基于有限元技术的螺纹联接扭矩系数分析与计算方法

在螺纹联接的装配过程中,为保证连接的可靠性,必须为连接提供合适预紧力,因此需要确定预紧力一扭矩关系（扭矩系数）,从而施加台适的装配扭矩。文中研究了螺纹联接传统分析方法的不足和螺纹联接几何、材料、接触等因素,提出了一种螺纹联接扭矩系数的分析与计算方法,利用有限元技术得到更加准确的结果。建立了螺纹联接3D有限元分析模型,解决了接触分析中刚体位移问题。分析得到轴向载荷分布关系和预紧力一扭矩关系曲线,计算得到的扭矩系数合理准确。     

螺栓拧紧扭矩对其扭矩系数的影响

螺栓预紧力作为保障结构稳定运行的重要参数,其在实际工程中往往难以准确施加,因而会对钢结构连接的可靠性产生较大的影响.在实际工程中,螺栓预紧力常常通过施加预紧扭矩来控制预紧力,其中扭矩系数的选择会直接影响到预紧力施加的准确性.本文针对施加扭矩过程中扭矩系数的不确定性问题,从螺纹副受力分析出发,推导出预紧力与扭矩的理论关系...     

基于有限元的裙板锁螺纹联接数值模拟方法研究

针对螺纹联接预紧力的设计方法及与加载扭矩的关系,提出了基于Abaqus软件的强制角位移载荷加载方法。为提高前处理效率,同时考虑螺纹连接处的结构特点,模型单元类型选择适用于接触分析的C3D8R和C3D10M;接触采用常规接触面定义方法,机械约束形式采用对称罚函数法处理;边界条件依据工程中预紧力的获取方式,在螺栓头部建立刚性单元,通过在刚性单元处施加强制角位移定义预紧力,此法较其他方法更简便且符合实际。最后通过采用该方法对裙板锁螺纹联接结构分析,得出预紧力和扭矩的关系,其结果与实验结果误差小于8%,位于理论计算范围内,证明了此方法的有效性。     

螺纹联接的拧紧力矩及预紧力控制：液压扭矩扳手的应用

螺纹联接的拧紧力矩及预紧力控制—液压扭矩扳手的应用马钢经济技术开发公司（２４３００３）江华葆工业生产中，螺纹联接质量的重要性已引起广泛重视。螺纹联接的质量是保证设备质量及保证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...     

导弹关键舱段螺栓联接的有限元分析及预紧力研究

螺栓组联接是导弹舱段间联接的一种常用形式。针对某型号导弹关键舱段间螺栓联接结构在一定预紧力状态下的防松问题,对螺栓联接预紧力范围进行研究。首先利用螺栓强度理论与结构设计要求得到联接螺栓的初始预紧力范围值;然后,通过有限元软件对导弹舱段间螺栓联接结构进行局部有限元分析,对预紧力范围进行校核;最后,对导弹联接螺栓施加预紧力与弯矩组合载荷进行有限元分析,优化预紧力范围,并推导得出预紧力与工程安装扭矩之间的转换关系。     

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.     

油压减振器活塞杆螺纹联接的预紧特性分析

为了研究油压减振器活塞杆螺纹联接的可靠性,总结了活塞杆改为螺纹联接后的预紧力矩计算公式,得出弹性域紧固和塑性域紧固两种情况下预紧力的取值范围,对生产有指导意义.分析了螺纹联接的结构因素对预紧力的影响,结果表明,螺距和退刀槽深度的减小,预紧力在弹性域的取值范围增加,塑性域取值范围基本不变,但最值变大.同等预紧力和阻尼力时,退刀槽宽度增加,退刀槽处的应力值减小.分析了螺纹联接松动的原因,对比结果表明,活塞杆的预紧力在弹性域内越大越好,在塑性域内越小越可靠,后者防松效果优于前者.     

轨道车辆制动管接头松弛及复拧的理论与实践

压紧式管接头作为轨道车辆气制动系统管路连接的主流结构形式,螺纹联接松动是其最常见的失效形式。建立了管接头螺纹联接紧固扭矩、轴向预紧力和松脱力矩的理论计算公式;给出制动管路应优先选用小摩擦因数细牙的管接头的结论;指出管接头拧紧后紧固扭矩很快衰减,是由蠕变松弛和扭力松弛共同作用的结果;阐述了材料表面属性会显著影响预紧力松弛,大摩擦因数螺纹表面易发生初始松动;通过复拧试验,验证了复拧处理后的管接头螺纹联接,其残余扭矩会显著提升的结论。     

双台阶钻柱螺纹联接弹塑性接触特性数值仿真

建立了双台阶钻柱螺纹接头有限元模型，采用弹塑性接触有限元混合法开发了钻柱螺纹接触特性分析程序，并对双台阶钻柱联接螺纹进行了应力应变分析，求得联接状态下由预紧力以及轴向力、内外压力、弯矩和扭矩所引起的螺纹联接部位的位移场和应力场，为评价其承载性能及密封性能提供了一种数值方法。     

预紧力的分散性对螺栓疲劳寿命的影响

应用接触有限元方法对螺栓联接结构进行模拟分析，详细计算了螺纹联接第一牙根处应力应变值，得出不同预紧力下的疲劳寿命，依据预紧力-寿命曲线可以指导生产实际，求得最佳预紧力。依螺栓联接变形图，从理论上定性分析了疲劳寿命随预紧力的变化关系，结果表明理论分析与有限元分析的结论是一致的。     

弹上设备螺纹联接在温度循环载荷下的分析研究

弹上设备螺纹联接结构承受温度循环载荷作用时,由于螺纹紧固件和联接体材料特性不同,会产生交变循环热应力,影响螺纹联接的可靠性。利用有限元方法分析螺纹联接结构在温度循环载荷作用下的力学行为,对不同材料的螺纹紧固件和联接体进行分析,得到应力、接触压力和残余预紧力的变化情况,为工程设计提供了可靠的依据。     

特殊扣套管接头的应力及密封特性分析

以特殊扣螺纹接头为分析对象 ,采用非线性有限元素法 ,分析了套管接头在上扣扭矩、轴向拉伸和内部压力作用下的受力特性。获得了这种特殊扣套管接头密封段、台肩面、螺纹啮合扣面以及管体的应力分布。结果表明 ,采用过盈配合来模拟上扣扭矩的方法具有较好精度。套管接头的薄弱区域在啮合螺纹承载面根部 ,该区域具有显著的应力集中。密封面接触压力随套管内部压力的增大而增大 ,轴向拉力对其影响很小 ,在本文的设计载荷作用下可以保证良好的密封特性     

滚珠丝杠副关键加工尺寸误差与预紧转矩关系研究

预紧转矩是决定滚珠丝杠副可靠性的重要影响因素,目前预紧转矩的计算主要依据经验公式,理论计算值与实际预紧 转矩值误差较大。 为了准确计算滚珠丝杠副的预紧转矩,基于接触变形和载荷分布理论,分析关键加工尺寸误差对预紧转矩的 影响,建立中径误差、导程误差与滚珠丝杠副预紧转矩关系模型。 利用滚珠丝杠副导程误差、型面检测试验台测量不同型号丝 杠副的导程误差、中径值,通过导程误差、中径误差计算滚珠丝杠副的预紧转矩理论值。 利用滚珠丝杠副预紧转矩试验台测量 预紧转矩实际值,测量结果表明预紧转矩的理论计算值与试验值的相对误差为 0. 65% ~ 12. 18% ,均小于前人模型的 15. 07% ~ 43. 57% ,理论模型与实际预紧转矩的一致性较好,验证理论模型的正确性。     

Frictional changes during repeated tightening of zinc plated threaded fasteners

Tightening a bolt to a torque value is the most popular means of controlling the preload provided by a threaded fastener. However, repeated tightening and loosening of a threaded fastener, can have a dramatic effect on the friction coefficient. These changes will, in turn, will affect the preload and can, therefore, have an adverse effect on the structural integrity of an assembly. This study investigates the effect of repeated tightening on electro-zinc plated (EZP) nuts, bolts and washers. It is found that significant wear of the contact surfaces of the bolt/nut thread and nut face occurs upon repeated tightening.     

螺纹紧固件工程应用研究

螺纹紧固件在工业生产中应用广泛,螺距、旋合长度、拧紧力矩是正确选用螺纹紧固件、提高螺纹紧固件连接可靠性的关键参数。对螺纹紧固件的螺距、旋合长度进行了介绍,对拧紧力矩进行了计算,并对扳手的选用进行了分析。     

螺纹联接的防松方法

螺纹联接的松动问题一直困扰工程界和学术界。从原理上分析了螺纹联接松动的原因,介绍了一些目前常用的防松方法,着重介绍了几种新型防松方法。     

特殊螺纹石油套管连接性能力学分析及计算

应用弹性力学、结构力学等经典力学知识,以20in-ZSB螺纹套管为研究对象,对其相关的连接性能进行力学分析及计算,计算内容包括:螺纹连接的自锁性、拧紧力扭矩、拧紧所需的圈数、抗拉强度、抗弯强度、抗内压强度等.计算结果表明:ZSB螺纹套管具有较强的抗挤压、抗拉伸、抗弯曲载荷的性能和装拆效率高等特点.计算方法和力学模型的建立,对今后特殊螺纹石油套管产品设计计算,有一定的参考价值.     

主减速器总成主动齿轮锁紧螺母拧紧及轴承预紧力矩在线检测系统

提出一种主减速器总成主动齿轮锁紧螺母拧紧及轴承预紧力矩在线检测系统的设计原则、总体构造。应用动态拧紧、检测原理,在线完成建立主动齿轮轴承预紧力矩作业。     

由振动引起的螺栓连接预紧力松脱的数学模型

引入一种数学模型以研究螺纹连接在横向振动作用下引起的松脱.此横向振动激励会引起螺纹接触面间的滑动以及螺栓头与支撑表面之间的滑动.式中包括剪切力、支撑力以及螺纹摩擦阻力矩,它们均与振动速度相关,当所施加横向振动激励足够大时,螺纹连接会出现松脱现象.本文研究了螺栓预紧力、支撑力及螺纹摩擦系数、横向振动激励以及螺栓头下部弯矩...