某柴油机四螺栓连杆失效分析与优化验证

针对某柴油机连杆失效问题,通过失效模式分析,FEA耦合应力分析,连杆螺栓材料检测,连杆螺栓拧紧工艺调查,螺栓预紧力和强度校核等手段,发现使用75(N·m)+60°的拧紧规范超出了螺栓预紧力限值,螺栓过拧紧是导致连杆失效的主因。采取综合改进措施后,整机顺利通过了500 h超速耐久试验,再未发生类似失效问题。     

拧紧螺栓的学问

内燃机的各零部件普遍采用螺栓连接方式。无论是螺栓、螺母或螺钉,在装配时都要拧紧,并受到预紧力的作用。重要的连接螺栓,预紧力是应该加以控制的,因为预紧力的大小对螺栓连接的可靠性、强度和密封性都有很大的影响。要控制预紧力就必须控制扭紧力矩。现就控制扭紧力矩的各种方法加以讨论:     

屈服区域转角扭矩法拧紧系统

针对发动机关键螺栓,采用屈服区域转角扭矩拧紧法,考虑拧紧工艺参数的选择确定、轴向预紧力的超声波测量以及拧紧过程质量控制的整个过程,建立一套可靠的拧紧系统。     

YC6A柴油机气缸盖螺检拧紧力矩工艺研究

通过对YC6A气缸盖螺栓机械性能、摩擦性能、螺栓轴向力-伸长量关系、现场装配轴向力的测试,计算出可靠预紧时螺栓轴向力范围,设计力矩转角法拧紧工艺,以提高YC6A柴油机气缸盖螺栓装配力矩的可靠性,并成功应用于生产中,取得了较好的效果.     

浅谈组合活塞螺栓的预紧

介绍了机车及船用中速柴油机组合活塞的连接方式以及螺栓的预紧方法;对比分析了常用螺栓拧紧方法的精度;着重介绍了螺栓扭紧扭矩与预紧力之间的关系,列举了不同规格螺栓的扭矩系数;通过预紧对比试验,详细分析了螺栓预紧过程中显著因素对扭矩系数的影响;根据目前国内螺栓连接的现状,提出了避免螺栓连接失效的参考意见。     

浅谈组合活塞螺栓的预紧

介绍了机车及船用中速柴油机组合活塞的连接方式以及螺栓的预紧方法;对比分析了常用螺栓拧紧方法的精度;着重介绍了螺栓扭紧扭矩与预紧力之间的关系,列举了不同规格螺栓的扭矩系数;通过预紧对比试验,详细分析了螺栓预紧过程中显著因素对扭矩系数的影响;根据目前国内螺栓连接的现状,提出了避免螺栓连接失效的参考意见。     

YC6A柴油机气缸盖螺栓拧紧力矩工艺研究

通过对YC6A气缸盖螺栓机械性能、摩擦性能、螺栓轴向力-伸长量关系、现场装配轴向力的测试，计算出可靠预紧时螺栓轴向力范围，设计力矩转角法拧紧工艺，以提高YC6A柴油机气缸盖螺栓装配力矩的可靠性，并成功应用于生产中，取得了较好的效果。     

风电机组螺栓拧紧方法及预紧力控制分析

通过对风电机组高强度螺栓的拧紧方法及其实现原理的介绍,分析了相应的预紧力控制方法,并结合工程案例对液压拉伸法进行了分析。最后,对螺栓拧紧方法的特点进行了分析以指导实际应用选择。     

海上风电螺纹连接的拧紧力矩计算方法分析

1拧紧螺栓的受力分析在连接螺栓的拧紧过程中,受螺纹连接面升角的作用,螺栓产生轴向拉伸变形,对螺栓夹层形成预紧力P0,在螺纹接触面形成摩擦力F1,在螺母接触面形成摩擦力F2,如     

螺栓装配连接工艺对气缸密封的影响

在考虑气缸垫材料非线性及螺栓弹性相互作用条件下,设计了缸盖螺栓顺序预紧与交叉预紧两种装配连接工艺,采用非线性有限元计算方法建立了机体、气缸盖、缸套、螺栓、缸套支撑及气缸垫组合结构有限元模型,研究了螺栓预紧顺序与气缸垫接触压力之间的关系,得出了满足组合结构气缸密封特性要求的较好装配连接工艺.对比了螺栓残余预紧力的计算值与试验值.结果表明:采用非线性有限单元方法可以实现对机体、气缸盖、缸套、螺栓、缸套支撑及气缸垫组合结构螺栓预紧装配连接工艺的较精确仿真计算;顺序预紧时,螺栓平均残余预紧力及残余预紧力标准差都大于交叉预紧;气缸密封最差区域出现在气缸垫排气侧两螺栓中间位置,两种装配连接工艺都能满足气缸密封性能要求,顺序预紧气缸密封最差区域密封效果更好.     

基于螺栓装配技术中扭矩法与扭矩/转角法比较与应用研究

介绍可控螺纹联接技术的机理,对扭矩法和扭矩/转角法2种拧紧工艺进行了分析与比较。指出:影响螺纹联接装配的实质———螺栓的轴向预紧力,以及在2种控制方式下,轴向力分布和散差之间的不同。文章还结合生产实践,论证扭矩/转角法拧紧工艺在发动机关键螺栓联接中的应用价值。     

某发动机工艺缸盖螺栓的设计与验证

针对某发动机由于缸筒变形过大,导致机油耗过高的问题,通过对工艺缸盖的使用分析,介绍了工艺缸盖螺栓的设计过程和验证方法。试验验证表明:最终确定的工艺缸盖螺栓目标轴向力和拧紧规范满足使用要求;解决了发动机缸筒变形问题。     

连杆螺栓预紧力与拧紧方法综述

本文论述了连杆螺栓预紧力的两种拧紧方法——扭矩法和转角法,以及它们之间的区别与联系,并结合实际介绍了这两种方法在特定条件下的近似转换.     

某柴油机连杆底孔失圆问题分析与解决措施

针对某柴油机连杆大端底孔失圆问题,从连杆刚度、连杆与连杆螺栓材料、装配润滑剂选择及运行状态等几方面进行分析.结果表明:润滑剂选择不当导致拧紧过程中连杆螺栓与大端盖贴合面拉毛,摩擦系数增大,装配预紧力与加工预紧力不一致,最终导致底孔失圆.更换润滑剂后,该问题得到解决.     

缸盖螺栓转角法拧紧工艺的设计

介绍缸盖螺栓的强度校核计算、转角法拧紧工艺计算和轴向力试验,使设计开发的缸盖螺栓满足使用要求。     

摩擦和常温蠕变对风电螺栓预紧力松弛的敏感性分析

针对风力发电机螺栓由于预紧力松弛而导致的疲劳断裂问题,以风电塔筒环形法兰连接单段模型为研究对象,采用有限元的方法进行摩擦和常温蠕变对预紧力松弛的敏感性分析。结果表明：摩擦系数降低时螺纹最大应力降低了8.04%,平均应力增大了16.4%,且材料蠕变特性较低和屈服应力较高时预紧力仅分别减小了15.74%和6.37%。因此,当螺纹接触处和外部接触表面的摩擦较低,且螺栓材料具有较低蠕变特性和较高屈服强度时,螺栓抗蠕变性能较好且不易发生预紧力松弛现象。此时螺栓连接状态和预紧力分布较好,螺纹最大应力较小,且法兰间的接触压强和夹紧力较高,有效减小了预紧力松弛。研究结果为解决风电螺栓预紧力松弛问题提供了理论依据。     

柴油机螺栓加载方式对数值模拟结果的影响研究

采用有限元软件ABAQUS计算分析了螺帽施加扭矩拧紧法和螺栓杆部直接施加预紧力拉伸加载两种加载方法对螺栓关键部位应力值的影响,并与试验结果进行比较。结果表明:如果只关心杆部拉应力值,则可采用直接拉伸加载的方式加载,以达到减小计算量和降低收敛难度的效果;如还需要关心螺栓杆部切应力或倒角处的Mises等效应力,则两种加载方式不可以互换。     

基于应变的螺栓拧紧轴力测量研究

本文采用先进的螺栓拧紧试验机,以及应变测量系统配合试验,对螺栓拧紧过程中的轴力与应变的关系进行了测量,拟合出二者之间的关系式,并应用于实际装机状态下的测量中,得出较为准确的螺栓拧紧轴力结果。     

柴油机螺栓加载方式对数值模拟结果的影响研究

采用有限元软件ABAQUS计算分析了螺帽施加扭矩拧紧法和螺栓杆部直接施加预紧力拉伸加载两种加载方法对螺栓关键部位应力值的影响,并与试验结果进行比较。结果表明:如果只关心杆部拉应力值,则可采用直接拉伸加载的方式加载,以达到减小计算量和降低收敛难度的效果；如还需要关心螺栓杆部切应力或倒角处的Mises等效应力,则两种加载方式不可以互换。     

基于应变的螺栓拧紧轴力测量研究

本文采用先进的螺栓拧紧试验机,以及应变测量系统配合试验,对螺栓拧紧过程中的轴力与应变的关系进行了测量,拟合出二者之间的关系式,并应用于实际装机状态下的测量中,得出较为准确的螺栓拧紧轴力结果。