摩擦系数对微车高强度螺栓联接性能的影响研究

针对目前大多汽车厂商没有控制螺栓的摩擦系数,联接可靠性差的问题,通过对控制摩擦系数前后的微车常用的电镀锌高强度螺栓进行拧紧实验和不同摩擦系数的螺栓进行横向振动实验,并从控制扭矩系数稳定性、扭矩转化率、防松脱等方面分析了摩擦系数对螺栓联接性能的影响。结果表明:随着摩擦系数的散差减小,扭矩系数的散差减小;随着摩擦系数的增大,螺栓的防松性能越好,但是扭矩转化率越低。控制螺栓的摩擦系数能控制扭矩系数的稳定性,提高摩擦防松的稳定性。     

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。     

两种螺纹连接扭矩-夹紧力关系式对比分析

本文基于GB/T 16823.3《紧固件扭矩-夹紧力试验》对一种轨道车辆设备舱裙板紧固螺栓施工扭矩下的夹紧力、摩擦系数等进行了测量,对比分析了川崎重工《螺栓螺母的紧固作业标准》与国内《机械设计手册》规定的扭矩-夹紧力计算公式进行扭矩计算时的差别.     

拧螺栓和拧螺母对螺纹轴向预紧力的影响研究

为了研究拧螺栓和拧螺母对轴向预紧力的影响,基于被连接件材料为钢-钢、钢-铝连接结构,将六角法兰面螺栓和六角法兰面螺母分别压钢状态进行拧紧试验,并利用超声波预紧力测量仪监测拧紧实现的轴向预紧力,结果表明拧螺栓较拧螺母实现的预紧力大。经分析导致该现象主要原因为螺栓法兰面实际锥度比螺母法兰面锥度小,即螺栓法兰面较螺母内外圈高度差小,导致前者支承面摩擦内径更小,同目标扭矩条件下扭矩系数小则转化的轴向预紧力更大。结合有限元分析,验证实测样件法兰面不同锥度受载条件下的应力分布情况,钢板最大应力集中位置为支承面摩擦内径,与试验结果相吻合。     

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。     

铸铝箱体用螺栓扭矩系数影响因素分析

针对某铸铝箱体螺栓联接中预紧力离散度偏高的现状,在紧固件扭转-拉力试验机上进行了螺栓的拧紧试验,分析了拧紧过程中的螺栓使用次数、拧紧速度等工艺过程可控因素对扭矩系数的影响规律。试验结果表明:在螺栓拧紧过程中扭矩系数随着扭矩的增大而不断减小;拧紧速度较小时扭矩系数也相应较小,但扭矩系数离散程度明显偏高;终拧扭矩系数在首次拧紧时最小,第二次拧紧时迅速增加,之后趋于稳定。     

钻杆转速对铝合金隔水管摩擦学性能的影响

以G105钻杆材料和7075铝合金隔水管材料为对摩副,通过销盘摩擦实验研究了钻杆转速对7075铝合金隔水管摩擦学性能的影响。研究结果表明:随着钻杆转速的增大,7075铝合金隔水管的磨损率先减小后增大,平均摩擦系数逐渐减小。在低钻杆转速下(50 r/min),由于大量磨粒滞留在摩擦面,主要磨损机理是磨粒磨损;在中等转速下(100 r/min),由于接触面温度升高,隔水管表面形成一层致密的摩擦层,有效地保护了铝合金隔水管基体,此时磨损机理作为氧化磨损;在高钻杆转速下,摩擦接触面温度急剧升高,此时主要磨损机理转变为粘着分层磨损。研究成果可以为钻井工程师安全使用7075铝合金隔水管提供一定的参考。     

桥梁钢结构高强度螺栓组连接设计

分析了桥梁钢结构中高强度螺栓的机械性能、拧紧力矩、摩擦面间传递的作用力及摩擦系数,针对高强度螺栓受力参数进行了分析计算,分别以结构件材料的屈服极限σs和结构件所受轴向力P作为高强度螺栓组设计和计算的依据,在保证高强度螺栓联接所能产生的强度与钢板母材的屈服极限σs强度相当,即连接结构的强度匹配的前提下,对高强度螺栓联接进行设计计算。采用此方法进行的高强度螺栓组联接设计更为合理,在实际生产运行中稳定可靠。     

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....     

高强度镀锌螺栓扭矩衰减控制技术分析

为了探究高强度镀锌螺栓扭矩衰减机理,进行扭矩衰减控制分析。以高强度镀锌螺栓为研究对象,对螺栓进行受力分析,建立判定扭矩衰减失效的数学模型;针对软连接装配,基于扭矩衰减控制方法即降低拧紧转速或分步拧紧,利用ATLAS电动拧紧系统,采用不同装配方法对螺栓进行拧紧对比试验,经过耐久试验结果表明扭矩失效准则能够有效判断装配连接的可靠性。因此,在软连接实际装配过程中,改变拧紧策略对保证螺栓联接可靠性具有重要意义。     

[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。     

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。     

高强度自攻螺栓紧固扭矩异常的控制方法

针对发动机上的自攻螺栓在拧紧过程中连接件出现黏着磨损问题,结合力学和摩擦学分析,发现过高的拧紧转速是导致螺纹副发生黏着磨损和连接件紧固失效的主要原因.在拧紧过程中,不同阶段的拧紧转速不同,贴合阶段应采取200 r/min的转速,以降低自攻螺栓攻入过程的发热量,从而消除连接件材料受高温软化而导致的黏着磨损;在拧紧阶段,应采取较低转速来保证拧紧的精度.结果表明,采用降低拧紧转速和分步拧紧的方法,可以解决连接副的黏着磨损问题,紧固扭矩稳定,满足技术要求.     

高强度自攻螺栓紧固扭矩异常的控制方法

针对发动机上的自攻螺栓在拧紧过程中连接件出现黏着磨损问题,结合力学和摩擦学分析,发现过高的拧紧转速是导致螺纹副发生黏着磨损和连接件紧固失效的主要原因.在拧紧过程中,不同阶段的拧紧转速不同,贴合阶段应采取200 r/min的转速,以降低自攻螺栓攻入过程的发热量,从而消除连接件材料受高温软化而导致的黏着磨损;在拧紧阶段,应采取较低转速来保证拧紧的精度.结果表明,采用降低拧紧转速和分步拧紧的方法,可以解决连接副的黏着磨损问题,紧固扭矩稳定,满足技术要求.     

某发动机连杆螺栓动态扭矩下限值的研究

基于连杆螺栓在批量制造过程中,出现动态扭矩超下差,导致该工序扭矩FTQ(一次下线合格率)偏低的问题,通过对连杆螺栓的工艺、拧紧策略进行分析,基于机械设计中夹紧力和动态扭矩的关系计算出理论值,进行相应的夹紧力试验并结合实际生产过程,确定出正确的动态扭矩下限值。此问题的突破对于制造领域中对动态扭矩下限的优化提供了一个非常有利的分析思路。     

风电机组螺栓复用扭矩系数变化的研究

为提高风电紧固件使用效率,从而降低风电机组成本,对风机用高强度紧固件重复使用扭矩系数进行研究.以8组螺栓连接副为研究对象,对其进行10次装-拆拧紧试验用以模拟风机螺栓的重复使用,并在拧紧过程中记录连接副的螺纹摩擦系数、端面摩擦系数、扭矩系数.通过对试验结果的分析发现:螺栓连接副端面摩擦系数和螺纹摩擦系数均随着拧紧次数的...     

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。     

汽车柱状球销连接拧紧工艺设计及可靠性评价

本文详细说明了一种柱状球销类非典型螺纹连接拧紧工艺设计方法,通过力矩平衡原理测量螺栓预紧后球销转动扭矩,设计实验并按实物状态制备样件测量球销与转向节摩擦副的摩擦系数,计算出拧紧横穿螺栓后转向节对球销产生的抱紧力,并将该抱紧力与CAE路谱仿真得到的需求抱紧力进行对比,从而评价可靠性。     

摩托车缸头螺栓拧紧工艺研究

在发动机装配中,为保证缸体、缸头的连接可靠,需要给定拧紧扭矩值,使螺栓产生轴向夹紧力,现对各种工艺下的轴力进行比较,以确定紧固方案。     

水润滑条件下转速对车轮钢滚动接触疲劳和磨损性能的影响

为探究水润滑条件下转速对车轮钢滚动接触疲劳和磨损性能的影响,利用滚动接触摩擦磨损试验测试不同转速下车轮试样的剥离寿命、摩擦因数和磨损率,并结合磨损形貌和裂纹扩展形貌观察,对比分析不同转速下摩擦磨损和剥离寿命的影响因素。结果表明:随转速提高,车轮材料氧化程度加剧,导致摩擦因数逐渐增加;当转速由250 r/min增至500 r/min时,摩擦因数增幅较小,应变速率增加导致磨损率下降,当转速由500 r/min增至1000 r/min时,摩擦因数急剧增加,导致材料磨损率增加;随转速提高,剖面塑性流动层厚度、裂纹扩展角度、裂纹分叉深度和最大扩展深度均呈现减小趋势。转速增加带来的摩擦因数的增加,一方面缩短裂纹萌生寿命,另一方面减小了裂纹发生向上转折的深度,最终导致滚动接触疲劳寿命随转速的增加而减小。