横向载荷作用下螺栓临界松动载荷数值计算方法研究

为明确螺栓抵抗松动的能力,指导螺栓在使用中的选型,以抑制螺纹面局部滑移为防松条件,通过对同一螺纹面周向不同位置的受力进行分析,推导得到了横向载荷作用下螺栓临界松动载荷的数值计算公式。采用横向振动试验装置和该数值计算方法,分别测试和计算了尺寸规格为M5的螺栓在夹紧力为2 000 N、2 500 N时的临界松动载荷。结果表明,夹紧力为2 000 N时临界松动载荷的试验与计算结果分别为302.5 N、280.3 N,2 500 N时试验与计算结果分别为372.5 N和350.4 N。两种夹紧力条件下试验与计算结果相对误差分别为7.3%(2 000 N)和5.9%(2 500 N),这验证了该数值计算方法的准确性及可靠性。基于该公式,分析了螺栓结构参数对临界松动载荷的影响。结果表明,增大夹紧力、螺纹面摩擦因数、螺栓直径以及牙型角,降低螺栓夹紧长度、螺纹升角,可以增大临界松动载荷,提高螺栓抵抗松动的能力。