高强度螺栓预紧力及预紧力矩的确定

高强度螺栓所受的总载荷并不等于预紧力和工作拉力之和。根据理论分析,螺栓承受的总载荷,除与预紧力、工作拉力有关以外,还与螺栓刚度及被联接件刚度有关。本文从分析紧联接螺栓的受力及变形入手,找出预紧力及螺栓总载荷与高强度螺栓所能提供的保证载荷之间的关系。     

多螺栓连接结构预紧力实验研究

开展多螺栓连接结构预紧力实验研究,获得了其在纯拧紧力矩作用下的预紧力及其响应规律。研究采用应变片测试方法,首先对单螺栓连接结构进行了预紧力实验,获得了不同拧紧力矩条件下螺杆上的轴向应变、轴向应力及预紧力,并通过与经验公式计算结果比较,验证了预紧力测试方法的合理性。在此基础上,开展了多螺栓连接结构预紧力实验研究。为比较相同拧紧力矩条件下,多螺栓连接结构与单螺栓连接结构预紧力水平间的差异,定义了预紧力比例因子K_(pro)。实验结果表明,由于螺栓组内部各螺栓间的相互影响,其预紧力水平明显低于单螺栓结构,并与螺栓拧紧状态相关。就本文所采用的多螺栓连接结构而言,在拧紧力矩较低、螺栓尚未完全拧紧时,K_(pro)为0.7~0.8,其预紧力水平为单螺栓结构的0.7~0.8倍;当拧紧力矩较高、螺栓处于稳定的拧紧状态时,K_(pr)为0.6左右,其预紧力约为单螺栓结构的0.6倍。     

拧紧策略及其对螺栓预紧力影响研究

随着飞机结构越来越多地采用整体机加件和复合材料构件,螺栓在主承力结构的连接中起着尤为重要的作用。螺栓拧紧在螺栓连接中是最为重要的环节,拧紧过程中产生的轴向力使螺栓被拉长,被连接件被压缩,而这个轴向力就是预紧力,预紧力作为螺栓拧紧中最为关键的因素,对螺栓连接的可靠性、结构力学性能和疲劳寿命有着非常显著的影响。现常采用扭矩法对螺栓进行拧紧,其中预紧力是通过拧紧扭矩转化得到,该过程受摩擦系数影响显著,而拧紧工艺参数亦会影响摩擦系数,使得预紧力与拧紧力矩的转化关系更加复杂。对不同的拧紧方法进行了比较的同时,发现不同拧紧方法对于预紧力的影响不尽相同,对于预紧力的控制也不尽相同。研究拧紧方法、拧紧工艺参数对拧紧力矩-预紧力转化关系的影响,对于精准获得所需的预紧力有积极的作用。因此,就国内外拧紧策略及其对预紧力影响的研究现状进行综述,主要涉及拧紧方法、拧紧方法对预紧力的影响、拧紧工艺参数对预紧力的影响等三个方面。     

确定螺栓联接预紧力的新方法

重新考查螺栓联接的作用原理，提出一种新的设计方法，并给出了预紧力的确定范围，以最小的经济成本设计更可靠的螺栓联接。     

基于超声波法的风电机组螺栓预紧力测量与控制研究

针对风电机组高强螺栓拆卸后,二次使用时螺栓预紧力是否满足设计要求的问题,基于超声波法测量螺栓预紧力技术,采用了一款高精度的小型便携式超声波螺栓预紧力测试仪,对基于扭矩法安装的轮毂与变桨轴承连接位置高强螺栓初次使用和二次使用时的预紧力分布进行了实验测试与分析。比较了实际现场装配中螺栓获取的预紧力与理论计算预紧力的偏差,以及二次使用对螺栓预紧力的影响,提出了用超声波法测量和控制风电机组高强螺栓预紧力的新工艺。研究结果表明:高强螺栓初次使用时,预紧力与理论计算值吻合较好;高强螺栓二次使用时,预紧力平均下降13%左右,分散度变化不大,预紧力分布范围仍符合设计要求;在保持施拧扭矩不变或适当提高施拧扭矩的情况下,高强螺栓可二次使用。     

螺栓联接预紧力测量装置的研究

提出了一种测量螺栓预紧力的剪辐式电阻应变传感器，并介绍了其基本构思，结构原理，设计计算及静态特性分析。     

[装配技术]九级盘装配连接螺栓预紧力评估与分析

为探明航空发动机九级盘装配中螺栓重复使用有效预紧力范围,以螺纹摩擦试验机为测试手段,搭建九级盘连接模拟装配环境,研究航空发动机螺栓重复拧紧预紧力大小及其变化规律。开展了重复15次拧紧扭拉关系试验,试验设置了充分润滑、局部润滑与无润滑对比组,分析不同润滑条件下重复拧紧对螺栓预紧力变化规律及目标载荷的影响。试验结果表明,润滑对减小接触面的摩擦因数值并提高摩擦因数的稳定性具有积极意义,进而能够提高扭矩转化为预紧力的效率和稳定性;重复拧紧会改变预紧力的转化效率及稳定性,且不同的润滑条件下所表现出的规律也不尽相同。研究结果为九级盘螺栓重复使用预紧力评估提供一定参考。     

拧紧策略对航空发动机单螺栓连接预紧力的影响

针对航空发动机装配过程中出现的螺栓预紧力误差大、控制精度低等问题,基于TC4钛合金单螺栓连接工艺实验,分析了不同拧紧策略对装配预紧力大小及稳定性的影响,具体包括扭矩法、扭矩-转角法等拧紧方法和拧紧速度。在扭矩法的基础上,研究了分步拧紧对预紧力的影响。以单螺栓连接结构和航空发动机典型的法兰螺栓连接结构为研究对象,探索了螺栓预紧力短时衰减规律。结果表明,重复拧紧时扭矩-转角法预紧力标准差大致是扭矩法的三分之一,使用扭矩-转角法、采用分步拧紧和提高拧紧转速均可使拧紧扭矩系数K值趋于平稳,降低预紧力分散程度,提高预紧力控制精度;预紧力在拧紧完成后的短时间内会发生衰减,前5～10min衰减最快,大致占总衰减量的80%,20～30min后预紧力保持稳定。     

风力发电机组螺栓选用及预紧力控制浅析

从风力发电机组螺栓连接的安全可靠性出发,对螺栓材料的选用、表面处理、预紧方法、安装要求以及后期维护等方面进行阐述。结合螺栓的实际装配情况,对螺栓预紧力矩值的确定方法进行了详细描述,根据螺栓扭矩值的测试结果,对影响螺栓扭矩因数的因素进行了分析,进而提出螺栓安装的工艺要求和力矩检查要求,从而保证螺栓预紧力的准确性。     

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...     

锚杆轴力无损检测装置的研究与设计

锚杆加固技术在地下工程、隧道施工及岩石边坡支护中得到非常广泛的应用,但缺乏一种简单、无损地检测锚杆轴力的装置。传统的液压千斤顶拉拔检测手段只能对锚杆的极限承载力进行抽检,并且属于一种破坏性检测手段。设计了一种安装于锚杆螺母与托盘之间的锚杆轴力无损检测装置,并对其进行了有限元仿真分析,确认该方法可行。     

全自动可调角度的随动测力装置设计

火箭弹作为一种武器,其尾翼多采用折叠翼片.翼片在展开的过程中,其摩擦力是重要参数,对每个翼片的摩擦力需要进行测量并记录.针对火箭弹折叠尾翼的测力要求,设计出了一种全自动随动测力装置.此装置的夹紧钳可自适应夹紧较复杂的折叠翼翼面,以提高夹紧可靠性;随动测力装置可沿着折叠翼展开轨迹,准确测出折叠翼展开过程中的实时拉力值.通...     

万能锥度检具的设计及应用

在机械零件的检验中，经常遇到内孔锥度的检测问题，传统的检测方法是测量出大端直径D、小端直径d、圆锥长度L，然后利用公式计算出锥度C。此种方法测量参数较多，而且由于锥体的母线是一条倾斜直线，在测量大端直径和小端直径时存在较大的误差，因而计算出的锥度精度较低。对此，笔者经过大量的调查和试验，设计了一种实用的内孔锥度检测器具。由于无需测量大、小端直径，因而减少了测量误差，结构也十分简单，能很好地解决传统方法存在的问题，实践证明应用效果很好。     

新型多自由度足力测试装置设计

介绍了一种新的六自由度足力测量装置的结构.首先描述了测试装置的硬件结构,然后运用坐标变换等数学工具,根据点在平面上的投影确定了移动体在空间的位移,并通过刚度矩阵,给出了该装置的数学模型及六维力向量的信息获取方法.试验结果表明,该装置方案可行,结构合理,数学模型正确,刚度矩阵的标定能满足精度要求,基本上达到了使用程度.     

梯形丝杠副扭矩-轴向力测量方法及装置设计

梯形丝杠副产品在实际使用时缺乏可信的扭矩-轴向力参考值,工厂也无有效检测设备,而公式计算法又有其局限性,给产品选用带来困难。提出了梯形丝杠副扭矩-轴向力直接测量的方法,并使用三维建模软件设计出一套直接测量梯形丝杠副扭矩-轴向力的装置,该装置装配快捷,测量精度高,可推广使用。     

基于三级串联力放大机构的气动夹具设计及应用

介绍了由三个角度效应串联作用的三级力放大机构与无杆缸组成的气动夹具系统,给出了其力放大系数和输出力的计算公式.该三级力放大机构具有结构简单、布置紧凑的优点,将其应用于气动夹具中,能够显著减小气缸的直径.或是在气缸直径相同的条件下,夹具的输出力得到了明显的提高.     

具有三级力放大机构的气动夹具设计及应用

设计了一种由三级力放大机构和无杆缸组成的气动夹具系统,力的放大基于三个角度完成。该三级力放大机构具有结构简单、布置紧凑的优点,将其应用于气动夹具中,能够显著减小气缸的直径;或是在气缸直径相同的条件下,使夹具的输出力得到明显的增大。为解决气动夹具体积过大这一棘手问题提供了新的思路。     

自定心内径测量装置设计

针对传统内径百分表测量存在的常见误差,设计了一种三点自动定心的内径测量装置。利用圆周内均布的三点测头可以实现被测孔径的圆心定位,同时推动45°锥体沿轴线相对滑动,借助弹簧张力达到平衡,实现孔径变化的测量。使用设计的卡盘定位机构和旋转机构,可以测得孔径任一位置、任一截面的最值变化量,实现孔径的圆度、直线度参数测量。     

一种线绳式力反馈装置的设计与实现

针对增强现实和遥操作技术的需要,设计了一套线绳-框架式力反馈装置。该装置通过8根线绳并联驱动,实现人手与增强现实环境的6自由度力觉交互。详细阐述其结构设计、位姿计算、反馈力分配、驱动单元与传感器单元的布置和控制系统设计等关键问题。通过虚拟墙碰撞实验的结果,表明该力反馈装置能实现真实的力觉临场感。     

小直径螺栓和螺钉拉伸试验装置的设计

针对小直径螺栓和螺钉的拉伸试验要求,设计了一种拉伸试验装置.本试验装置满足国家标准GB/T3098.1-2000((紧固件机械性能螺栓、螺钉和螺柱>[1]中关于螺栓螺钉拉伸试验附具的要求.