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。     

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。     

铁基SMA螺母防松摩擦力矩的试验研究

通过试验对铁基SMA（shape memory alloy）螺母防松摩擦力矩的三个来源和静态防松性能分别进行了测定,从试验的角度证明了这种螺母的防松性能。随恢复处理温度的升高,铁基SMA螺母的防松效果越好;当恢复温度为500℃时,径向恢复摩擦力矩对总的摩擦力矩的贡献达到33．66％,总的防松摩擦力矩则比普通螺母提高了80．37％,与理论分析的结果基本相近,可见这种新型螺母具有很好的防松性能。研究结果还表明：在常温下,铁基SMA螺母与普通螺母的预紧力矩与防松摩擦力矩均基本符合理论上的0．8倍关系。     

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。     

铁基SMA螺母防松摩擦力矩的试验研究

通过试验对铁基SMA（shape memory alloy）螺母防松摩擦力矩的三个来源和静态防松性能分别进行了测定,从试验的角度证明了这种螺母的防松性能。随恢复处理温度的升高,铁基SMA螺母的防松效果越好;当恢复温度为500℃时,径向恢复摩擦力矩对总的摩擦力矩的贡献达到33.66%,总的防松摩擦力矩则比普通螺母提高了80.37%,与理论分析的结果基本相近,可见这种新型螺母具有很好的防松性能。研究结果还表明：在常温下,铁基SMA螺母与普通螺母的预紧力矩与防松摩擦力矩均基本符合理论上的0.8倍关系。




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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。     

轴向振动工况下切槽式螺母的防松性能研究

针对全扭矩工况(螺栓预紧力矩均为设计值)、欠扭矩工况(螺栓预紧力矩均为设计值的20%)和部分欠扭矩工况(其中一组对角螺栓预紧力矩为设计值,另一组对角螺栓预紧力矩为设计值的20%),系统开展了轴向振动载荷作用下切槽式螺母的防松性能研究;全扭矩工况下研究了切槽处裂纹对切槽式螺母防松性能的影响,利用体式显微镜(OM)和扫描电子显微镜(SEM)等微观分析设备分析裂纹的扩展情况。结果表明:在三种预紧工况下,全扭矩时螺母具有良好的防松性能,但在欠扭矩和部分欠扭矩工况下螺母的防松性能降低,且后者更为严重;螺栓的松动过程可分为两个阶段:第一阶段是螺栓轴向力快速下降,原因是材料发生塑性变形和螺纹接触面应力重新分布;第二阶段是螺栓残余预紧力缓慢下降,原因是螺纹接触面发生微动磨损。此外,切槽处裂纹会降低螺母防松性能,通过微观分析表明裂纹试验后出现明显扩展。     

螺纹紧固件防松性能影响因素研究

主要分析了螺纹联接防松机理,建立了螺纹联接拧紧扭矩和拧松扭矩的计算模型,针对有效力矩型锁紧螺母对计算模型进行了修正,并对修正模型计算的可靠性进行了试验验证。同时研究了初始预紧力、摩擦因数、螺纹旋合长度以及防松方式等因素对螺纹紧固件防松性能的影响,并通过横向振动试验验证了各因素对防松性能的影响程度,为防松螺母的合理选用提供指导。     

六角开槽自锁螺母工艺的改进

六角开槽自锁螺母(图1)在进行锁紧力矩试验时,要求第一次拧入试验螺栓的力短值不大于aNm,而第15次拧出试验螺栓的力短值不小于bNm。由于螺母的锁紧性与其收口大小和热处理变形等有关,所以不易控制力短值。经过反复试验,找出了行之有效的方法,这就是采用锥度螺纹塞规直接控制锁紧区的收口大小。     

涂层对自锁螺栓锁紧力矩影响仿真及试验研究

为了解决螺栓连接松动失效问题，基于自主研制的航空用自锁螺栓，开展锁紧涂层对自锁螺栓锁紧性能影响的研究，探究涂层材料为二硫化钼(MoS₂)、尼龙11(PA11)和聚氯乙烯(PVC)时螺栓的锁紧效果。在探究螺栓连接松动机理的基础上，引入螺纹表面涂层以增大螺纹副间的摩擦因数，提高锁紧性能。采用有限元方法，通过建立螺纹轮廓数学模型，精确网格划分和边界条件载荷设定等，对三种航空用锁紧涂层材料的自锁螺栓锁紧力矩进行了仿真分析，并选择其中的一种材料进行了台架试验验证。结果表明：有限元仿真时，锁紧涂层材料为MoS₂、PA11和PVC,锁紧力矩平均值分别为1.06 N·m、1.95 N·m和2.18 N·m, PA11材料作为涂层时，更接近美标IFI524中最大锁紧力矩小于等于2.05 N·m的要求；台架试验验证涂层材料为PA11的锁紧螺栓锁紧力矩平均值为1.82 N·m,与仿真分析值相比在合理的波动范围内，PA11作为涂层材料满足实际生产需求。     

半球动压电机装配锁紧力矩量化控制技术

半球动压轴承电机在装配过程中,电机轴与两端螺母锁紧配合,其锁紧力矩影响电机的精度稳定性和可靠性。应用ABAQUS仿真软件,对电机在不同锁紧力矩下,电机轴和半球的应力分布及变形情况进行仿真,确定了螺母锁紧力矩的量化控制范围。结合应力及变形的仿真结果,使用力矩扳手对电机的锁紧力矩进行量化控制,并跟踪电机在随机振动试验和温度循环试验的性能检测。结果表明,采用锁紧力矩量化控制的电机性能非常稳定。该研究成果应用到实际生产中,解决了动压电机精密装配过程中的瓶颈问题,使半球动压轴承电机自身的可靠性和稳定性大幅提高,确保了产品一致性,并为同类产品精密装配提供了参考和借鉴。     

硬锁螺母螺纹连接研究

应用接触力学基本原理,通过有限元方法对硬锁螺母螺纹连接进行研究,仿真求解不同凸螺母偏心距、不同螺母锥面锥度的硬锁螺母所产生的附加摩擦力矩,分析凸螺母偏心距和螺母锥面锥度对防松能力的影响.同时对硬锁螺母螺纹连接的强度进行分析,并给出了具体设计参数.研究结果可以为螺栓连接的防松提供技术参考.     

金属嵌件六角锁紧螺母及防卸螺母螺栓

金属嵌件六角锁紧螺母具有优异的双向防松性能。当螺母旋入螺栓时,嵌件紧压在螺栓螺纹面上,以抵抗使用场合中振动所产生的反向旋转力矩,从而有效防松。该产品能广泛适用于铁路内燃机车、冶金设备、振动压路机、架空运输索道等强烈振动场合,因此一直受到用     

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.     

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。     

可微调端面精度的防松锁紧圆螺母

锁紧螺母在机床制造业中,多数结构都要求螺母有锁紧防松作用,不仅如此,如主轴上的螺母,还要求螺母端面有较高的接触精度,以保证轴向精度的稳定性和可靠性。在产品开发中,我们借鉴了国外多种锁紧螺母的结构,通过实践,我们感到还是图示这种锁紧螺母使用比较优越。件 1和件 2等于两个螺母,螺钉 3和弹性垫圈 4用于将件 1和件 2夹紧和防松及消隙,由于螺钉在螺母圆周上均匀分布,可根据接触面上某个方向或某一点由某个螺母分别加以调整,改善端面不同接触精度,从而达到锁紧防松微调精度的目的。 　　这种螺母的结构设计尺寸,可参照已…     

凹凸双螺母的研制及应用

在各种螺纹防松装置中,对顶双螺母防松具有安装迅速,拆卸方便等优点,因而是机械没备中常用的防松措施。然而,在设备受冲击、振动或变载荷等因素影响时,预紧力发生了变化,防止螺纹松动的摩擦阻力可能减小或瞬时消失,螺纹失去自锁而松脱。为此我们研制了凹凸双螺母防松装置,见附图,现介绍如下: 1.结构及特点 凹凸双螺母的凸螺母上带有锥套,并沿轴向开有一条与锥套等长的缝隙(缝隙宽度大于螺纹副最大间隙),锥套根部加工出一道深槽。当锥套锥面受径向力作用时锥套可作径向移位,成“抱箍”状。凹螺母上具有与银套等长度等锥度的孔圈。孔圈小端直径C=B—d(B—锥套小端直径;d一调整量,其值略大于螺纹副最大间隙并圆整)。     

主齿螺母预紧力对减速器性能和寿命影响研究

针对减速器主动齿轮螺母预紧力对减速器性能和寿命的影响,探索出减速器螺母的合适扭矩值,并研究减速器总成主动齿轮螺母的预紧力的调整方法,主动齿轮螺母的拧紧工艺,主动齿轮螺母的锁紧方法和防松措施,以获得减速器总成的最佳性能和使用寿命,为减速器总成的设计和装配提供科学办法,供行业的技术人员参考使用。     

螺栓摩擦系数对连接防松影响的有限元分析

螺栓连接受横向振动载荷一段时间后,容易出现连接松动,夹紧力衰退,夹紧失效等现象.国内鲜见钎对螺纹连接松动现象的有限元仿真,文中利用ABAQUS有限元软件建立了螺栓连接模型,对连接松动过程进行仿真.以建立的松动模型为基础,通过对比几组螺栓连接的防松特性,得到了螺栓连接摩擦系数越大其防松性能越佳的结论,该结论与螺栓连接的摩擦力矩防松机理相吻合.