1、影響螺栓疲勞性能的主要因素有以下幾點：1、螺紋牙谷形狀和半徑尺寸的影響。螺栓受力時，螺紋牙谷處就會產(chǎn)生應(yīng)力集中，其值在很大程度上取決于牙谷的形狀。改變牙谷的形狀，如螺紋的牙谷槽越平滑，應(yīng)力集中就越小，疲勞強度則越高。一般而言/平底牙谷的螺紋疲勞強度最低。如以圓形牙谷代替平底牙谷，螺栓的疲勞強度便可得到提高。如平底螺紋牙谷的彈性應(yīng)力集中系數(shù)為2.54，而改進(jìn)的圓弧牙谷為1.52，即后者的牙谷應(yīng)力集中系數(shù)較前者降低40%，從而可以使疲勞強度至少提高20%；如經(jīng)調(diào)質(zhì)處理的40CrNiMo鋼制螺栓，螺紋為M6-1.0的平底牙谷時疲勞強度為95MPa，而采用最大半徑為0.1mm的圓弧形牙谷時，其疲勞強度

2、可以提高到120MPa，即提高26%。日本新日鐵公司新開發(fā)的CD(criticaldesignforfracture)螺栓的疲勞強度提高的幅度更大，高達(dá)100%，CD螺栓的主要特點是螺母內(nèi)螺紋的牙峰高度逐漸降低，以使其受力更均勻。2、螺紋表面粗糙度的影響。螺紋的表面粗糙度對螺栓的疲勞壽命影響很大。如螺紋為M6-1.0的40CrNiMo鋼制螺栓，其粗糙度由0.08-0.16降低到0.63-1.35時，疲勞強度下降33%;螺紋為M12-1.5的螺栓，其表面粗糙度由0.08-0.16降低到0.16-0.32時，疲勞強度下降21%。3、螺紋滾絲工序的影響。滾壓螺紋會產(chǎn)生形變強化層和較高的殘余壓應(yīng)力，對

3、阻止疲勞裂紋的萌生和早起擴(kuò)展起到很大的作用；同時，也會降低牙谷的表面粗糙度，因而有利于螺栓疲勞強度的提高。但是，如果滾壓螺紋后再進(jìn)行熱處理，就會使上述有利因素消失。所以從改善螺栓疲勞性能的角度考慮，應(yīng)在熱處理后滾壓螺紋。但此時存在另一個問題，即螺栓特別是高強度螺栓經(jīng)過熱處理后其硬度通常較高，致使?jié)L絲模具壽命降低。此外，如果滾絲的質(zhì)量不夠好，在螺紋的表面或根部產(chǎn)生微裂紋或類似接觸疲勞的剝落現(xiàn)象，則改善螺栓疲勞性能的效果不明顯/甚至?xí)档推谛阅堋?、鋼材冶金缺陷的影響。原材料表面脫碳通常是在軋制加熱過程中對坯料表面沒有有效的保護(hù)所致。如果脫碳層較淺而成品又要經(jīng)過充分的切削加工，會使脫碳層去掉，從

4、而消除這種脫碳的影響。然而，有些螺栓是在冷鐓或冷拔后不再進(jìn)行切削加工，于是原材料的表面缺陷也就一直保留在成品零件的表面上。螺栓表面的嚴(yán)重脫碳層是其上的一個薄弱區(qū)域，在冷鐓后的滾絲過程中，由于鋼材表面的變形量大，會把脫碳層大部分?jǐn)D壓到螺紋的頂部區(qū)域中。這種脫碳層的強度、硬度均很低，故極易發(fā)生磨損和脫扣（絲扣被剪壞）失效，并且極易成為疲勞裂紋源，造成早期疲勞失效。鋼中的夾雜物特別是粗大的硬脆夾雜物破壞了基體材料的連續(xù)性，在內(nèi)外應(yīng)力的作用下易在夾雜物與基體的界面處產(chǎn)生很高的應(yīng)力集中，導(dǎo)致疲勞裂紋的早期萌生，顯著降低高強度螺栓的抗疲勞性能。螺栓在各種機構(gòu)中起著連接、緊固、定位、密封等作用。除了作簡單定

5、位的螺栓之外，螺栓在安裝時都需要預(yù)先擰緊，因此都承受經(jīng)拉伸載荷。預(yù)緊力越大，連接強度和緊固、密封性便越高。通常正確的設(shè)計是以足夠高的預(yù)緊力克服被連接件的相對位移，避免螺栓承受彎曲、剪切載荷。一些螺栓，如連桿螺栓、缸蓋螺栓等，除受到軸向預(yù)緊拉伸載荷的作用外，通常還會在工作過程中受到附加的軸向拉伸（交變）載荷、橫向剪切（交變）載荷或由此復(fù)合而成的彎曲載荷的作用，有時還受到?jīng)_擊載荷的作用。通常情況下，附加的橫向交變載荷會引起螺栓的松動，軸向交變載荷會引起螺栓的疲勞斷,而在環(huán)境介質(zhì)的作用下軸向拉伸載荷則會引起螺栓的延遲斷裂。對此，在應(yīng)用高強度螺栓時，對材料成分、冶金質(zhì)量、螺栓結(jié)構(gòu)、制造工藝、安裝及使用提出了更高的技術(shù)要求。般來講，高強度螺栓及其鋼通常應(yīng)滿足以下要求：1、高的抗拉強度，以便抵抗拉長、拉斷、滑扣和磨損。2、較高的塑性和韌性，以減少對偏斜、缺口應(yīng)力集中和表面質(zhì)量的敏感性。3、對于在海邊、河邊、油田等潮濕大氣或腐蝕氣氛環(huán)境下工作的螺栓，要求螺栓材料具有足夠低的延遲斷裂敏感性，以保證螺栓工作時安全可靠。4、對于承受交變載荷和沖擊載荷的螺栓，要求具有較高的疲勞抗力和多次沖擊拉伸力，以抵抗疲勞、多沖斷