铁路轨检车轴箱螺栓强度分析

轴箱是列车走行部分的重要部件,轴箱螺栓用于轴箱体和轴箱盖的联接,其强度是否满足要求直接影响列车运行安全。现以铁路轨检车轴箱螺栓为分析对象,依据机械设计手册及VDI2330准则所规定的螺栓强度校核要求及标准,完成了轨检车轴箱螺栓的静强度分析及疲劳强度分析。结合Hypermesh和ABAUQS软件建立了轨检车轴箱螺栓与端盖联接的非线性有限元模型,并完成了考虑预紧力作用的螺栓强度分析。计算结果表明:轨检车轴箱螺栓完全满足静强度和疲劳强度标准,且其能够承受的最大端盖质量为759.244 7 kg。     

基于FKM的某型转向架轴箱静强度评估

针对某型轨道车辆运行过程中转向架轴箱端盖表面易产生裂纹的问题,根据EN13749标准规定载荷,计算得到轴箱的静强度工况,对轴箱端盖进行仿真计算,并基于FKM准则对仿真结果进行评估。结果表明,在标准规定载荷下端盖最大应力超过屈服极限,进入塑性变形阶段,应力最大的位置位于端盖螺栓孔与端盖体的过渡区域。分析结果表明端盖应力过大的主要原因是螺栓预紧力过大;根据FKM准则计算出了轴箱端盖的主应力和各工况利用度,并提出了采用提高材料屈服强度和降低螺栓预紧力相结合的优化方案。     

导弹关键舱段螺栓联接的有限元分析及预紧力研究

螺栓组联接是导弹舱段间联接的一种常用形式。针对某型号导弹关键舱段间螺栓联接结构在一定预紧力状态下的防松问题,对螺栓联接预紧力范围进行研究。首先利用螺栓强度理论与结构设计要求得到联接螺栓的初始预紧力范围值;然后,通过有限元软件对导弹舱段间螺栓联接结构进行局部有限元分析,对预紧力范围进行校核;最后,对导弹联接螺栓施加预紧力与弯矩组合载荷进行有限元分析,优化预紧力范围,并推导得出预紧力与工程安装扭矩之间的转换关系。     

风力发电机组后轴承座与前端盖连接螺栓预紧力分析

双轴承结构的双馈风力发电机组,前主轴轴承主要承受径向载荷,后主轴轴承主要承受轴向载荷。文中采用有限元分析方法,依据后轴承座与前端盖连接螺栓在施加预紧力及外载情况下,既保证轴承与轴承座无分离,又满足前端盖和连接螺栓的强度要求,通过多组预紧力分析计算,确定螺栓的预紧力范围。同时通过分析计算可看出,前端盖采用屈服强度大的材料,可提高螺栓预紧力的范围。     

风力发电机组偏航系统联接螺栓强度分析方法研究

基于有限元法对某MW级风机滚动式偏航系统联接螺栓静强度和疲劳强度分析方法进行研究。首先将偏航系统的力学模型进行简化,建立了偏航系统有限元模型,然后根据GL规范对螺栓进行静强度和疲劳强度计算;为考虑螺栓紧固过程中预紧力分散影响,提出了一种最小预紧力加外载计算应力增量的分析方法,同时充分考虑轴承滚子刚度对螺栓受力的影响,并分析联接面的接触状态及对螺栓受力的影响规律,对风电系统联接螺栓强度的精确计算有积极的指导意义。     

基于ANSYS的盲孔螺栓联接的有限元仿真

针对以获得螺栓预紧效果为目标的螺栓有限元仿真问题,提出一种基于ANSYS的简单可靠易行的模拟盲孔螺栓联接有限元仿真的方法.该方法采用节点耦合来模拟螺纹幅的联接作用,并通过 ANSYS自带的预紧单元在螺栓中施加预紧力来实现螺栓的预紧效果.有限元和理论计算结果表明,最大应力发生在螺纹第一牙的位置,第一牙约承受30％的载荷,应力的分布与用真实螺纹联接一致.     

高速列车车轮多边形对轴箱的影响分析

为分析高速列车轴箱端盖脱落的原因,建立了轴箱端盖的有限元模型,通过模态分析得到了580Hz的固有模态,并依据模态试验验证了模态分析结果。经过和线路试验数据对比发现该固有频率和20阶多边形的激励频率很接近,针对这一情况应用多体动力学软件建立了包含轴箱和端盖的车辆动力学模型并对轴箱端盖的振动特性进行分析。结果表明:端盖处的加速度要远远大于轴箱体上的加速度,结合频谱分析可以确定轴箱端盖处发生了共振,激烈的振动会使预紧力下降,当预紧力下降到2.5kN螺栓发生松动。上述结论与试验结果一致,并且根据测力螺栓的和端盖的试验数据可以发现随着螺栓预紧力的下降端盖的振动更加剧烈。本研究确定了引发高铁轴箱端盖掉落的根本原因,对于高铁车辆的安全运行有一定的指导借鉴意义。     

蓄能机组顶盖座环联接螺栓强度分析

螺栓联接作为水泵水轮机最重要的联接方式之一,要承受高强度的拉伸载荷与剪切载荷,为此螺栓需要进行预紧处理。在水泵水轮机运行过程中,往往会发生疲劳断裂的情况。本文结合水泵水轮机结构设计实例,分别采用《机械设计手册》、《VDI2230强度螺栓联接的系统计算》及有限元仿真对水泵水轮机顶盖座环联接螺栓进行了强度分析,并进行了横向比较,总结了三种校验方法的差异,为水泵水轮机螺栓强度校验提出了新的思路。     

螺栓联接蠕变松弛有限元分析

针对目前研究中缺乏考虑粗糙表面对螺栓联接蠕变松弛的影响,利用APDL语言建立螺栓联接二维轴对称有限元模型进行FEA仿真,分析粗糙表面和初始预紧力对螺栓联接蠕变松弛的影响,研究螺栓和联接物蠕变对螺栓联接蠕变松弛的作用。研究结果表明:考虑粗糙表面的螺栓蠕变松弛比没有粗糙结合面的稍小;初始预紧力越大,螺栓蠕变预紧力损失越多,但保持的预紧力也越大;螺栓蠕变对螺栓联接蠕变松弛起主要作用;螺栓联接蠕变松弛并不是螺栓蠕变和联接物蠕变的线性叠加。研究结果对研究螺栓联接松弛机理和防松以及螺栓拧紧工艺具有一定的指导意义。     

第三轨受流器滑板螺栓联接残余预紧力特性研究

针对第三轨受流器滑板螺栓联接的松驰问题,通过建立受流器与第三轨接触有限元模型,以轨道不平顺谱为振动源进行了仿真。从接触力层面分析了列车最佳运行速度区间,并提取了振动载荷;通过建立螺栓联接模型,采用Yamamoto方法验证了模型的正确性;根据实际工况分析了残余预紧力与列车运行速度、初始预紧力和摩擦系数之间的关系和变化规律。研究结果表明:在列车运行初期残余预紧力下降最多;初始预紧力过小或过大均会影响联接的可靠性,当列车在最佳速度区间运行时,选择适当的初始预紧力和摩擦系数,可以提高防松性能;该分析结果对研究第三轨受流器滑板螺栓联接松弛机理及防松具有一定的指导意义。     

实现螺栓联接给定预紧力的有效方法

实现螺栓联接给定预紧力的有效方法西安交通大学张宏浩，牛锡传，王文生在螺栓联接中，装配时要适当预紧，以防止结合面受外力时发生松动。这是保证联接强度的前提。设计中，可通过对螺栓联接的受力分析、确定预紧力。尤其象发动机连杆的大端联接螺栓、汽轮机转子联轴器联...     

某柴油发动机主轴承盖螺栓的动力学性能分析

主轴承盖螺栓作为发动机中重要的紧固零件,因工作中承受着复杂的动态激励载荷容易发生疲劳失效。在考虑装配预紧力、曲柄连杆惯性力和气体作用力的情况下,采用有限元方法建立了主轴承盖螺栓联接结构动态分析力学模型,分析了主轴承盖螺栓在复杂激励载荷下的应力分布特点,探讨了装配预紧力、曲柄连杆惯性力和气体作用力等重要工作参数对螺栓螺纹牙根部和最大应力截面中心区域应力分布的影响。结果表明,气体作用力是主轴承盖螺栓重要的外部冲击载荷;主轴承盖螺栓最大应力截面中心区域等效应力随着预紧力的增加而增大;工况(转速)对主轴承盖螺栓的受力影响不显著;螺纹牙根部最大应力区域径向等效应力在螺纹牙根部附近急剧下降,其后至螺纹中心逐渐减小。研究对主轴承盖螺栓可靠性和疲劳寿命设计具有一定的理论参考价值。     

大功率液力透平中开面密封性能研究

大功率液力透平结构采取BB1上下分半、水平中分结构,上下壳体使用螺栓联接,靠螺栓预紧力压紧密封面实现可靠密封,透平中分面密封可靠性对其稳定运行非常重要。本文在理论计算基础上确定中开面密封螺栓预紧力,通过有限元分析方法对螺栓强度及中开面密封性能进行校核,最后通过真机水压试验证明设计和数值模拟计算的正确性。     

摩擦离合器螺栓联接预紧力对疲劳寿命的影响

以气动摩擦离合器与变速箱联接螺栓为研究对象,通过预紧力的计算以及对螺栓疲劳寿命影响分析,给出了合理的预紧力矩范围。采用了有限元软件ANSYS对在预紧力与外载荷同时作用下的螺栓进行仿真计算,表明螺栓最大应力位置与实际失效情况相符,从而为有限元分析中施加预紧力载荷判断螺栓失效提供了可靠的理论依据和应用价值。     

螺栓预紧力的球磨机筒体应力有限元分析

球磨机是在建材、冶金和选矿等许多行业中广泛使用的一种机械。球磨机筒体隔舱之间通常采用螺栓联接,螺栓预紧力对筒体强度有重要影响。针对φ(7.32×11.28)m溢流型球磨机,在考虑螺栓预紧力影响的情况下,采用现今比较成熟的有限元方法对球磨机筒体进行实体建模,通过采用直接加载法、等效应变法和不考虑螺栓预紧力等三种方法施加螺栓预紧力并进行计算分析,将三种方法的计算结果与实验结果进行对比,研究了考虑施加螺栓预紧力对于筒体模型计算结果的影响。     

螺栓联接强度计算方法中一个值得研究的问题

本文针对当前螺纹联接计算方法中所求预紧力偏小,不能与 GB3098.1-82规定相适应问题,提出用材料利用系数作为预紧力大小的判据,并引入载荷系数,以提高预紧力值,不仅增强联接的可靠性和紧密性,也提高了螺栓承受变载荷时的疲劳强度。文中着重讨论了受轴向工作载荷的紧螺栓联接的强度计算方法问题,但该方法也适用于其他各种工况,在工程实际中具有实用价值。     

轨道车辆产品装配过程螺栓拧紧方法的探究

在轨道车辆产品制造业中,将各种零部件装配成整车的过程,需要很多种不同类型的联接,比如焊接、螺栓联接和粘胶联接等。其中螺栓联接是最重要的联接方法之一。由于螺栓联接可以获得很高的联接强度,又便于装拆,具有互换性,通过标准化实现了大批量生产,成本低而且价格便宜,经常被应用到牵引装置、制动控制装置和风源装置等重要位置的装配中。故螺栓的拧紧质量直接影响到轨道车辆产品的安全性和可靠性。论文在阐述机车制造型企业装配过程质量控制的基础上,就其如何实施装配过程螺栓拧紧方法,笔者提出了几点看法和建议。     

预紧力的分散性对螺栓疲劳寿命的影响

应用接触有限元方法对螺栓联接结构进行模拟分析，详细计算了螺纹联接第一牙根处应力应变值，得出不同预紧力下的疲劳寿命，依据预紧力-寿命曲线可以指导生产实际，求得最佳预紧力。依螺栓联接变形图，从理论上定性分析了疲劳寿命随预紧力的变化关系，结果表明理论分析与有限元分析的结论是一致的。     

基于ANSYS/FE-SAFE的模具联接螺栓疲劳仿真分析

分析了预紧力和热应力对模具联接螺栓强度的影响.结果表明,模具联接螺栓的应力远远低于材料的强度极限,但在固化过程中,模具联接螺栓经常会出现断裂现象.应用ANSYS/FE-SAFE软件,对螺栓进行疲劳分析,计算了螺栓的使用寿命,揭示了模具联接螺栓断裂的根本原因.     

转子联接螺栓的蠕变及蠕变寿命分析

针对涡轴转子联接螺栓的蠕变应变及蠕变寿命问题展开了讨论。建立了简化螺栓连接的二维轴对称有限元模型,选择工程上常用的Norton蠕变本构模型,分析计算了该联接螺栓在不同应力水平、不同温度、不同工作时间的蠕变应变。采用蠕变应变极限法和蠕变持久强度寿命法对联接螺栓在工作温度为300℃时的蠕变寿命进行了估算,并分析了联接螺栓因蠕变应变引起轴向变形对预紧力大小的影响。