三种螺纹连接结构在剪切激励作用下的松动行为研究

发布时间：2017-12-25 01:15

  本文关键词：三种螺纹连接结构在剪切激励作用下的松动行为研究　出处：《西南交通大学》2017年硕士论文　论文类型：学位论文

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【摘要】：螺纹连接结构具有连接与紧固的性能且其结构简单、拆卸方便以及成本低,故而广泛应用于各种工程结构中。它在连接与紧固、传递力(或力矩)、保证结构密封性等方面起着关键的作用。在实际工程中,螺纹连接往往承受各类外部载荷,其中尤以振动工况最为常见,在振动环境下,螺纹连接很容易发生松动,这严重影响着各种结构件的正常运行,甚至造成重大安全事故。目前国内外学者对螺纹连接结构进行了广泛研究,但大部分都集中在未使用防松措施的普通结构上,仅有的一些关于防松型螺纹结构的研究也不够深入,因此有必要对一些具有特定防松结构的螺纹连接进行试验研究。这不仅可以深化对螺纹连接松动机理的认识,而且可以为实际工程中各种防松结构的应用提供重要的理论指导。本文围绕防松型螺纹连接结构的松动机理及其防松性能进行研究,完成的主要内容以及获得的主要结论如下:(1)基于螺纹连接结构的动力学响应与螺纹表面损伤形貌分析,发现螺纹连接的松动过程可为两个阶段,第一阶段的松动机理主要是结构的塑性变形;第二阶段的松动机理主要是螺纹接触界面的微动磨损。(2)研制了剪切激励下螺纹连接结构的松动试验装置以及测量螺母转动角度的试验装置,并通过试验再现了剪切激励下螺纹连接结构的松动过程。(3)针对螺栓/尼龙嵌件螺母连接结构,在不同试验参数(载荷幅值和预紧力)下,通过宏观试验以及微观测试手段,系统研究了螺纹连接结构的松动行为,揭示了螺栓/尼龙嵌件螺母连接结构的松动机理。研究结果表明:螺纹连接的松动程度与预紧力的大小成反比,与剪切交变载荷幅值的大小成正比。损伤较严重的区域主要集中在靠近螺纹牙顶的位置;随着螺纹工作圈数的增加,螺纹表面的损伤程度降低,但由于加工精度以及表面粗糙度不同等原因,试验结果具有分散性,并不严格遵循这个规律。螺纹接触界面的主要磨损机制为粘着磨损、磨粒磨损、疲劳磨损、氧化磨损。(4)针对螺栓/尼龙嵌件螺母、普通螺母、锥压抱紧式螺母连接结构,在相同试验参数(剪切载荷幅值和预紧力)下,通过宏观试验以及微观测试手段,对比研究了不同螺纹连接结构的松动行为及各自的防松性能,揭示了螺栓/尼龙嵌件螺母、普通螺母、锥压抱紧式螺母连接结构的松动机理。研究结果表明:在相同条件下,螺母结构不同的三种螺纹连接其防松能力从高到低依次排列为:锥压抱紧式防松螺母最好,尼龙嵌件螺母次之,普通螺母最差。
【学位授予单位】：西南交通大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2017
【分类号】：TH131.3

【参考文献】

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本文编号：1330749