螺纹联接的松动问题及防松措施

本文讨论了螺纹联接的自动松动机理和防松方法。其自动松动的主要原因有三个方面:当螺栓受横向力反复作用后,螺栓体产生弹性扭转;当螺栓联接受到轴向变载荷或在冲击振动载荷作用下,也会使螺纹副和载荷支承面间产生较大的相对滑动速度,导致摩擦力逐渐减小,甚至瞬时消失,而引起螺纹联接的自动松脱;此外,螺纹联接体的初始变形对自动松动的影响也不可忽视。研究表明,当螺栓的紧固力矩T_f小于螺纹联接的临界反作用力矩T_(cr)时,螺纹就会发生自动松动。为了墙加螺纹联接工作的可靠性,必须考虑其防松方法,本文既评述了传统的防松方法,也介绍了一些新的防松措施。     

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...     

表面处理对螺栓连接防松性能影响

螺纹连接由于其连接可靠,装配方便简单且易于拆卸从而被广泛应用于基础装配制造业中。螺纹连接松动作为螺纹连接的主要失效形式,其失效标志是螺栓张紧力的降低。本文从螺纹结构的力学性能入手,采用紧固件横向振动试验方法,对不同表面处理的螺栓进行横向振动试验,研究不同表面处理工艺对螺纹紧固件装配性能的影响。研究表明,采用先进的表面处理技术可以有效的提高螺栓摩擦系数,摩擦系数越高,螺纹防松性能越好。同一种处理工艺得到的摩擦系数也有所差别,需要根据产品类型、使用场合等因素综合考虑。     

考虑螺栓松脱特性的航空发动机转子动力学研究

为了研究螺栓松脱对航空发动机转子动力学特性的影响,本文以航空发动机模拟转子为研究对象,建立了具有螺栓松动特性的有限元模型,利用螺栓松脱-横向裂纹等效法分析了螺栓连接结合面的开闭变化规律以及螺栓松脱单元的时变刚度特性,采用谐波平衡法求解了系统的运动方程,通过时域、频域和三维频谱图对比分析了有无螺栓松脱两种工况下系统的振动响应。研究表明,当存在螺栓松脱时,结合面的开闭区域与旋转角度有关,具体变化过程为完全闭合到完全张开再到完全闭合;当螺栓松脱数量较大时,主刚度随分界线位置的变化幅度较大,且会产生轴向-剪切、轴向-扭转、弯曲-扭转等耦合刚度;系统在一阶临界转速以及1/2,1/3,1/4临界转速附近出现峰值,在三维频谱图中除了基频成分还出现了二倍频成分2×、三倍频成分3×和四倍频4×成分。研究结果为航空发动机转子螺栓松脱的故障诊断提供了理论依据。     

振动状态下螺栓松动行为及原因分析

从螺栓啮合表面摩擦系数变化入手,研究了振动状态下螺栓的松动行为,根据振动试验结果把螺栓松动过程分为了四个阶段。结合螺纹的有限元受力分析及扫描电镜磨损图像,在理论与微观两方面对螺纹接触压力、接触剪力和相互滑动区域的分布进行分析,对压力和滑动导致的表面磨损而引起的摩擦系数变化进行了分析,研究引起摩擦系数变化的微观原因,得出摩擦因数是引起松动阶段性变化的主要原因。     

影响螺栓预紧力因素的工艺研究

为增强螺纹连接的防松能力以及防止横向载荷螺栓连接的滑动,介绍了4种螺纹拧紧力矩的选择标准依据,通过实例计算对比提出了螺纹预紧力矩的选择方法,提出了螺纹拧紧理想预紧力的关键在于选择符合实际的摩擦因数和降低摩擦因数的离散度。利用各种标准依据螺纹预紧力数学模型,对比了4种标准依据的选择特点,验证了实际工作中对于螺纹连接质量反映为拧紧力矩与轴向预紧力的关系。为以后螺栓拧紧力矩的选择提供了理论依据。     

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。     

螺栓摩擦系数对连接防松影响的有限元分析

螺栓连接受横向振动载荷一段时间后,容易出现连接松动,夹紧力衰退,夹紧失效等现象.国内鲜见钎对螺纹连接松动现象的有限元仿真,文中利用ABAQUS有限元软件建立了螺栓连接模型,对连接松动过程进行仿真.以建立的松动模型为基础,通过对比几组螺栓连接的防松特性,得到了螺栓连接摩擦系数越大其防松性能越佳的结论,该结论与螺栓连接的摩擦力矩防松机理相吻合.     

形状记忆合金在螺纹连接防松防断均载调节中的作用

１．螺纹连接松动、断裂原因及防松、防断措施 （ｌ）松动、断裂原因 在螺纹连接中螺纹牙之间存在一定间隙（轴向和径向）,在径向载荷（变载、振动、冲击）作用下,螺母和螺栓之间就会产生不同频率的振动,导致螺纹副的摩擦力急剧下降,甚至消失,最后导致螺母回转、松动;另外,螺纹连接的预紧力下降,使其自锁摩擦力矩也相应下降,从而亦会引起松动。 导致螺纹连接断裂的原因： 一是螺纹连接在使用过程中受到较大的振动、冲击或温度变化较大时,引起螺栓受力过大而造成过载断裂,断裂可能发生在图１中Ａ、Ｂ、Ｃ三个部位中的任何一处。 …     

横向载荷作用下螺栓连接松动过程研究

针对横向载荷作用下的螺栓连接松动过程开展研究，给出了面向螺栓松动仿真的建模方法，分析了循环往复载荷作用下接触状态与残余预紧力的变化规律，并研究了载荷作用位置、幅值和频率对螺栓连接松动的影响。分析结果表明：在横向循环载荷作用下，残余预紧力出现交替的上升与下降；螺纹接触面先于螺头承压面进入滑移状态；横向载荷作用在上板或下板对松动没有影响；载荷幅值是影响松动的主要因素，载荷幅值越大松动越容易发生，而加载频率对松动影响较小。本研究分析结果与Junker试验结果一致性良好，可推广到复杂载荷条件下的应用。     

Loosening Evaluation of Bolted Joints Modified by Fine Particle Bombardment under Transverse Cyclic Loading

ABSTRACT

The objective of this article is to evaluate the loosening behavior of bolted joints modified by fine particle bombardment (FPB) under transverse cyclic loading. FPB treatment was conducted to thread surfaces of both the bolt and the nut. Self-loosening experiments were then performed on the bolted joint with high, medium, and low preload using a fatigue testing machine. The test results show that fretting wear occurs at the thread surface under transverse cyclic loading, which leads to gradual self-loosening of bolted joints without the rotation of the nut. FPB treatment alleviates thread wear by increasing the surface hardness and reducing the friction coefficient between threads, thereby improving the anti-loosening ability of bolted joints. After FPB treatment, the bolted joints with a lower preload exhibited a greater relative improvement in anti-loosening ability than those at a higher preload.     

基于ANSYS的三维螺栓联接静强度分析

应用有限元软件ANSYS workbench,建立螺栓联接三维有限元模型,采用对比的方法对某扶梯驱动机座连接螺栓进行了失效分析。该分体式螺栓在螺杆旋入T形头方向上的第一圈旋合螺纹牙根存在较大的应力,是整个联接的薄弱环节。有限元分析定量证实了不合理的螺栓分体式结构设计、螺纹联接旋合长度不足以及安装过程中预紧力控制不当造成了螺纹压溃拔出螺栓头,是螺栓的主要失效形式,与破坏性试验相吻合。     

弹塑性变形对螺栓应力和轴力分布的影响

为了解决液压机用锯齿形螺纹在啮合螺纹段第一扣牙根处的疲劳断裂问题,采用非线性有限元数值模拟方法,以ANSYS软件为工具,考虑螺栓和螺母材料的弹塑性,研究了不同轴力作用下啮合螺纹段的应力和变形规律.给出不同轴力下螺栓啮合螺纹段中轴力和牙根峰值等效应力沿螺母高度的非线性分布规律,得出螺母螺纹约70%塑性变形可使螺栓牙根峰值等效应力和牙间轴力趋于均匀分布的结论,为大型螺栓连接结构的弹塑性设计提供了有益指导.     

PRESSURE FORCE CONTROL FOR FABRICATION OF PLASTIC MICROFLUIDIC CHIPS WITH HOT EMBOSSING METHOD

A pressure force control system for hot embossing of microfluidic chips is designed with a moment motor and a ball bearing lead screw. Based on the numeric PID technique, the algorithm of pulsant integral accelerated PID control is presented and the negative effects of nonlinearity from friction, clearance and saturation are eliminated. In order to improve the quick-response characteristic, independent thread technique is adopted. The method of pressure force control based on pulsant integral accelerated PID control and independent thread technique is applied with satisfactory control performance.     

630吨摩擦螺旋压力机的冲顶分析与研究

本文以产品质量和工艺过程为基本要求,通过对工作机构的能量及螺杆螺纹头数的分析,找出解决 ６３０ 吨摩擦螺旋压力机冲顶问题的方法—螺杆螺纹头数由四头改为两头。     

螺栓啮合螺纹段的轴力、等效应力分布及摩擦的影响分析

采用有限元数值模拟方法，考虑螺栓材料的弹塑性性质，计算分析普通三角形螺纹螺栓-螺母副在轴向力作用下的内力、应力和变形规律。给出不同总轴力下螺栓螺纹段中轴向力和螺牙根部最大等效应力沿轴向的非线性分布规律和总轴力在各圈螺纹上的分配关系；对由轴对称二维螺牙模型、三维回转螺牙模型和三维螺旋线型螺牙模型计算得到的对应各圈螺纹上的轴向力和螺牙根部最大等效应力进行比较，指出在工程分析中，对于轴向载荷作用情况，可近似将螺旋线型螺牙简化为三维回转螺牙；给出螺栓绕轴线的转角和各圈螺纹上传递的轴向力随螺牙界面摩擦因数的非线性变化规律，得出轴向外力下螺纹段最大等效应力随摩擦因数增大而减小的规律。     

斗轮堆取料机回转支承螺栓连接疲劳寿命分析

常规螺栓连接中,螺栓承受的预紧力和工作载荷是拉力,而斗轮堆取料机回转支承联接螺栓承受轴向压力而产生压缩,轴向工作载荷和变形不同于常规螺栓连接。本文在对受偏心轴向压力的回转支承高强度螺栓群进行受力分析的基础上,对螺栓群疲劳寿命进行了分析。     

基于修正Iwan模型的螺栓结合面非线性建模研究

准确建立高保真的螺栓结合面非线性力学模型是分析高端装备的前提和基础。针对螺栓结合面的迟滞非线性力学问题,提出了一种修正Iwan模型的力学建模方法,使得传统唯象的Iwan模型各参数物理意义更加明确。首先,根据多尺度理论和数理统计方法,建立了具有连续光滑接触特性的结合面法向接触模型;然后,通过考虑动态和静态摩擦因数的差异并利用库仑摩擦定律,将修正后的Iwan唯象模型与具体的法向接触模型联系起来,提出了新的螺栓结合面切向响应模型;最后,基于Matlab仿真和已有的试验数据,验证了所建模型的正确性,并探究了加载条件、塑性指数和动静摩擦因数比对结合面接触特性的影响。研究表明：一个周期加、卸载的能量耗散是随着位移幅值的增加而递增;相比于塑性指数,动静摩擦因数比的改变对结合面切向载荷的影响更为显著,在后续研究中需重点考虑;微凸体临界滑移力分布受其他因素的影响主要体现在接触微凸体的数目、峰值点的位置以及曲线收敛速度的改变。