工程车辆车轮螺栓预紧力衰减研究

文中以某工程车辆为例,对车轮螺栓在紧急制动工况下预紧力衰减进行研究。首先对车辆车轮螺栓的预紧力及拧紧力矩进行了理论计算。不同类型螺母、不同螺母厚度、不同紧固方式、不同扭矩系数在紧急制动工况下轴向预紧力衰减不同,使用力矩扳手方式紧固的螺栓在试验后的预紧力不满足设计要求;在冲击载荷下施必牢螺母预紧效果良好,30mm厚度螺母剩余预紧力较大,满足要求。最后在试验的基础上对理论计算最小紧固力矩进行修正,为设计人员理论计算的数据更接近真实工况提供支撑。研究表明：冲击载荷下选择30 mm厚度防松螺母,采用拧紧机拧紧的紧固方法可以得到满足要求的剩余预紧力。     

螺纹紧固件防松性能影响因素研究

主要分析了螺纹联接防松机理,建立了螺纹联接拧紧扭矩和拧松扭矩的计算模型,针对有效力矩型锁紧螺母对计算模型进行了修正,并对修正模型计算的可靠性进行了试验验证。同时研究了初始预紧力、摩擦因数、螺纹旋合长度以及防松方式等因素对螺纹紧固件防松性能的影响,并通过横向振动试验验证了各因素对防松性能的影响程度,为防松螺母的合理选用提供指导。     

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。     

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。     

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。     

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…     

横向交变载荷作用下三种涂层螺栓的防松性能

选用二硫化钼涂层和碳化钨涂层对45钢螺栓进行表面处理,通过横向振动试验研究横向交变载荷作用下螺栓连接结构的松动行为,并与常用的电镀锌涂层螺栓进行对比分析,讨论3种涂层螺栓的防松性能。利用扫描电子显微镜和电子能谱仪分析试验后螺纹表面损伤形貌及化学成分,揭示螺纹表面的磨损机制。试验结果表明：二硫化钼涂层螺栓螺纹表面的主要磨损机制为疲劳磨损、磨粒磨损和氧化磨损,碳化钨涂层和电镀锌涂层螺栓螺纹表面的主要磨损机制为疲劳磨损和磨粒磨损;相同预紧力或等效应力条件下,二硫化钼涂层螺栓因其界面摩擦因数低,防松性能较差,碳化钨涂层螺栓因其表面耐磨性能优异,防松性能最好;相同预紧力矩条件下,二硫化钼涂层螺栓因预紧力高,防松性能最好,碳化钨涂层螺栓次之,电镀锌涂层螺栓最差。     

扭矩对钢轨接头螺栓疲劳寿命的影响分析

钢轨接头螺栓的疲劳失效与断裂使铁路运输的可靠性、安全性下降,是阻碍高速铁路发展的重要因素.因此,研究钢轨螺栓的疲劳性能具有重要的现实意义.首先通过预紧力矩与预紧力的转换公式,把预加载的螺栓力矩转换成预紧力,研究了在不同预紧扭矩作用下,预紧扭矩对钢轨接头螺栓疲劳失效特性的影响;其次通过理论计算,选择出最佳螺栓扭矩.最后在钢轨接头螺栓的三维实体模型基础上,施加已计算出的最佳预紧扭矩,用ANSYS Workbench疲劳分析模块对螺栓进行疲劳寿命估算.以上研究都说明钢轨接头螺栓最大的变形发生在螺母与钢轨夹板接触处的第一圈螺纹牙处.     

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。 …     

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.     

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。     

硬锁螺母螺纹连接研究

应用接触力学基本原理,通过有限元方法对硬锁螺母螺纹连接进行研究,仿真求解不同凸螺母偏心距、不同螺母锥面锥度的硬锁螺母所产生的附加摩擦力矩,分析凸螺母偏心距和螺母锥面锥度对防松能力的影响.同时对硬锁螺母螺纹连接的强度进行分析,并给出了具体设计参数.研究结果可以为螺栓连接的防松提供技术参考.     

金属嵌件六角锁紧螺母及防卸螺母螺栓

金属嵌件六角锁紧螺母具有优异的双向防松性能。当螺母旋入螺栓时,嵌件紧压在螺栓螺纹面上,以抵抗使用场合中振动所产生的反向旋转力矩,从而有效防松。该产品能广泛适用于铁路内燃机车、冶金设备、振动压路机、架空运输索道等强烈振动场合,因此一直受到用     

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.     

控制螺纹联接预紧力的方法

工业生产中,螺纹联接质量的重要性已引起广泛的重视.螺纹联接的质量是保证设备质量及设备正常运转的基础.绝大多数螺纹在联接时都要预紧,目的在于增强联接的刚性、紧密性、防松及防滑.预紧力的适当控制又是确保螺纹联接质量的关键.因为螺纹联接的预紧力将对螺纹的总载荷、联接的临界载荷、抵抗横向载荷的能力和接合面密封能力等产生影响.过大或过小的预紧力均是有害的,所以预紧力的大小、准确度都十分重要.从而使预紧力的控制成为螺纹联接的重要问题之一.常用的方法有力矩法、螺母转角法、螺栓预伸长法、特殊垫圈法等,这四种控制预紧力的方法,都是施加力矩拧紧螺栓联接的,所以始终会遇到一个或几个难以（有的几乎不可能）预知的控制因素.如果改变拧紧方法,给螺栓施加拉力,使之伸长,然后轻轻旋紧螺母,待撤去拉力后,由于螺栓收缩就可在联接中产生和拉力相等的预紧力.     

拧紧扭矩、松脱扭矩和轴向预紧力的关系及防松运用

本文通过基础的受力分析,逐渐推导出螺栓拧紧扭矩、松脱扭矩和轴向预紧力之间的关系,确定出公制螺纹和英制螺纹两类的最终关系式.同时计算出不同因素情况下松脱扭矩与拧紧扭矩之间的比值,使用中可根据计算结果快速确定松脱扭矩范围.根据推导结果确定松脱扭矩的影响因素:螺纹规格、螺纹牙距、螺纹摩擦系数、支撑面摩擦系数和支撑面接触面积....     

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。     

高强度螺栓紧固技术在采煤机中的应用研究

煤矿井下采掘机械承受交变载荷和振动非常严重,对螺纹紧固件拧紧性能有很大影响。研究当前电牵引采煤机分段式机身的螺栓紧固技术,通过螺栓紧固基本原理分析,建立了扭转力矩和预紧力数学模型,对高强度螺栓扭矩力矩控制法、大直径高强度螺栓液压紧固和超级螺母紧固法的特点、工作原理和拧紧性能进行对比,给出了采煤机等重型机械高强度螺栓紧固的依据和建议。研究对提升采煤机机身螺栓紧固的可靠性具有重要意义。     

主齿螺母预紧力对减速器性能和寿命影响研究

针对减速器主动齿轮螺母预紧力对减速器性能和寿命的影响,探索出减速器螺母的合适扭矩值,并研究减速器总成主动齿轮螺母的预紧力的调整方法,主动齿轮螺母的拧紧工艺,主动齿轮螺母的锁紧方法和防松措施,以获得减速器总成的最佳性能和使用寿命,为减速器总成的设计和装配提供科学办法,供行业的技术人员参考使用。     

微小型零件螺纹连接中预紧力的精确控制

针对不同的螺纹副间摩擦力不确定,仅靠提高扭矩的控制精度无法保证预紧力一致性的问题,提出了一种预紧力控制方法——扭矩/时间控制法。该方法基于螺栓弹性变形范围内预紧力与扭矩、转角的关系,根据恒定转速下扭矩随时间变化的斜率关系以及系统的刚度,对每对螺纹副施加不同的拧紧力矩,以提高预紧力的一致性。仿真模拟带碟形弹簧垫圈的螺纹副拧紧螺母的装配过程,按照扭矩/时间控制法进行分析,结果表明,刚度与扭矩斜率比在±0.02%内波动时,预紧力控制精度为2.94%,说明扭矩/时间控制法具有较好的精度。