轨道交通车辆中螺栓安装预紧力精度分析及控制措施

介绍了轨道交通装备螺栓连接特点,分析了引起螺栓安装预紧力散差的主要因素,采用单一变量试验法研究了拧紧工具、拧紧工艺、摩擦因数等因素对预紧力精度的影响。提出了提高螺栓预紧力精度的措施,为提升轨道交通行业螺栓连接质量提供了参考依据。     

[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。     

试析粘接剂对螺栓拧紧力矩和预紧力的影响

本文分析了螺纹连接中,使用粘接剂而引起摩擦系数的变化对螺栓拧紧力矩和预紧力的影响,提出了在螺纹连接中,使用粘接剂应注意的问题。     

接触式测温仪表安装中拧紧力矩的分析和确定

螺纹连接形式在相关工程结构中被广泛采用,而螺纹连接轴向预紧力的大小对连接质量有着直接重要的影响,同样对接触式测温仪表安装中螺纹拧紧后的实际性能会产生影响。文章阐述了拧紧力矩的理论以及螺纹连接的热电偶、热电阻的螺栓强度、密封垫圈的密封性能等情况,并分析和提出了接触式测温仪表安装中螺纹连接适合的预紧力确定方法,为操作中选定拧紧力矩扳手的刻度提供了科学依据。     

螺距误差下的螺纹副应力分布及其对装配预紧力的影响研究

螺栓连接结构中的螺纹副和端面接触应力分布规律对装配预紧力以及连接可靠性起着关键的作用,螺纹加工过程中所产生的螺距误差使理想条件下的接触应力发生变化,其导致的螺牙啮合顺序变化不仅会影响螺纹副的应力分布还会对端面的应力分布产生影响,使螺栓拧紧过程中的扭矩与预紧力关系也随之发生变化.针对上述现象,以M10螺栓连接为例,建立了考虑螺距误差下的螺牙啮合理论模型,揭示了应力重分布的产生机理;建立了全参数化的螺栓拧紧过程三维有限元模型,分析了不同的螺距误差分布模式对螺纹副应力、端面应力以及螺栓装配预紧力的影响规律,并通过对内外螺距的选配实现了螺纹副应力均匀分布.最后,通过单螺栓拧紧实验建立了螺距误差与螺纹摩擦扭矩、端面摩擦扭矩以及螺栓预紧力的关联关系,验证了仿真模型以及上述理论的准确性.     

汽车高强度螺栓的防松性能的影响因素研究

建立了螺纹联接拧紧力矩与松脱力矩的计算模型,得出拧紧力矩与松脱力矩计算的规律,粗牙螺栓的松脱力矩为拧紧力矩的80%,细牙螺栓的松脱力矩为拧紧力矩的85%。对螺栓防松性能的影响因素进行了理论分析,并通过横向振动试验验证了不同头部结构、弹簧垫圈、预紧力、表面处理等对螺栓防松性能的影响,结果表明:六角法兰螺栓的防松性能较好,弹簧垫圈在预紧力较小时具有一定的防松作用;在一定范围内,随着预紧力、摩擦系数增大,防松性能越好;粗牙螺栓的防松性能较细牙螺栓好。并且提出了部分高强度螺栓的使用建议。     

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。     

一种高压气瓶阀安装力矩的计算方法

高压气瓶阀在高压气瓶使用中是必不可少的,其安装力矩关系着产品是否可靠密封、设备及人员的安全。安装力矩控制至关重要,螺纹连接的好坏取决于气瓶阀拧紧时产生的预紧力,预紧力过大可能会在螺纹连接处产生应力裂纹而导致断裂,预紧力过小则可能会因密封力不够而导致气体泄漏。基于预紧力的重要性,本文从螺纹连接的受力情况开始分析,确立了螺纹预紧力和密封力矩的线性关系,为工程技术人员提供了一种有效的高压气瓶阀安装力矩的计算方法。     

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。     

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...     

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。     

新型螺纹联接预紧结构的设计与应用

介绍了一种应用于大规格螺纹预紧的新型结构FROMO预紧螺母的结构设计,该结构螺栓只承受纯拉应力。对预紧螺栓预紧力、张紧螺钉拧紧力矩及强度进行计算,通过试验测量螺栓实际伸长量,并与其理论伸长量对比。结果表明,该结构强度足够,在紧固时只需用手动力矩扳手就可以精确控制预紧力,提高效率,保证操作的安全性,并且已在工程中获得良好的应用。     

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。     

力矩控制在雷达装配中的应用

通过适当的拧紧力矩来控制螺纹装配预紧力是一项重要的装配技术,也是机械装配中的难点.我国在力矩控制方面虽然开展了一些研究,但现有的大部分拧紧力矩标准主要从螺栓强度等级角度列出了力矩数值表,并没有从应用对象、被连接件角度考虑力矩的控制量.文中梳理了雷达装配过程中力矩控制应用的需求对象,讨论了力矩控制工程应用理论基础和力矩确定原则.     

飞机结构强度试验中卡板拧紧力矩研究

为了确定飞机结构强度试验中卡板拧紧力矩大小,根据一般卡板加载系统拧紧螺杆连接和装配形式,推导了螺栓拧紧力矩计算公式,并结合试验结果证实其有效性和合理性。基于卡板传力特点,考虑多因素情况下,通过受力分析给出了卡板螺杆预紧力大小选取方法,可作为一般飞机结构强度试验中计算和设定预紧力参考。     

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。     

掘进机转盘轴承螺栓连接可靠性试验

转盘轴承作为掘进机的重要部件,其连接可靠性直接影响设备整体性能及施工效率。通过对掘进机转盘轴承螺栓断裂状态及裂纹变化趋势的分析认为螺栓松动而无法为被连接件提供有效的预紧力,在掘进机截割过程产生的交变作用力下发生疲劳断裂是螺栓断裂的原因。采用试验的方式,分别从螺栓应变、螺栓预紧力矩以及拧紧工艺等方面对转盘轴承螺栓的拧紧过程进行详细的分析,并根据故障原因给出了提高拧紧力矩,实行快速拧紧和采用施必牢螺纹的解决方案,彻底解决了转盘轴承螺栓断裂问题。     

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。     

工程车辆车轮螺栓预紧力衰减研究

文中以某工程车辆为例,对车轮螺栓在紧急制动工况下预紧力衰减进行研究。首先对车辆车轮螺栓的预紧力及拧紧力矩进行了理论计算。不同类型螺母、不同螺母厚度、不同紧固方式、不同扭矩系数在紧急制动工况下轴向预紧力衰减不同,使用力矩扳手方式紧固的螺栓在试验后的预紧力不满足设计要求;在冲击载荷下施必牢螺母预紧效果良好,30mm厚度螺母剩余预紧力较大,满足要求。最后在试验的基础上对理论计算最小紧固力矩进行修正,为设计人员理论计算的数据更接近真实工况提供支撑。研究表明：冲击载荷下选择30 mm厚度防松螺母,采用拧紧机拧紧的紧固方法可以得到满足要求的剩余预紧力。     

叠片联轴器在不同载荷形式作用下的非线性特性研究

为了研究螺栓法兰连接式叠片联轴器在拉伸、弯曲和扭转3种不同载荷形式作用下的非线性变形行为,建立了联轴器局部有限元模型,分析了螺栓预紧力、界面摩擦因数对叠片变形和螺栓法兰连接刚度的影响,讨论了径向、周向滑移量和联轴器非线性变形之间的关系。结果表明,减小预紧力和摩擦因数可以有效降低联轴器的横向和扭转刚度,但对弯曲刚度影响有限;摩擦因数和螺栓预紧力对扭转刚度具有相似的影响机理。研究成果可为叠片式联轴器的设计提供有益的参考。