大型钢结构中高强度螺栓连接的布局分析及设计

阐述高强度螺栓的材料性能及工作机理,分析了高强度螺栓连接的布局设计中高强度螺栓连接的相关技术参数,确定了高强度螺栓布局的主要距离及螺栓长度的计算公式,使高强度螺栓连接所能产生的强度与钢板母材的屈服极限强度相当,即能保证高强度螺栓连接结构与母材的强度匹配,又能保证螺栓连接质量和精度,使高强度螺栓连接的结构设计更为合理,经实际运行稳定可靠,为钢结构高强度螺栓连接的布局及设计提供了切实可行的方法.     

风电机组轮毂螺栓连接建模与接触强度分析

高强度螺栓是大型风电机组中重要的连接件。针对其接触强度分析,以某MW级风电机组中轮毂法兰与变桨轴承及主轴法兰螺栓连接为研究对象,基于VDI2230螺栓连接设计准则,首先建立了螺栓螺旋副接触刚度数学模型,提出采用等效梁模拟螺栓连接,并对轮毂螺栓连接进行有限元建模。在预紧力作用和极限工况下,分别对轮毂螺栓连接的接触强度进行了计算。结果表明,等效梁可准确模拟螺旋副接触力的传递;且在极限工况下,轮毂螺栓连接不会发生屈服破坏。提出的螺栓连接模型为螺栓接触强度分析提供了一种较为高效、准确的建模方法。     

发动机主轴承盖螺栓动态扭矩上限值的研究

螺纹联接是发动机装配过程中广泛采用的一种方法,为了确保装配质量,必须对螺纹联接的拧紧工艺予以严格监控,一旦螺纹失效,尤其是发动机关键螺栓,如缸体缸盖连接螺栓、连杆螺栓、主轴承盖螺栓达到屈服极限而发生螺纹断裂等问题,将造成严重的后果。通过对主轴承盖螺栓工艺分析,基于机械设计螺栓屈服极限计算。为实际生产过程中主轴承盖螺栓动态扭矩上限值的设置提供了参考     

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。     

Q345D钢高温力学性能试验研究

在Gleeble1500D热力模拟试验机上,对Q345D钢在室温(20 ℃)、500 ℃、550 ℃、600 ℃、650 ℃、700 ℃、750 ℃不同温度条件下进行拉伸试验研究,通过回归分析,得出屈服强度σs、极限强度σb、弹性模量E等力学性能随温度变化的规律.在500 ℃～750 ℃之间,Q345D钢的屈服强度σs、极限强度σb随温度升高而降低,而弹性模量E的变化不大.     

高强螺栓强度计算方法研究

从螺栓联接结构的刚度计算、力作用点的影响、螺纹压陷等方面,分析了高强度螺栓强度计算需要重点考虑的关键因素,总结了单个螺栓强度的一般计算步骤,同时给出简捷有效的螺栓疲劳强度计算公式。     

在横向力和旋转力矩复合载荷作用下普通螺栓组联接的强度设计修正方法

分析了同时承受横向载荷和旋转力矩组合载荷作用的,普通螺栓组联接设计计算方法的不足,提出一种新的解决办法,获得了螺栓组任意布局方案下强度计算的通用表达式,并用实例说明本方法在解决普通螺栓组联接不同布局问题的普适性,丰富了螺栓组设计方法,为设计师获得正确设计结果提供了有益的帮助。     

内嵌式收油机扫油臂回转支撑受力计算与有限元分析

针对内嵌式收油机扫油臂回转支撑机械结构特点,在系统分析其海上作业工况的基础上,对回转支撑及其联接螺栓进行设计与强度校核。运用Soildworks软件中的Simulation有限元分析插件对回转轴及连接螺栓组进行仿真与分析,结果表明回转支撑机械结构设计方案合理,回转轴及联接螺栓组设计满足强度要求。本文提出的回转支撑联接结构方案及其强度计算校核方法为本文研究对象后续设计提供理论依据,也为同类技术设计提供借鉴。     

基于ANSYS和VDI2230标准的永磁直驱风力发电机高强螺栓强度分析

当前,在设计风力发电机的机械零部件时,不仅仅是需要对轮毂、支架、机舱、动静轴等各种大部件展开完整的强度分析,同时还必须要设计出高强度的螺栓,可以说螺栓设计的合理性将会对整个风力发电机组的正常运行带来直接的影响。这些螺栓不仅仅是需要承受弯矩,同时还需要承受扭矩,受力的情况相当复杂。如果只是采用一般的材料力学来进行分析,那么是很难进行精确计算的。本文将结合ANSYS有限元分析软件和VDI2230标准分析风力发电机组中高强度螺栓在极限工况下的强度。     

螺栓的計算及其簡化圖线选擇法

螺栓是一种最常用的机械另件。对于它的直径,在很多场合下必须根据强度来计算(注一)。计算螺栓强度时,依其工作情况的不同,通常分为松联接及聚联接两种。一、松螺栓联接这种联特的型式较少,常见的如吊钩上部的螺纹(见图一)。这种联接在承受工作载荷前,螺栓中没有初载荷,或者很小。根据简单的材料力学公式得[σ]_ρ=Q_paoq/F_1     

A finite-element analysis of the connecting bolts of slewing bearings based on the orthogonal method

This paper presents an analysis of the main factors affecting the performance of connecting bolts for slewing bearings. For double row four-point contact ball bearings, major factors include the preload, friction coefficient and height of the bushes. First, bolt connection performances with different levels of each factor are calculated with the finite element method (FEM). Then, the calculation results are analyzed with the orthogonal method. The analysis indicates that the preload is the most important factor affecting the bolt connection performance, followed, to a lesser degree, by the height of the bushes. The friction coefficient is the least important factor.     

风机叶片根端连接螺栓的参数化建模及分析

利用有限元分析软件ANSYS参数化设计语言即APDL,高效快速建立参数化风机叶片连接部分的有限元模型。通过高强度叶根螺栓连接叶片根部和变桨轴承外圈,并对螺栓施加一定的预紧力。在预紧力和外部载荷共同作用下,ANSYS进行接触非线性计算,对叶根螺栓进行静力结构分析和强度校核,为叶片根端连接的设计优化提供指导。通过该方法可以提高叶片根端模型建模效率,缩短连接螺栓设计及校核周期。     

风力发电机组高强度连接螺栓的计算方法

兆瓦级风力发电机组的各组部件之间通常都通过高强度螺栓连接.这些高强度螺栓常年处在较为恶劣的环境中,且受力复杂.通过风力发电机组运行证明,螺栓连接处是较易出现失效的地方.因此,在设计时需要对机组螺栓连接的各部位进行精确的计算,以保证风电机组运行的安全性、可靠性.主要介绍了关键部位连接螺栓适用的不同计算方法.     

裂解连杆螺栓装配机床的动力学仿真及试验

由于传统的螺栓拧紧方法不能满足裂解加工要求,本文开发研究了裂解连杆螺栓装配机床并进行了仿真试验。介绍了螺栓拧紧机床的基本结构和自动螺栓装配过程,建立了该机床的虚拟样机模型,对装配螺栓过程进行了动态仿真;进行了机床的扭矩/转角试验,确定了某轿车连杆的螺栓拧紧工艺参数为20N.m+95°,采用该工艺能满足该连杆的螺栓装配要求;最后,讨论了定扭矩装配螺栓工序可能出现的质量缺陷,并提出了相应缺陷的解决方案。仿真结果表明,螺栓能准确穿入到连杆螺栓孔内并装配到连杆上。扭矩/转角试验表明,根据螺栓在装配过程中的伸长变形量可判断螺栓装配的轴向力是否符合要求,进而可确定连杆的定扭矩装配工艺。该项研究对螺栓拧紧机床的工程设计和裂解连杆工艺有指导意义。     

两种螺栓的拧紧特性的分析

目前,在拧紧特性的分析中忽略了不同表面处理工艺的影响,造成了不同表面处理工艺有可能导致摩擦系数和扭矩系数散差较大的问题,影响了拧紧的可靠性。以理论分析为基础,以达克罗螺栓和镀锌螺栓为例,分别进行扭矩-夹紧力实验,测试其摩擦系数,对比分析了二者的摩擦系数和扭矩系数的稳定性,利于工程实际中更准确、有效地控制螺栓的预紧力。     

基于多目标遗传算法的汽车起重机回转支承螺栓组联接优化设计

基于汽车起重机回转支承螺栓组的设计特点,建立了解决该类问题的螺栓组布局方案和非线性约束多目标优化数学模型。采用NSGA-II算法,对连接螺栓布置、设计参数进行了优化,验证了多目标优化模型的正确性和实用性,并实现了多方案设计,为螺栓的优化设计与决策奠定了基础,为杜绝螺栓疲劳断裂的安全隐患提供了解决方案。     

直驱式抽油机地脚螺栓的有限元分析

基于ANSYS Workbench软件对直驱式抽油机8型机地脚螺栓进行分析研究,建立了直驱式抽油机的有限元简化模型,同时对抽油机地脚螺栓进行了理论计算,仿真数据与理论值对比基本吻合,证明了模型简化的合理性以及有限元分析的准确性。针对不同工况栽荷下抽油机地脚螺栓的受力进行了分析计算,得到不同工况载荷下地脚螺栓的应力分布云图,对工作载荷下基础不同倾斜角度时的地脚螺栓受力进行了有限元分析,得到了基础倾斜角度对地脚螺栓的应力影响规律,同时对螺栓进行疲劳分析,得到螺栓整体疲劳寿命和疲劳安全系数,通过分析可以有效的预测地脚螺栓的断裂,为该系列抽油机安全性能分析提供有力的依据,提高了该产品在市场的竞争力。     

发动机连杆螺栓拧紧工艺的试验研究

螺栓连接的拧紧工艺对整机装配品质有很大影响。扭矩控制法和扭矩/转角控制法是控制螺栓预紧力的两种常用方法。分析了这两种方法的特点及影响因素,在以发动机连杆加工和装配中的螺栓拧紧为对象,通过试验研究了这两种方法对连杆大头孔圆度的影响,试验结果表明扭矩/转角控制法具有更高的控制精度。     

爆炸容器法兰结构的有限元计算分析

利用ANSYS有限元分析软件,对法兰结构进行三维有限元计算,并采用对比试验验证了数值模拟的可靠性。数值计算给出了容器筒体发生塑性变形时法兰连接结构的详细的应力情况,得到以下结论：法兰张角是法兰系统整体强度和刚度的直观反映,可作为表示法兰失效的量化参数;法兰连接结构的最大应力出现在螺栓内侧及螺栓孔外侧靠筒体处;法兰环厚度是引起法兰结构受力变化最敏感的法兰尺寸,锥颈的宽度和法兰外径相对于法兰环厚度的变化对法兰强度的影响要小得多;螺栓孔中螺栓的位置和螺栓预紧力对孔周围的受力情况影响很大。这些结论为后续爆炸容器法兰结构设计及开展相关试验提供了可靠依据。     

骑马螺栓约束对少片钢板弹簧应力影响的试验研究

对汽车用两片钢板弹簧的紧固约束进行了试验研究.试验发现在不同的约束条件下骑马螺栓外侧板簧叶片应力分布、离散度变化在5%～8%,应力分布趋势相似,但骑马螺栓之间的叶片应力平均值变化较大,且随约束力的降低应力分布急剧增大,当约束减轻至一定界限时,其平均应力超过强度允许值.