ظرفیت خستگی مفاصل پیچیده اتصالات پیچ و مهره نسبت به ظرفیت استاتیک آن بسیار کم است. برای بهبود مقاومت در برابر خستگی اتصالات در ماشین‌ آلات، طراحان می‌توانند ظرفیت رزوه را افزایش داده و تنش‌های متناوب را در کاهش دهند. برای افزایش ظرفیت رزوه، توصیه می‌ شود به جای فرایند برش، از فرایند نورد استفاده کنید. همچنین برای افزایش ظرفیت اتصالات رزوه‌ دار، به جای یک بست بزرگ‌ تر از چندین اتصال‌ دهنده کوچک‌ تر استفاده کنید.

این ظرفیت با استفاده از یک کانکتور بهبود یافته، مانند یک (Superbolt MJT (Multi-Jackbolt Tensioner یا Flexnut افزایش می‌یابد که باعث بهبود توزیع بار در رزوه‌ ها می‌ شود و خاصیت ارتجاعی را به مفصل پیچیده اضافه می‌ کند. بهترین راه برای بهبود مقاومت در برابر خستگی، کاهش فشارهای متناوب در رزوه‌ ها است. سه روش اصلی برای انجام این کار وجود دارد: طراحی مونتاژ، سفت شدن مونتاژ و امنیت مونتاژ.

طراحی مونتاژ

فرایند طراحی مونتاژ، فرصتی برای بهبود توزیع بار روی اتصالات پیچ‌ دار مانند پیچ و مهره و کاهش سطح تنش‌های خارجی پشتیبانی شده توسط هر مفصل است. برای تسهیل در این امر، این اصول را در نظر داشته باشید:

1. از بالاترین پیش تنیدگی ممکن استفاده کنید.
2. استفاده از پیچ را به حداقل برسانید تا بار خالص اندازه‌ گیری شود.
3. از بزرگ‌ ترین سطوح تماس ممکن استفاده کنید.
4. از بزرگ‌ ترین طول بست (گیرداری) ممکن استفاده کنید.
5. در بیشتر موارد، از پیش بارگذاری بالاتر از بار بهره برداری استفاده کنید.

سایر گزینه‌ های طراحی مونتاژ شامل استفاده از گل میخ و یا پرچ و مهره‌ ها با استفاده از واشرهای الاستیک است که با اثرات نشست، خزش و کشیدگی دیفرانسیل حرارتی مقابله کند.

سفت شدن مونتاژ

با توجه به سفت شدن مونتاژ، دستیابی به پیش تنیدگی اصلی عامل ضروری برای کاهش فشارهای متناوب است. توصیه می‌ شود از ابزارهای کالیبره شده با دقت بالا استفاده کنید. همچنین استفاده از روان کننده مناسب برای دستیابی به دقت پیش بارگیری و کاهش مشکلات مربوطه توصیه می‌شود. یک توالی مناسب برای محکم کردن انتخاب کنید تا خطرات مربوط به پیچ‌های بدون پیش بارگذاری به طور مساوی و برای اطمینان از استفاده از تمام ظرفیت مفصل‌ های پیچی استفاده شود.

امنیت مونتاژ

با توجه به امنیت مونتاژ، توصیه می‌ شود، اتصالات پیچی را در برابر از بین رفتن پیش بارگذاری محافظت کنید. علاوه بر این، مونتاژ را در برابر اثرات محیطی، مانند خوردگی که می‌ تواند خستگی ایجاد کند را ایمن سازی کنید. این کار ممکن است از طریق انتخاب مواد مناسب و یا روکش برای قطعات و اتصال‌ دهنده‌ ها در زمان تولید پیچ و مهره انجام شود.

چرا در برخی از اتصالات، پیچ و مهره شل می‌ شود؟

پیچ و مهره هنگامی که مفصل پیچی در معرض لرزش و یا بارهای پویا قرار دارد، شل می‌ شود. شل شدن اتصال‌ دهنده‌ ها به دلیل لرزش و یا بارهای پویا، پدیده مهمی است. زیرا یکی از شایع‌ ترین دلایل خرابی اتصالات پیچ‌دار به شمار می‌ رود. یک پیچ محکم به آرامی کشیده شده است، اما سعی کنید طول اصلی آن را دقیقا شبیه فنر فرض کنید. این کار فقط با چرخاندن پیچ و مهره در جهت شل شدن انجام می‌شود تا پیش بارگذاری در پیچ از بین برود. اما پیچ و مهره از چرخش با اصطکاک بین سطوح تماس در رزوه‌ ها و زیر سر یا مهره پیچ جلوگیری می‌کند.

اگر یک مفصل در معرض ارتعاشات و یا بارهای پویا باشد که باعث حرکت نسبی بین سطوح تماس می‌شود، اصطکاک کاهش می‌ یابد زیرا اصطکاک دینامیکی از حالت استاتیکی کمتر است. بنابراین پیچ و مهره دیگر تحت تاثیر اصطکاک قرار نمی‌ گیرد و شل می‌ شود. شایع‌ ترین علل حرکت بین سطوح تماس لرزش و نیروهای پویای خارجی هستند که باعث حرکت پیچ می‌ شوند. زمانی که پیچ و مهره‌ ها در معرض ارتعاش قرار می‌ گیرند، نیروهای مختلف در جهت‌ های متفاوت به آنها وارد می‌ شوند.