新型螺纹联接接触恢复应力的计算表征

基于铁基形状记忆合金新型防松螺母的防松机理,对由该新型螺母组成的新型螺纹联接的接触恢复应力进行了计算表征.并以M10×1.5的螺纹连接为例,对该新型螺纹联接的接触恢复应力进行了计算,通过与实验结果的比较论证了该恢复力计算模型的正确性.     

国内外螺纹联接防松技术进展

重点分析螺纹联接的松动机理,把松动过程分为两个阶段,第一阶段是因螺纹根部材料的局部塑性变型造成预紧力下降的过程,第二阶段是由啮合螺纹间的微滑移和接触压力的变化引起螺母旋转后退的过程。为了更好地设计和选择防松方法,分析预紧力和预紧力矩之间的关系,探讨预紧力、摩擦力、螺纹磨损等因素对防松性能的影响。从抑制螺纹副的相对运动出发,分析国内外先进的防松方法。以横向振动试验结果为依据评估一些防松方法的性能优劣。该文为螺纹联接防松方法的设计与选用提供指导。     

楔形螺纹连接扭拉关系理论分析及拧紧特性

楔形锁紧螺母是一种应用广泛的防松结构,但是当前关于楔形螺纹连接的扭拉关系理论分析和拧紧特性因素分析的研究成果匮乏,导致楔形锁紧螺母的安装工艺一直缺少理论指导。首次建立并验证了楔形锁紧螺母拧紧过程的扭拉关系理论公式,并对其拧紧特性进行了影响因素分析。首先考虑楔形螺纹面的复杂几何形状,构建楔形斜面上任意区域的局部坐标系,通过坐标转换获得了任意楔形区域的平面方程、切向和法向矢量,在此基础上建立楔形锁紧螺母拧紧过程的扭拉关系理论公式;然后建立精确的楔形螺纹连接有限元模型,仿真了实际的拧紧过程,通过改变不同的摩擦系数、楔形角和螺距,得到拧紧扭矩-预紧力的离散数据点,通过对比理论公式所绘制的扭拉关系直线,从数值仿真角度验证了楔形螺纹连接扭拉关系理论公式的可靠性;同时,采用航空航天领域的两种典型楔形锁紧螺母作为试验对象,通过拧紧试验进一步验证理论公式的可靠性。最后系统研究了螺栓螺母材料、被压件材料、螺纹规格、螺母结构形式、拧紧次数等因素对楔形锁紧螺母扭矩系数和重复拧紧性能的影响规律。     

螺旋副的摩擦防松和二种液压拉伸器

在机械设备中最为常用的螺纹联接件 ,在冲击、振动或变载荷的作用下 ,常会使螺纹联接松脱 ;在温度变化较大的情况下 ,也会导致螺纹联接失效。一旦出现松脱 ,轻者会影响机器的正常运转 ,重者会造成严重事故。因此 ,为防止螺纹联接松脱 ,保证螺纹联接的安全可靠 ,通常要采取有效的防松措施。一般的防松措施 ,按工作原理可分为摩擦防松和机械防松两大类。摩擦防松简单常用 ,通常是用增大预紧力来增大摩擦力来达到防松。如用扭矩扳手来保证螺旋副间的摩擦力达到设计要求的扭矩值。但当螺旋副旋紧受载时 ,螺栓受拉伸 ,外螺纹的螺距增大 ;而螺母受…     

一种螺母防松块的设计与应用

螺纹联接具有预紧、联接、紧固和密封等功能,而螺纹联接的防松问题一直受到人们的关注。笔者主要根据摩擦防松的工作原理设计出了一种能方便应用于螺纹联接中的螺母防松块,该螺母防松块已广泛地应用于中速球磨煤机等机械设备中。     

轴向振动工况下切槽式螺母的防松性能研究

针对全扭矩工况(螺栓预紧力矩均为设计值)、欠扭矩工况(螺栓预紧力矩均为设计值的20%)和部分欠扭矩工况(其中一组对角螺栓预紧力矩为设计值,另一组对角螺栓预紧力矩为设计值的20%),系统开展了轴向振动载荷作用下切槽式螺母的防松性能研究;全扭矩工况下研究了切槽处裂纹对切槽式螺母防松性能的影响,利用体式显微镜(OM)和扫描电子显微镜(SEM)等微观分析设备分析裂纹的扩展情况。结果表明:在三种预紧工况下,全扭矩时螺母具有良好的防松性能,但在欠扭矩和部分欠扭矩工况下螺母的防松性能降低,且后者更为严重;螺栓的松动过程可分为两个阶段:第一阶段是螺栓轴向力快速下降,原因是材料发生塑性变形和螺纹接触面应力重新分布;第二阶段是螺栓残余预紧力缓慢下降,原因是螺纹接触面发生微动磨损。此外,切槽处裂纹会降低螺母防松性能,通过微观分析表明裂纹试验后出现明显扩展。     

汽车高强度螺栓的防松性能的影响因素研究

建立了螺纹联接拧紧力矩与松脱力矩的计算模型,得出拧紧力矩与松脱力矩计算的规律,粗牙螺栓的松脱力矩为拧紧力矩的80%,细牙螺栓的松脱力矩为拧紧力矩的85%。对螺栓防松性能的影响因素进行了理论分析,并通过横向振动试验验证了不同头部结构、弹簧垫圈、预紧力、表面处理等对螺栓防松性能的影响,结果表明:六角法兰螺栓的防松性能较好,弹簧垫圈在预紧力较小时具有一定的防松作用;在一定范围内,随着预紧力、摩擦系数增大,防松性能越好;粗牙螺栓的防松性能较细牙螺栓好。并且提出了部分高强度螺栓的使用建议。     

螺栓联接逆旋向双螺母

在工程上,螺纹联接的防松是十分重要的。因为,螺纹联接一旦出现松脱,轻者影响机器的正常运转;重者造成严重事故。因此,为了防止联接松脱,在设计时总是根据具体情况,认真选用行之有效的防松措施。在众多的防松措施中,同旋向双螺母锁紧防松(或称对顶螺母防松)是一种结构较为简单、应用极为广泛的防松措施(图1)。它是利用两个螺母的对顶作用使螺纹副中始终存在足够大的压力和摩擦力,以阻止螺纹副出现相对转动,达到防松。但是,在具体使用中发现此方法不仅装拆螺纹联接件非常费力,而     

螺纹紧固件防松性能影响因素分析

螺纹连接应用广泛,但其普遍存在松脱失效问题.本文构建了螺纹连接的力学模型,验证了螺纹的自锁效应同时分析了螺纹松脱的原因.对影响螺纹防松脱性能的表面处理、预紧力及防松形式等因素进行了理论分析,并在此基础上进行了横向振动试验,数据表明:合理范围内,提高摩擦系数或者预紧力均可提高螺纹紧固件防松性能;不同防松形式效果不同应用环...     

紧固件防松性能定量评价方法

工程领域一直都缺少对紧固件防松性能进行定量评价的方法,针对该问题,基于现有的横向振动试验方法,改进了横向振动试验设备,提出以导致旋转松动的临界横向力作为评价防松性能的定量指标,并给出了具体的试验方法和数据获取方法.基于所提的方法,对弹簧垫圈、楔形螺母和偏心双螺母的防松性能进行了定量测试与对比,在本研究试验条件下,得出以下结论:①弹簧垫圈没有防松性能;②相同预紧力下,相比普通螺纹连接,使用楔形螺母后防松性能最多提升了117％;③相同预紧力下,相比普通螺纹连接,使用偏心双螺母后防松性能最多提升了125％;④在高预紧力条件下,使用楔形螺母和偏心双螺母后防松性能和普通螺纹连接的防松性能相差不大.     

自锁螺纹的防松原理及其丝锥的牙形设计

螺纹联接具有联接牢固、装拆方便、易于标准化等优点而得到极为广泛的应用。但是简单的螺纹联接不能有效地防松。为了防止螺纹联接的松动,产生了很多防松的办法。如采用双螺母紧固、防松弹性垫圈、防松销钉、涂抹螺纹粘接剂等。但是这些方法仍然不够理想,有的防松效果不佳、有的结构过于复杂、有的不利于重复拆卸。本文介绍的自锁螺纹是一种既具有理想防松效果、而结构又非常简单的螺纹联接系统。     

锁紧螺母扭矩设计与重复使用特性研究

针对目前有效力矩型锁紧螺母研究中缺乏完善的扭矩设计方案,分析锁紧螺母工作原理,在普通螺纹紧固件扭矩-夹紧力公式的基础上建立修正公式,通过拧紧试验和数据整理分析,确定扭矩设计方案。同时结合反复拧紧-振动试验、反复拧入拧出试验和理论分析,研究锁紧螺母重复使用特性问题。研究结果表明:压扁收口自锁螺母重复使用次数在5次以内,尼龙自锁螺母重复使用40次,螺母仍能保证足够的防松性能。但尼龙自锁螺母重复使用超过20次以后,需适当加大初始拧紧扭矩,超过40次则不推荐继续使用。研究结果对于锁紧螺母的扭矩设计及使用有一定的指导意义。     

新型防松螺纹副

新型防松螺纹副是由标准螺栓配防松螺母(单向或双向)或由防松螺栓配标准螺母组成的,它的结构特点是防松螺母或防松螺栓的牙底有一与螺母或螺栓轴线成30°的承载斜面。与现行的各种防松方法相比,主要表现在它既防松可靠又结构简单,简述如下。 1.防松螺母 防松螺母的牙底有一与轴线成30°的承载斜面,它与标准螺栓紧固后的情况如图1所示。美国EMUGE有限公司将这种防松方法在原西德学者G.Junker的横向振动测试装置上进行测试,结论为该种防松方法永不松动,而标准螺纹副则在60s后完全松动。美国麻省理工学院副教授、工学博士P.N.Nayak对旋合段螺纹牙上的载荷进行了计算,结论为防松螺纹副其螺纹牙上的载荷是分散在每个螺纹牙上,而标准螺纹副其螺纹牙上的载荷是集中在靠近支承面的一两个螺纹牙上。Nsyak还进一步阐明,正是由于这种分散的载荷分布,才使得防松螺母不易发生径向窜动,因此具备了防松性能。西安交通大学将防松螺母立题研究,做了大量的实验,充分肯定了它的防松性能。     

螺栓螺母性能等级匹配与力矩衰减的研究

螺栓与螺母完成拧紧装配后,随着使用时间的推移,螺栓力矩会有一定程度的扭矩衰减,导致螺纹联接松弛脱扣失效问题.文章以螺栓螺母性能等级匹配为出发点,通过理论和试验分析,验证螺栓螺母性能等级匹配与力矩衰减关联性,找到不同性能等级的螺栓螺母匹配选型对力矩衰减的影响,推荐了合理的螺栓螺母等级匹配选型方向,为后续开发设计提供指导.     

高锁螺母收口、装配及松动过程有限元分析

针对UNJ螺纹高锁螺母开展了有限元建模方法研究,编写了可生成结构化网格的建模程序,并建立了精细的有限元网格模型。对高锁螺母的收口过程、装配过程及受到横向载荷下的松动行为进行了有限元仿真,并通过拧紧试验对仿真得到的锁紧力矩值进行了验证。仿真结果表明：在一定收口量范围内,高锁螺母的最大径向位移量以及锁紧力矩均与收口量近似满足线性关系,且随着收口量的增大,最大径向位移量与锁紧力矩均增大;高锁螺母的锁紧力矩越大对应防松性能越好,然而收口量对防松性能存在最优值,当收口量超过最优值后,继续增大收口量对防松性能的提升效果并不显著。     

螺栓摩擦系数对连接松动性能影响的实验研究

松动是螺纹连接最常见的失效形式之一。论文从理论上分析了摩擦系数对螺栓连接松动性能的影响,并进行试验验证。利用螺栓摩擦性能试验机,测量了不同润滑条件下螺纹摩擦系数和螺母支承面摩擦系数;利用紧固件横向振动试验机,测试了横向循环载荷条件下,不同润滑状态的螺栓连接松动情况。经验证,螺栓摩擦系数越大越有利于防松。     

径向防松螺母在桥式起重机轨道中的应用

将普通螺母与防松螺母的防松性能进行对比，介绍了防松螺母在桥式起重机轨道联接上的应用及使用中应注意的问题。     

摩擦在螺纹防松上的机理及实践

螺纹的自锁条件及螺母拧紧后附加摩擦是螺纹防松的主要因素，单线普通螺纹均满足螺纹自锁条件，而附加摩擦大小与接触面积有关。文中探讨了摩擦防松的机理．并介绍了一种通过增大附加摩擦来提高摩擦防松效果的对顶螺母防松设计的实践。     

楔紧螺纹锁紧螺母的强度和防松性能的试验研究

楔紧螺纹锁紧螺母的防松原理是在螺母牙根处切成斜坡状，如图1所示，螺纹副间隙较大，螺母可以轻易旋到压住被联接零件，再用力扳动少许，螺母牙根与螺栓牙顶的楔紧作用就使螺纹副的纵横压紧，使螺纹副中存在着不随联接载荷而变的压力，因而始终有摩擦力矩防止相对转动，这种防     

摩擦系数对微车高强度螺栓联接性能的影响研究

针对目前大多汽车厂商没有控制螺栓的摩擦系数,联接可靠性差的问题,通过对控制摩擦系数前后的微车常用的电镀锌高强度螺栓进行拧紧实验和不同摩擦系数的螺栓进行横向振动实验,并从控制扭矩系数稳定性、扭矩转化率、防松脱等方面分析了摩擦系数对螺栓联接性能的影响。结果表明:随着摩擦系数的散差减小,扭矩系数的散差减小;随着摩擦系数的增大,螺栓的防松性能越好,但是扭矩转化率越低。控制螺栓的摩擦系数能控制扭矩系数的稳定性,提高摩擦防松的稳定性。