Mindannyian tudjuk, hogy a fontos csavarkötéseknélcsavarokmeg kell húzni, és ennek a meghúzásnak kvantitatív értékelési mutatói vannak, azaz meghúzási nyomaték (vagy elfordulási szög stb.). A különböző csavarok eltérő meghúzási nyomatékkal rendelkeznek a különböző alkalmazásokban. Azonos specifikációjú csavarok, különböző gyártók, pontosság, kenési bevonatok esetén is eltérő a csavarok meghúzási nyomatéka, mert a csavarok tervezésénél a csavarok előfeszítő erejét szeretnénk elérni, A csavarok meghúzása csak az egyik megvalósítási mód csavar előfeszítése. Az előfeszítő erő alkalmazásának fontos célja a csavarok kifáradási élettartamának növelése. Miért nő a csavarok kifáradási élettartama előfeszítés után?
Először is, melyek azok a tényezők, amelyek befolyásolják a csavarok kifáradási élettartamát? Anyagok kifáradási szilárdsága, a csavarok váltakozó igénybevételének amplitúdója, átlagos feszültség, feszültségciklus gyakorisága. Ugyanazon konkrét alkalmazás esetén a csavarok kifáradási élettartamának meghosszabbítása a csavar specifikációjának megváltoztatása nélkül az váltakozó feszültség amplitúdójának vagy az átlagos feszültség csökkentése.
Vessünk egy pillantást a csavarerőre ugyanazon külső terhelés mellett, amikor a csavar meg van húzva, illetve nincs meghúzva.
1. Ha a csavar nem fejt ki előfeszítő erőt (csak minden csatlakozó felület van ragasztva)
Ilyen üzemi körülmények között, mivel a csavar előfeszítő ereje nagyon kicsi, a munkadarab feszültség alatti állapotában a munkadarab összekötő felületei elválik egymástól. A feszítőerő, a csavarerő és a kifeszítő erő emelőkar-kiegyenlítő erőrendszert alkot, és a csavarerő a külső erő növekedésével arányosan növekszik. Ebben az esetben a húzóerő és a csavarerő közötti megfelelő összefüggést a 2-2. görbe mutatja.
A csavar erő nyilvánvalóan növekszik a külső erő növekedésével.
2. Amikor előfeszítő erőt alkalmaznak acsavar
Ilyen munkakörülmények között, mivel a csavar előfeszítő ereje elég nagy, amikor az összekötő felületek nyomás alatt vannak, amikor a munkadarab feszültség alatt van, a munkadarab csatlakozófelületei közötti nyomás csökkenni kezd. Amikor a feszültség elér egy bizonyos fokot, az összekötő felületek közötti nyomás nulla és elkezd elválni egymástól. Ezt megelőzően a csavarerő lassan változik, majd a feszítőerő, a csavarerő és a kifeszítő erő emelőkar-kiegyenlítő erőrendszert alkot, a csavarerő pedig a külső erő növekedésével arányosan növekszik. Ebben az esetben a húzóerő és a csavarerő közötti megfelelő összefüggést az 2-1. görbe mutatja.
Az ábrán látható, hogy amikor a csavarkötés viseli a váltakozó terhelést {{0}}-tól t-ig, ha a csavar nincs meghúzva, akkor a csavarerő változási tartománya nagy lesz. Ha a csavart a tervezési nyomatéknak megfelelően húzzuk meg, és a csavarkötés azonos váltakozó terhelés alatt áll 0-tól t-ig, a csavarerő változási tartománya sokkal kisebb. A csavar erő változási tartománya nagy hatással van a csavar kifáradási élettartamára. Minél kisebb a csavarfeszültség ingadozási tartománya, annál hosszabb a kifáradási élettartam. A csavarerő változási tartományának csökkentése érdekében gyakran gondoskodni kell arról, hogy a csavarkötés ne váljon szét a külső terhelés viselésekor. Ugyanakkor annak biztosítása érdekében, hogy a csavar a határterhelés alatt ne törjön el, a csavar előfeszítő ereje nem lehet nagyobb egy meghatározott értéknél. A csavar előfeszítő erejének ésszerű kialakítása maximalizálhatja a csavar anyagfelhasználását.
