失，螺栓杆不再受扭转载荷，因此不需考虑切向力，螺纹连接所受的轴向载荷包括预紧力T和工作载荷P螺纹连接为静 不定系统，载荷在各传力件间的分配取决于连接件的柔度比。若在紧固螺母时建立了预紧力T，这时连接件对螺母的作用力为T,螺母对连接件的作用力也是T。工 作时螺杆中加上工作载荷P以后.山于螺栓所受的载荷增大.因此比未受工作载荷时伸长。螺栓伸长以后，被连接件放松，从而使螺母与被连接件间的相互作用力减 小，这时螺栓所受轴向载荷Q=T+XPX为外载荷系数，山联接中螺栓系统与衬垫系统的柔度比决定，在正确设计的螺纹联接中，外载荷系数通常为 0.20.3)。由此可见，预紧力的存在可以大大减小螺杆的交变应力。若预紧力不够大，加工作载荷后，连接件松动，则螺栓的应变力将比未松动时大大增大， 并且在受力过程中产生冲击。电子秤设计中，限位装置起着重要的作用，钢材秤、电子液氯秤、轴重仪等电子秤很多采用螺栓撞顶限位装置，上述二种秤所受冲击力 都非常大，一个限位装置是否稳定直接影响到秤的秤量;还有悬臂梁传感器、箱式传感器等的安装也多采用螺纹连接方式，直接会影响秤量的准确度。因此我们要提 高螺纹连接的疲劳强度。

　　在电子秤的设计中，可以采用以下几种方法来提高螺纹连接疲劳强度。第一种，使用滚轧螺纹或将螺纹第一、二圈根部进行滚轧，可以在应力集中处建立 压缩残余应力，从而提高螺纹连接的疲劳强度。第一种.改变螺母形式.如将压缩螺母改为拉伸螺母.或将螺母与联接件接触处加以 10^o倒 角, 都可以使各圈螺牙上载荷分配比原来均匀,从而可以提高螺纹联接处的疲劳强度。第三种, 在螺母与被连接件间加弹性垫圈, 可以增加螺栓系统的强度, 从而可以降低动载分量, 提高螺纹连接的疲劳强度" 第四种,加大螺纹根部半径, 可以减少应力集中系数, 从而提高疲劳度。第五种, 螺纹牙角为 60^o时, 对疲劳强度最不利, 加大或减小牙型角, 都能提高疲劳强度。