Metoder til at forbedre udmattelsesstyrken af skinnebolte
Maksimal filetradius for skinneboltens rodgevind bestemmes af gevindgeometrien, som ikke kan øges vilkårligt. For at øge dens filetradius og forbedre dens udmattelsesstyrke, skal vi ændre strukturen af bolten og møtrikken. Men på grund af en enorm mængde brug af skinnebolte og møtrikker, med henvisning til at ændre deres strukturer, er vi nødt til at overveje højere produktions- og konstruktionsomkostninger.
3.1 For at ændre mindre radius af skinnebolt
Den maksimale radius af almindelig trekantet bundgevindprofil er 0.14433753375P, forudsat at den grundlæggende gevindprofil bevares uændret, hvis vi ønsker at øge den maksimale radius yderligere, kan vi opnås gennem mindre radius af den faste bolt, dvs. er, at øge mindre radius af udvendig gevind.
3.2 Gevindprofiler af både bolt og møtrik antager den cirkulære bueform
Under forudsætningen om, at møtrikkens gevindprofil skal holdes uændret, er stigningen af boltradius' gevindprofil stadig begrænset. For yderligere at reducere rodspændingskoncentrationen og forbedre udmattelsesstyrken af skinnebolten, kan vi lave det ved at ændre strukturen af boltforbindelsen, såsom brugen af spændingsmøtrik, slidsmøtrik og indvendig skrå møtrik, for at ændre gevindbelastningsfordelingen. Men ændringer i strukturen vil få produktionsomkostningerne til at stige, og forbruget af skinnebolt og møtrik er talrigt, så denne metode bliver sjældent brugt.
Efter skærestigninger i dybden ved positionen med mindre radius af roden, øges fileteradius også. Hvis gevindprofilen på dens møtrik ændres samtidigt og matches med bolten, der også ændres til cirkulær bueform, vil det yderligere øge filetradius, men fremstillingsomkostningerne for møtrikken stiger heller ikke. Ifølge det skal den maksimale radius være Rmax=5Pcos30 grader /16 =0.2706329P. Når stigningen P=3mm, Rmax=0.8113 8988mm.
Med forøgelsen af boltens mindre radius øges boltrodens filetradius naturligvis. Ifølge den radius er spændingskoncentrationsfaktoren beregnet til at være 3,14, og forskellen er 0.67, sammenlignet med stigningen af bolten (R=0.5 mm), er den relative reduktion omkring 17,59%. Spændingskoncentrationsfaktoren er naturligvis reduceret, og spændingskoncentrationen i roden af boltroden aflastes betydeligt.
I betragtning af, at spændingskoncentrationsfaktoren for almindelig bolt er R=5.98 mm, og spændingskoncentrationsfaktoren er 3,14, når gevindprofilerne for bolten og møtrikken ændres samtidigt, er forskellen mellem to faktorer 2,84, og den relative reduktion er 47,49 %. Så ændringen af strukturen har i høj grad forbedret træthedsstyrken og levetiden for skinnebolten.