直接挡连接盘螺栓断裂的原因分析及改进措施

对ZL50型轮式装载机变速器内,直接挡连接盘螺栓易发生早期断裂失效的原因进行分析,提出防止直接挡连接盘螺栓断裂的改进措施。     

高强度螺栓应力腐蚀断裂的概率分析

1 前言高强度螺栓作为一种新型的联接零件,由于它具有受力性能好、体积小、联接刚度大和联接质量易于保证等优点,近年来使用范围越来越广。但随着螺栓材料强度级别的提高,螺栓应力腐蚀断裂和疲劳断裂的现象也愈来愈严重。例如,我国铁路桥梁所使用的40B高强度螺栓,每年约有0.2‰发生应力腐蚀断裂,严重危及桥梁行车安全;又如美国航空公司一架DC-10客机就因发动机吊舱螺栓的疲劳断裂造成飞机失事;再如美国通用汽车公司1978～1981年因汽车底部控制架上误用了两根12.9级的螺栓,造成多次交通事故。因此,高强度螺栓的应力腐蚀断裂和疲劳断裂问题愈来愈受     

U形螺栓断裂分析

断裂是机械零件最具危险性的失效形式之一,基于理化检验方法,分析某工程车辆底盘用U形螺栓断口的宏观形貌与微观特征,确定断裂的类型、机理,进而分析断裂的原因。结果表明,U形螺栓的断裂属于高周疲劳断裂,该断裂是U形螺栓螺纹面上的加工刀痕引起的微裂纹在交变载荷作用下不断扩展的结果。另外,螺栓的表面硬度偏高使得裂纹更易扩展。最后提出提高U形螺栓螺纹机加工精度,以及改善热处理工艺等解决措施。     

8.8级国产单向螺栓连接轴向拉伸刚度试验研究

单向螺栓是一种用于钢结构节点连接的新型螺栓。针对某国产单向螺栓连接轴向拉伸刚度较小的问题,分析了其轴向拉伸刚度不足的原因是:安装扭矩过小导致预拉力不足、单向螺栓锥头与套筒之间相对滑移过大等,并提出了对应的改进措施:增加单向螺栓的安装扭矩、通过改进锥头材料和表面氮化处理增加锥头的硬度、将单向螺栓钢垫圈和套筒一体化处理。对3种改进后的8.8级单向螺栓分别进行了试验,得出各组试验的轴向拉伸荷载-位移曲线。依据试验结果,得出单向螺栓轴向拉伸过程可以分为3个阶段:有预拉力阶段、无预拉力阶段、螺杆屈服后阶段。结合实际工程需要,将荷载-位移曲线拟合为双折线模型,并给出不同方案和安装扭矩对应的第1阶段刚度、第2阶段刚度及转折荷载等参数。将改进后的单向螺栓和国产单向螺栓试验结果进行比较,发现改进后的单向螺栓的轴向拉伸刚度有明显提高。     

扭剪型高强度螺栓连接接头检测及长期工作性能

结合对宝钢工程的调查,开展了扭剪型高强度螺栓及其连接的工作性能检测与试验研究.在采集大量数据基础上,分析了滞后断裂和疲劳破坏机理,阐明了已有螺栓断裂的原因和今后的风险预测.     

挖掘机回转支承螺栓断裂诊断与预防

对挖掘机回转支承高强度螺栓断裂原因进行分析,结果发现,螺栓断裂失效是由于在螺栓头部与螺杆过渡处处理方式不当,存在大的应力集中,螺栓螺纹根部因加工不当产生的初始缺陷造成应力集中而发生开裂,并由于不正确的安装使头部与螺杆的根部受力不均匀,导致螺栓失效断裂。对螺栓断裂的原因和措施进行探讨,找出关键问题,改进工艺。     

某大型装载机动臂横梁摇臂支座断裂分析及改进

本文针对某大型装载机动臂横梁摇臂支座早期断裂故障进行分析。通过耳板设计静强度计算校核、耳板施工现场强度测试、圆搭与耳板焊缝熔深检查及其焊接生产现场检查,查找摇臂支座早期断裂的原因,确定断裂原因是圆搭脱焊,圆搭与耳板的焊缝熔深不足是圆搭脱焊的原因,所以把保证满足圆搭与耳板的焊缝熔深设计要求作为改进措施。装载机动臂横梁摇臂支座改进后,经现场施工作业未再发生断裂问题。     

高强螺栓疲劳性能研究现状

在高强螺栓受拉疲劳方面,螺栓的制造工艺(包括螺纹加工的方法、螺纹加工与热处理的顺序等)、螺栓的形式以及螺栓的受力方式都会影响到其疲劳性能;在高强螺栓受剪疲劳方面,微动疲劳的研究逐渐进入研究者的视野。实际工程应用中,高强螺栓主要用于钢网架节点和桥梁整体节点,系统总结了试验和数值分析高强螺栓疲劳性能的方法和步骤,整理了受剪整体节点的疲劳机理。《钢结构设计标准规范》(GB 50017—2017)中对高强螺栓疲劳性能的规定,缺少对高强螺栓疲劳性能影响因素的定量描述,笔者认为有必要进行补充。     

超高层建筑施工整体钢平台钢梁螺栓节点刚度影响因素研究

为研究模块化整体钢平台钢梁间连接节点刚度的影响因素,对8个不同构造的主次梁螺栓连接节点进行有限元数值模拟,并通过试验与有限元模拟结果进行对比验证。分析了螺栓规格、节点螺栓数量以及翼缘连接等因素对主次梁螺栓连接节点抗弯刚度的影响。研究结果表明:螺栓孔间隙减小、螺栓个数增加、翼缘连接设置可提高钢平台主次梁螺栓连接节点的抗弯刚度。根据数值模拟结果,对整体钢平台标准化以及主次梁螺栓连接节点构造提出建议。     

轮式装载机轮辋总成与驱动桥连接结构的改进

在轮式装载机中,轮辋总成与驱动桥的连接一般都是先用轮辋螺栓的一端将行星轮架、轮毂紧固为一体,此时螺栓中部的台阶卡在行星轮架的端面环形槽内,可防止转动,然后再把轮辋总成的球形凹面朝外穿进轮辋螺栓的另一端,与轮辋螺母的外凸面贴合,拧紧并使之达到规定的力矩值(见图1)。这种连接方式装配过程比较简单,在其它轮式工程机械中应用也非常普遍。近期我们发现装载机在使用中,有时会出现个别轮辋螺栓断裂或轮辋螺母松脱等故障。为此,我们分析了产生以上问题的各种可能原因,并逐一做了排查:(1)轮辋螺栓、螺母的材质经化验符合设计要求;(2)轮…     

全装配式桁架檩条力学性能试验研究

针对螺栓连接装配式桁架檩条的力学性能,进行了7组不同工况的足尺静力加载试验,研究压力及风吸力作用下结构的荷载-位移、荷载-应变等变化规律,分析各部件的工作机理及破坏形式。结果表明:装配式桁架檩条的试验破坏模式与理论破坏模式基本一致,但其试验承载能力明显高于理论值,且构件挠度试验值也远大于理论值;压力荷载作用下弦杆和腹杆螺栓连接节点强度不足是导致试件破坏的主要原因,而风吸力作用下试件的主要破坏原因是下弦杆的局部受压承载力不足。建议实际设计中,对螺栓连接节点进行改进以增加其刚度或对檩条整体刚度进行适当折减,并适当增大端腹杆截面,提高其承载能力。     

某大型网架结构检测与鉴定

某高速公路收费站网架为螺栓球节点正放四角锥网架结构,网架整体采用多点支撑。因废弃多年,由于结构出现严重锈蚀损伤等问题,对网架进行结构检测。根据现场实测数据建立屋盖结构计算模型,对屋盖进行结构强度和整体变形的分析。通过现场检测与计算结果,得出屋盖产生损伤的主要原因,并对屋盖网架整体安全性进行了评估。同时,分析影响类似屋盖结构在役过程中安全性的主要因素,为类似钢结构检测鉴定提供参考。     

轮式装载机变矩器主传动轴紧固螺栓安全系数的校核计算

我公司生产的ZL30轮式装载机在使用过程中经常发生液力变矩器主传动轴螺栓断裂的问题。为了解决这个问题，我们对变矩器主传动轴螺栓进行了强度校核计算，从理论上对螺栓安全性进行分析。1传动轴的结构及产生安全隐患的原因变矩器主传动轴（图1）一端连接柴油发动机，另一端连接变速器，由于不易保证发动机联结盘和变速器输入与输出端法兰的同轴度，为了防止装配后在转动过程中由于传动轴不同心而产生附加扭矩，对传动轴造成受力变形甚至断裂的问题，传动轴采取两端加装橡胶盘的结构，利用橡胶图１主传动轴１．螺母M162.橡胶盘3.垫圈4.螺…     

重载铁路桥墩高强度螺栓延迟断裂的有限元分析

随着重载铁路列车轴重和载运量的增加,桥墩承受的压力越来越大,采取有效措施提升桥墩螺栓的强度势在必行,其中延迟断裂现象是提升螺栓强度的主要因素。针对重载铁路桥墩高强度螺栓延迟断裂问题,选择合适的研究样本并设置相应参数建立有限元模型,计算螺纹根部主应力数值,分析在不同直径、不同螺纹形状、不同外露螺纹数量以及不同牙底圆角半径情况下的螺栓缺口应力集中效应,提出高强度螺栓在螺纹缺口处的应力集中效应使其应力峰值降到最低,能够有效缓解结构应力疲劳,达到改善延迟断裂的目的,从而缓解重载铁路桥墩承受压力,提高重载铁路运行安全系数。     

基于ANSYS的振动筛预紧横梁有限元分析及结构改进

针对某沥青搅拌设备用振动筛频繁出现预紧横梁断裂的问题,在分析断裂原因的基础上,利用ANSYS软件对预紧横梁结构进行了静力学和动力学模态、谐响应分析,明确了振动筛工作时横梁内部的应力分布情况,据此提出了结构改进方案,并对改进前后的结构进行了分析对比。结果表明,改进后横梁内部的最大变形和最大等效应力都显著降低,疲劳寿命得以提高。     

某工程钢梁拼接节点高强螺栓断裂的原因分 析简

结合某工程钢梁拼接节点高强螺栓断裂的实例,根据现场调查、取样检测和结构分析,对高强螺栓断裂原因进行了全面的分析,找出其断裂发生的原因.     

挖掘机回转支承螺栓断裂分析与预防

高强度螺栓是工程机械挖掘机回转支承与整机上下体连接的重要组成部分,本文通过理化分析和力学校核,检测等方法对卡特公司两例挖掘机回转支承高强度螺栓断裂原因进行分析研究,发现断裂螺栓化学材料、力学性能符合要求.螺栓断裂失效是由于在螺栓头部与螺杆过渡处处理方式不当、螺栓螺纹根部加工不当和不正确的安装导致螺栓失效断裂.文章并就预防螺栓断裂的措施进行了探讨.     

悬挂运输结构夹板式螺栓节点疲劳可靠性分析

夹板式螺栓节点在各类轻工业建筑的悬挂运输轨道中广泛应用,近年来也逐渐被汽车生产工业建筑所选用。然而某采用该类连接节点的小型汽车生产厂房,在使用1到5年内,该类连接节点螺栓陆续发生断裂。通过螺栓断面分析、现场吊杆应力与螺栓轴力测试、有限元计算分析及疲劳强度验算,揭示了该类节点在小型汽车工业厂房中的断裂属于疲劳破坏,采用Monte Carlo法,进行了该类节点在小型汽车生产厂房中的疲劳可靠性分析,指出若设计时仅考虑静力强度,其疲劳可靠指标较低,失效概率较高,建议该类节点在汽车生产工业建筑中应用时,进行疲劳强度验算。     

浅析钢结构脆性断裂和疲劳的防治措施

本文主要对钢结构脆性断裂和疲劳的问题进行了深入细致的分析,论述了其断裂和疲劳的原因及防治措施,总结出提高和改善钢结构构件疲劳性能的设计、施工等措施,进而更好地避免钢结构构件疲劳破坏。     

装载机分配阀弹簧断裂失效原因分析及预防

某型号轮式装载机液压分配阀弹簧异常断裂,通过宏观断口分析、化学成分检测、扫描电镜和金相检测,对出现的两种共性断裂模式分别进行分析,结果表明:对于正断型扭转疲劳断裂模式,是由于弹簧表面缺陷、表面脱碳及原材料带状组织在使用过程中导致的疲劳失效;对于复合型扭转疲劳断裂模式,是由于弹簧热处理前的表面裂纹导致,同时回火不充分也在一定程度上影响了弹簧的疲劳性能。最后,针对制造过程中可能导致产品缺陷的关键工序提出预防控制措施。