Vsi vemo, da pri pomembnih vijačnih povezavah,vijakije treba zategniti in to zategovanje ima kvantitativne kazalnike vrednotenja, to je navor zategovanja (ali kot vrtenja itd.). Različni vijaki imajo pri različnih aplikacijah različen navor privijanja. Tudi pri vijakih enake specifikacije, različnih proizvajalcev, natančnosti, mazalnih premazov, je navor privijanja vijakov različen, ker pri načrtovanju vijakov želimo pridobiti silo pred zategovanjem vijakov. Privijanje vijakov je le ena od metod za uresničitev predhodno zategovanje vijakov. Pomemben namen uporabe sile predzategovanja je izboljšanje življenjske dobe vijakov proti utrujenosti. Zakaj se življenjska doba vijakov po prednapetosti poveča?
Prvič, kateri so dejavniki, ki vplivajo na življenjsko dobo vijakov? Utrujalna trdnost materialov, amplituda izmenične napetosti na vijake, povprečna napetost, pogostost cikla napetosti. Za isto specifično uporabo je edini način za podaljšanje življenjske dobe vijakov brez spreminjanja specifikacije vijakov zmanjšanje amplitude izmenične napetosti ali zmanjšanje povprečne napetosti.
Oglejmo si silo vijaka pod isto zunanjo obremenitvijo, ko je vijak zategnjen oziroma nezategnjen.
1. Ko vijak ne uporablja sile predzategovanja (prilepljena je samo vsaka spojna površina)
V tem delovnem stanju, ker je sila predhodnega zategovanja vijaka zelo majhna, ko je obdelovanec pod napetostjo, so spojne površine obdelovanca ločene druga od druge. Napetost, sila zapaha in stranska sila tvorijo sistem sile ravnotežja vzvoda, sila zapaha pa se povečuje sorazmerno s povečanjem zunanje sile. V tem primeru je ustrezno razmerje med natezno silo in silo vijaka prikazano na sliki 2-krivulja 2
Sila vijaka očitno narašča s povečanjem zunanje sile.
2. Ko je sila predhodnega zategovanja uporabljena zavijak
V tem delovnem stanju, ker je sila predzategovanja vijaka dovolj velika, ko so povezovalne površine pod pritiskom, ko je obdelovanec pod napetostjo, se tlak med povezovalnimi površinami obdelovanca začne zmanjševati. Ko napetost doseže določeno stopnjo, je tlak med povezovalnimi površinami enak nič in se začneta ločevati druga od druge. Pred tem se sila sornika počasi spreminja, nato pa napetost, sila sornika in sila radovednosti tvorijo sistem sile ravnotežja vzvoda, sila sornika pa narašča sorazmerno s povečanjem zunanje sile. V tem primeru je ustrezno razmerje med natezno silo in silo vijaka prikazano na sliki 2-krivulja 1
Iz slike je razvidno, da ko vijačna povezava nosi izmenično obremenitev od {{0}} do t, če sornik ni zategnjen, bo razpon variacije sile sornika velik. Ko je vijak zategnjen v skladu s projektnim navorom in je povezava vijaka pod enako izmenično obremenitvijo od 0 do t, je razpon variacije sile vijaka veliko manjši. Razpon variacije sile vijaka ima velik vpliv na življenjsko dobo vijaka. Manjši kot je razpon variacije napetosti vijaka, daljša je življenjska doba utrujenosti. Da bi zmanjšali razpon variacije sile vijaka, je pogosto treba zagotoviti, da se povezava vijaka ne loči, ko nosi zunanjo obremenitev v konstrukciji. Hkrati, da zagotovimo, da se vijak ne zlomi pod mejno obremenitvijo, sila predhodnega zategovanja vijaka ne sme biti večja od določene vrednosti. Razumna zasnova sile pred zategovanjem vijaka lahko poveča izkoristek materiala vijaka.
