锁紧螺母扭矩设计与重复使用特性研究

针对目前有效力矩型锁紧螺母研究中缺乏完善的扭矩设计方案,分析锁紧螺母工作原理,在普通螺纹紧固件扭矩-夹紧力公式的基础上建立修正公式,通过拧紧试验和数据整理分析,确定扭矩设计方案。同时结合反复拧紧-振动试验、反复拧入拧出试验和理论分析,研究锁紧螺母重复使用特性问题。研究结果表明:压扁收口自锁螺母重复使用次数在5次以内,尼龙自锁螺母重复使用40次,螺母仍能保证足够的防松性能。但尼龙自锁螺母重复使用超过20次以后,需适当加大初始拧紧扭矩,超过40次则不推荐继续使用。研究结果对于锁紧螺母的扭矩设计及使用有一定的指导意义。     

高锁螺母收口、装配及松动过程有限元分析

针对UNJ螺纹高锁螺母开展了有限元建模方法研究,编写了可生成结构化网格的建模程序,并建立了精细的有限元网格模型。对高锁螺母的收口过程、装配过程及受到横向载荷下的松动行为进行了有限元仿真,并通过拧紧试验对仿真得到的锁紧力矩值进行了验证。仿真结果表明：在一定收口量范围内,高锁螺母的最大径向位移量以及锁紧力矩均与收口量近似满足线性关系,且随着收口量的增大,最大径向位移量与锁紧力矩均增大;高锁螺母的锁紧力矩越大对应防松性能越好,然而收口量对防松性能存在最优值,当收口量超过最优值后,继续增大收口量对防松性能的提升效果并不显著。     

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。     

盲孔镶嵌自锁螺母锁紧力矩仿真及试验研究

为了探究盲孔镶嵌自锁螺母锁紧力矩的影响规律,确定工件材质和收口量,通过有限元仿真分析,研究不同收口量下盲孔镶嵌自锁螺母的锁紧力矩。根据中国航空工业第六○二所企业标准Q/16S 510—2015,确定理论最佳收口量,得到收口量对锁紧力矩的影响曲线,并进行分组试验,对比了材料分别为30CrMnSiA和GH2132时,尺寸规格分别为M4、M5和M6盲孔镶嵌自锁螺母的锁紧性能。试验结果表明,随着收口量的增大,锁紧力矩呈上升趋势,并且相同尺寸规格的盲孔镶嵌自锁螺母,材料为30CrMnSiA时的锁紧力矩大于材料为GH2132时的锁紧力矩,其锁紧性能更加优异。当收口量为0.22 mm时,材料为30CrMnSiA的M4、M5和M6盲孔镶嵌自锁螺母的最大锁紧力矩均满足相关标准要求。     

铆螺母安装过程仿真建模及锁紧力矩衰退规律研究

铆螺母是一种新型紧固件,现已广泛应用于汽车、航空和建筑等领域。基于ABAQUS有限元仿真软件建立了铆螺母安装与失效过程的三维有限元数值仿真模型。结合仿真分析以及试验研究,分别探究了铆螺母变形区厚度对紧固件安装成型规律影响,以及收口工艺参数对锁紧力矩的影响规律。结果表明,变形区厚度为0.44 mm时铆接结构的轴向拉拔力最大,并且能够紧密贴合被连接件。此外,采用矩形收口能够保证铆螺母获得比较均匀的径向变形,并且获得足够的锁紧力矩。并且开展了锁紧力矩衰减实验,探究了收口后铆螺母多次使用后的力矩衰减规律。开展了铆螺母变形区厚度与收口形式对结构的力学性能影响研究,对此类紧固件的设计制造具有一定的参考意义。     

锁紧螺栓螺母

美国马歇尔宇宙飞行中心使用了一种新型的具有锁紧作用的螺栓螺母紧固件,在螺栓的外表面上切有三条纵向槽,而在螺母的内表面上切有四条纵向槽,在安装时螺母拧紧到预定的扭矩后再拧到使它的某一条槽能与最邻近的螺栓某一条槽对准,然后把键插入对准的槽中,再把它的一端弯到螺母的环形空间,这样它们就锁紧在一起了,不管是在高温、在有振动的场合或在高速回转的机械上锁紧作用都很可靠,     

单向止动离合螺栓副

笔者设计了一种单向止动离合螺栓副,结构上采用新型锁紧措施、防松性能好,尤适宜用于机械松紧机构的调节螺栓。1.结构及原理单向止动离合螺栓副,(见图1)由带斜槽螺母、销钉、普通螺栓组成,并有附件启动片。先将带斜槽螺母、拧入普通螺栓数牙,再取出销钉三枚,分别插入     

一种新型六角扳手的研制

设计了一种新型六角扳手,包括空心长方体外壳、长型螺栓、带有120°内角齿轮纹的第一螺栓、第二螺栓及相应螺母、凹形垫块,通过对长型螺栓的柄部进行转动调节从而改变第一螺栓的位置,配合第二螺栓使扳手的开口部分在水平方向的大小改变,实现对不同规格六角形螺栓、螺母或螺钉的拧转。本实用新型能够实现对六角形螺栓、螺钉、螺母等的卡紧,在拧转过程中不易打滑,转动灵活。     

螺纹驱动轴承式高锁螺母松脱试验夹具

介绍了一种用于测量高锁螺母松脱力矩的试验夹具.在螺母相对试验螺栓不转动的前提下,该夹具可以方便快捷地完成轴向力的卸载,解决了高锁螺母松脱力矩试验失效或测量值不准确的问题.     

秦山拉伸机的原理及加工要点

反应堆压力容器顶盖和筒体之间的结合面必须严格密封,螺栓拉伸机将螺栓拉长,同时拧好螺母,产生所需预紧力.     

基于ABAQUS二次开发的钛合金自锁螺母收口过程研究

为探究钛合金自锁螺母收口工艺参数对收口区域成型规律的影响,基于ABAQUS建立钛合金TC4自锁螺母收口成型过程的有限元仿真模型,对ABAQUS进行二次开发以实现前处理过程的参数化,建立GUI界面从而有效减少收口过程有限元仿真模型建立所需的时间与精力,提高有限元仿真效率。仿真研究结果表明：增大收口量与收口点高度能够显著提高自锁螺母变形程度,从而提升产品的锁紧性能。     

涡轮增压器压气机叶轮锁紧螺母扭力设计计算方法研究

针对车用涡轮增压器高速转子轴承系统可靠性问题,研究车用涡轮增压器的压气机锁紧螺母扭力设计方法。基于理论推导和涡轮增压器的工作特点,确定了压气机锁紧螺母预紧力范围的计算公式。结合压气机热力计算结果,得到发动机不同工况工作条件下转子轴输出功率的大小,从而确定不同设计工况点压气机锁紧螺母扭力值,确保转子轴承系统的可靠运行。将这种方法用在JP50Q汽油机涡轮增压器设计上,计算得到压气机锁紧螺母力矩范围,通过实践安装验证满足增压器高转速工作要求。     

拖拉机使用中的一些误区

误区一:螺栓越紧越好 在用螺栓、螺母联接的紧固件中,为防止松动,应保证螺栓、螺母有足够的预紧力,如缸盖螺栓、连杆螺栓、喷油器压板螺栓等,都必须按规定扭矩拧紧,但又不能拧得过紧,否则会造成联接件在外力作用下产生变形、裂纹和凸起,致使结合面不平;同时螺栓还将产生拉伸永久变形,预紧力下降,甚至造成滑扣或折断,引发事故.如有些机手在装配中怕发生冲缸床等故障,拼命拧紧缸盖螺栓,且又不借助扭力扳手,事后引发了不必要的麻烦.     

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。     

基于模型预估的汽车主动锥齿轮总成锁紧螺母拧紧机

为了实现汽车主动锥齿轮的自动化装配,在锁紧螺母拧紧机的研究中提出了模型预估的设计方法.根据螺栓拧紧特性对预紧力、扭矩、角度进行预估,用嵌入式拧紧控制器对汽车驱动桥主减速器总成装配中的锁紧螺母进行拧紧控制,结合光纤传感检测和机械设计技术进行销孔定位装置及其辅助装置设计.运用智能化的模糊控制算法,完成了对主动锥齿轮中锥形轴承的轴向预紧力、锁紧螺母的扭矩及角度定位多变量目标的模糊智能控制.经实际生产验证,该系统成功地解决了一类带有销孔定位功能的锁紧螺母的拧紧问题,并且系统具有很高的预测准确率,提高了生产效率和产品质量.     

新型的锁紧螺纹

Detroit“丝锥和工具”公司介绍了一种被称作Spiralock的新型螺纹(图2),它能防止螺纹零件在振动和冲击时发生的松动。该公司指出,这种螺纹可代替几乎任何紧固锁紧装置。具有Spiralock螺纹的盲孔能与具有普通螺纹的螺钉或双头螺栓相配合,而不需要锁紧螺母、塑料或化学垫片。这种新型螺纹经多次装拆仍能保证锁紧力。实验指出,锁紧力还可以有所增加。在螺钉或螺栓上,不需要增加扭矩就可以使其旋进螺纹孔中。当螺钉承受夹紧载荷时,便可锁紧。加上足够的反向扭矩后,螺钉又能自由地旋离工件。 在装配好的零件上,常常承受着振动和冲击。振动引起…     

控制螺栓预紧力矩的液压装置

工程上普遍采用螺栓来紧固结构。为了增强联接的刚性、紧密性及防松能力,必须对每个紧固螺栓进行拧紧,给予一定的预紧力。预紧力的大小是通过拧紧力矩来控制的,一般工程上采用控制拧紧力矩的方法很多,例如:使用测力矩扳手或定力矩扳手,装配时测量螺栓的伸长量,规定开始拧紧后的扳动角度和圈数等。理论上计算拧紧力矩 T 的公式为 T=T_1+T_2,式中:T_1为螺旋副间的摩擦力矩,T_2为螺母与支承面间的摩擦力矩。由于摩擦力不稳定等种种因素,加在扳手上的力难于准确控制。有时会把螺栓拧得过紧,给以后工作留下隐患;有时会把螺栓拧得太松,而未达到原先要求的预紧。出现上述情况,我们要力求避免。现介绍一种能合理地控制预紧力的液压式预紧螺栓联接方法。     

某型高锁螺母收口工序研究

通过仔细分析,设计出了圆弧形收口压头,与平头形收口压头相比,优点在于圆弧形压头与螺母接触面积增大,受力面积相应增加,这样收口量比平头要小很多即可达到规定的锁紧力矩和松脱力矩,同时受力由集中变得均匀分散。     

楔形螺纹连接扭拉关系理论分析及拧紧特性

楔形锁紧螺母是一种应用广泛的防松结构,但是当前关于楔形螺纹连接的扭拉关系理论分析和拧紧特性因素分析的研究成果匮乏,导致楔形锁紧螺母的安装工艺一直缺少理论指导。首次建立并验证了楔形锁紧螺母拧紧过程的扭拉关系理论公式,并对其拧紧特性进行了影响因素分析。首先考虑楔形螺纹面的复杂几何形状,构建楔形斜面上任意区域的局部坐标系,通过坐标转换获得了任意楔形区域的平面方程、切向和法向矢量,在此基础上建立楔形锁紧螺母拧紧过程的扭拉关系理论公式;然后建立精确的楔形螺纹连接有限元模型,仿真了实际的拧紧过程,通过改变不同的摩擦系数、楔形角和螺距,得到拧紧扭矩-预紧力的离散数据点,通过对比理论公式所绘制的扭拉关系直线,从数值仿真角度验证了楔形螺纹连接扭拉关系理论公式的可靠性;同时,采用航空航天领域的两种典型楔形锁紧螺母作为试验对象,通过拧紧试验进一步验证理论公式的可靠性。最后系统研究了螺栓螺母材料、被压件材料、螺纹规格、螺母结构形式、拧紧次数等因素对楔形锁紧螺母扭矩系数和重复拧紧性能的影响规律。     

螺纹连接件的拆装

1.螺栓的拆卸和紧固方法螺纹的拧紧程度和次序,对装配精度和机器寿命影响很大。螺母的紧定要按一定顺序进行,无论是螺母数量很多的条形、方形或圆形部件(如气缸盖、气门室盖),均应从内到外、从左至右、从上至下、从前至后(防止漏掉个别隐蔽处的螺栓、螺母和锁销)进行。先分别将螺栓拧到靠近部件,但不要加力;然后分三次拧紧:第一次从中间到两边对角交叉依次拧紧1/3左右,第二次按上述次序拧到2/3左右,最