裂解连杆螺栓装配机床的动力学仿真及试验

由于传统的螺栓拧紧方法不能满足裂解加工要求,本文开发研究了裂解连杆螺栓装配机床并进行了仿真试验。介绍了螺栓拧紧机床的基本结构和自动螺栓装配过程,建立了该机床的虚拟样机模型,对装配螺栓过程进行了动态仿真;进行了机床的扭矩/转角试验,确定了某轿车连杆的螺栓拧紧工艺参数为20N.m+95°,采用该工艺能满足该连杆的螺栓装配要求;最后,讨论了定扭矩装配螺栓工序可能出现的质量缺陷,并提出了相应缺陷的解决方案。仿真结果表明,螺栓能准确穿入到连杆螺栓孔内并装配到连杆上。扭矩/转角试验表明,根据螺栓在装配过程中的伸长变形量可判断螺栓装配的轴向力是否符合要求,进而可确定连杆的定扭矩装配工艺。该项研究对螺栓拧紧机床的工程设计和裂解连杆工艺有指导意义。     

汽车总装螺栓拧紧控制工艺分析及优化

介绍了扭矩控制法、扭矩转角控制法、屈服点法、伸长量法等汽车总装时螺栓拧紧的控制方法,研究了变速器支撑连接螺栓装配过程与拧紧控制工艺,并分析了扭矩因数、摩擦因数对拧紧控制工艺的影响。与此同时,对变速器支撑连接螺栓拧紧控制工艺进行优化,确认采用扭矩转角控制法代替扭矩控制法,可以提高螺栓的拧紧质量。     

微小型零件螺纹连接中预紧力的精确控制

针对不同的螺纹副间摩擦力不确定,仅靠提高扭矩的控制精度无法保证预紧力一致性的问题,提出了一种预紧力控制方法——扭矩/时间控制法。该方法基于螺栓弹性变形范围内预紧力与扭矩、转角的关系,根据恒定转速下扭矩随时间变化的斜率关系以及系统的刚度,对每对螺纹副施加不同的拧紧力矩,以提高预紧力的一致性。仿真模拟带碟形弹簧垫圈的螺纹副拧紧螺母的装配过程,按照扭矩/时间控制法进行分析,结果表明,刚度与扭矩斜率比在±0.02%内波动时,预紧力控制精度为2.94%,说明扭矩/时间控制法具有较好的精度。     

扭矩转角法工艺与检测方法

传统的螺纹紧固件拧紧方式为扭矩控制法,紧固扭矩随很难控制的摩擦系数变化,轴向预紧力精度低,且不会超过屈服强度的70%。针对紧固件扭矩法和扭矩转角法进行了理论与试验研究,对扭矩转角法的起始扭矩和转角的确定方法做出了说明,提出了螺栓扭矩转角法的屈服点捕捉方法,制定了合理的扭矩转角法拧紧方案,并通过路试试验验证了扭矩转角法的优势,结果显示扭矩转角法得到的预紧力较高,且在路试过程中预紧力衰减较少。     

拧紧策略对航空发动机单螺栓连接预紧力的影响

针对航空发动机装配过程中出现的螺栓预紧力误差大、控制精度低等问题,基于TC4钛合金单螺栓连接工艺实验,分析了不同拧紧策略对装配预紧力大小及稳定性的影响,具体包括扭矩法、扭矩-转角法等拧紧方法和拧紧速度。在扭矩法的基础上,研究了分步拧紧对预紧力的影响。以单螺栓连接结构和航空发动机典型的法兰螺栓连接结构为研究对象,探索了螺栓预紧力短时衰减规律。结果表明,重复拧紧时扭矩-转角法预紧力标准差大致是扭矩法的三分之一,使用扭矩-转角法、采用分步拧紧和提高拧紧转速均可使拧紧扭矩系数K值趋于平稳,降低预紧力分散程度,提高预紧力控制精度;预紧力在拧紧完成后的短时间内会发生衰减,前5～10min衰减最快,大致占总衰减量的80%,20～30min后预紧力保持稳定。     

螺栓装配扭矩控制方法及其应用分析

本文结合笔者实际工作经验,在分析了螺栓装配扭矩、预紧力、转角等要素相互关系的基础上,对整车装配中常用的螺栓拧紧控制方法进行了探讨,对影响拧紧质量的因素进行了分析。     

高强度镀锌螺栓扭矩衰减控制技术分析

为了探究高强度镀锌螺栓扭矩衰减机理,进行扭矩衰减控制分析。以高强度镀锌螺栓为研究对象,对螺栓进行受力分析,建立判定扭矩衰减失效的数学模型;针对软连接装配,基于扭矩衰减控制方法即降低拧紧转速或分步拧紧,利用ATLAS电动拧紧系统,采用不同装配方法对螺栓进行拧紧对比试验,经过耐久试验结果表明扭矩失效准则能够有效判断装配连接的可靠性。因此,在软连接实际装配过程中,改变拧紧策略对保证螺栓联接可靠性具有重要意义。     

关于发动机连杆螺栓拧紧过程拧紧机报警的分析

通过介绍某款发动机连杆螺栓拧紧机拧紧过程中报警问题的解决过程,按照七钻法简单分析了使用扭矩-角度控制法导致连杆螺栓拧紧机报警的各方面潜在因素,并逐步排查,最终找到问题的根本原因及解决方案,为后续解决类似问题提供解决思路及经验。     

某发动机连杆螺栓拧紧工艺开发

为了获得稳定的螺栓预紧力,对某发动机连杆螺栓的拧紧工艺进行正向设计开发。选取弹性区转角法作为该螺栓的拧紧方式,计算动态力矩及拉应力作为拧紧工艺的理论基础。采用装配试验分析系统进行实物拧紧试验,先通过拧断试验初定工艺,再在样机上进行发动机耐久试验,然后在生产装配线上进行拧紧工艺验证,从而得出该拧紧工艺的有效性。     

关于螺栓装配技术中扭矩法与扭矩／转角法比较与应用研究

本文介绍了联接技术的机理，对扭矩法和扭矩／转角法两种拧紧工艺进行了分析与比较。并结合生产实践，进一步论证了扭矩／转角法拧紧工艺在发动机关键螺栓联接中的应用价值。     

基于机器视觉的机车齿轮毂全自动双轴拧紧机的设计和应用

设计了基于机器视觉的机车齿轮毂全自动双轴拧紧机,根据拧紧工艺和扭矩控制原理实现对螺栓拧紧力矩的控制;通过丝杠变径机构,实现不同规格齿轮毂螺栓拧紧;利用机器视觉实现螺栓位置的识别以及初始位置的确定;讨论了自动拧紧机控制系统的硬件组成和软件系统配置,并介绍了防错、防漏功能的设计流程。螺栓自动拧紧机可提高装配精度和操作效率,降低工人的劳动强度。     

一种推算连杆螺栓拧紧力矩的试验方法

通过试验,分析了连杆螺栓力矩与连杆大头孔圆度关系的趋势,得出一种推算连杆螺栓拧紧力矩值行之有效的方法。     

曲柄摇杆机构杆长的确定

分析了平面连杆机构的运动特性,通过各杆之间的几何关系,确定了各杆杆长关系.在一些参数已知的情况下,联立方程组,通过计算机计算得出了各杆长度,进而绘制出曲柄一定、传动角逐渐增大的情况下摆角与铰链A点偏移劣弧程度的数据曲线.     

缸盖螺栓拧紧力矩对发动机机体振动影响的试验研究

为了降低因发动机缸盖螺栓拧紧力矩不当引起的机体振动和零件早期失效,借助基于虚拟仪器开发的振动测试分析系统,研究分析了缸盖螺栓拧紧力矩与发动机机体振动的关系。通过发动机台架测试,采集了发动机正常工作状态下的振动数据,并对测试数据采用两种不同的数据分析方法进行分析处理,确立了缸盖螺栓拧紧力矩与发动机机体振动的定量关系,得到了发动机机体振动最小时的最佳螺栓拧紧力矩范围。此拧紧力矩范围与厂方推荐的数值基本吻合,这就为确定螺栓合理拧紧力矩范围提供了一种方便的测试与分析方法,它对指导大中型车辆维修具有较大的实用价值,对发动机设计、制造也具有一定的借鉴作用。     

桥梁钢结构高强度螺栓组连接设计

分析了桥梁钢结构中高强度螺栓的机械性能、拧紧力矩、摩擦面间传递的作用力及摩擦系数,针对高强度螺栓受力参数进行了分析计算,分别以结构件材料的屈服极限σs和结构件所受轴向力P作为高强度螺栓组设计和计算的依据,在保证高强度螺栓联接所能产生的强度与钢板母材的屈服极限σs强度相当,即连接结构的强度匹配的前提下,对高强度螺栓联接进行设计计算。采用此方法进行的高强度螺栓组联接设计更为合理,在实际生产运行中稳定可靠。     

连杆裂解半自动生产线的应用

介绍了国内首条连杆裂解加工半自动化生产线的构成及其特点,各工位的具体工作过程。连杆裂解半自动生产线由上料、裂解槽加工工位、连杆定向裂解、螺栓初拧紧、螺栓终拧紧、下料6个工位组成。各工位间工件的传送采用机械手的形式。生产实践证明,该半自动化生产线的应用有助于降低连杆加工废品率,提高连杆加工精度。     

YJH315型液力变矩器同轴度控制分析及思考

YJH315型液力变矩器广泛应用于ZL30装载机和CPCD35液力叉车等工程车辆中,其同轴度精度直接影响着传动系统的使用寿命和可靠性。针对YJH315型液力变矩器,分析了其在生产过程中同轴度误差的产生原因及其控制方法,认为泵轮和前罩工件状态、总成焊机机械系统状态、泵轮和前罩的结构是影响变矩器同舟度的三个主要因素,为改进工艺和降低成本提供参考,同时提出可从突破高精度装配技术、高精度成型技术及高精度的机床控制技术三个方面保证变矩器同轴精度。     

基于模型的螺栓松动状态监测方法

基于现有的模型损伤识别技术,提出了一种两阶段的螺栓状态长期在线识别方法:第1阶段识别螺栓连接中是否存在扭矩降低,设定了基于模态应变能的新损伤指标,并讨论了螺栓松动中非线性的表现;第2阶段识别松动螺栓的残余扭矩,以试验测得的前3阶局部振型,通过灵敏度修正识别螺栓连接中BEAM单元的弹性模量,建立了螺栓残余扭矩与BEAM单元弹性模量之间的对应关系;最后,使用两块通过螺栓连接的矩形钢板验证了该方法的有效性。试验结果表明,该方法能够快速识别出扭矩的降低,并识别其残余扭矩值是否已低于安全范围。     

典型连接方式仿真建模方法研究

CAE仿真技术已广泛运用在各种大型构件的工程计算当中。仿真分析时最棘手的就是对连接处的合理建模,不同的建模方法仿真得到的结果往往差别较大。为探讨该问题,文中以焊接、螺栓连接、螺钉连接和铆钉连接4种典型连接方式为研究对象,先通过试验的方法获得模态实验数据,再采用不同的仿真建模方法建立有限元模型进行分析,获取仿真模态解。通过对比仿真结果与试验结果,寻求典型连接方式采用何种仿真建模方法进行分析具有较高的可信度。研究成果对提高实际工程仿真分析置信度有一定的指导意义。