冲击载荷下螺栓松动影响因素研究

发布时间：2020-06-27 14:54

【摘要】：螺栓联接是最常用的紧固方式之一,在传递力(或力矩)、保证密封结构的紧密性和可靠性等方面具有至关重要的作用。松动是螺栓联接的主要失效方式之一,夹紧力的下降是发生松动现象的主要标志。冲击载荷下螺栓松动现象极易发生,可能带来巨大损失。因此,研究冲击载荷下各个因素对螺栓松动的影响规律,对理解螺栓松动机理、优化防松设计具有重要意义。本文主要包括以下几方面内容:1)建立了不带螺纹升角的螺栓联接模型,并验证了模型的有效性,然后进行有限元仿真分析,研究了冲击载荷下材料松动期内冲击载荷幅值、初始预紧力、螺纹啮合面间摩擦系数对螺栓松动的影响规律。结果表明:冲击载荷幅值越大,螺栓松动越容易发生。从螺栓松动的整个松动寿命来说,存在一个初始预紧力范围,同时存在一个螺纹啮合面间摩擦系数范围,使得螺栓松动最不容易发生。2)通过分析螺纹面的数学表达,建立了精确的带螺纹升角螺栓联接模型,并验证了模型的有效性,然后进行有限元仿真分析,研究了冲击载荷下冲击载荷幅值、初始预紧力、螺纹啮合面间摩擦系数、连接件间结合面摩擦系数、螺距、冲击载荷脉宽对螺栓松动的影响规律。结果表明:冲击载荷幅值越大、螺距越大,螺栓松动越容易发生。连接件间结合面摩擦系数对螺栓松动没有影响。冲击载荷脉宽越大,螺栓夹紧力下降量越大,但下降速度越慢。存在一个初始预紧力范围,同时存在一个螺纹啮合面摩擦系数范围,使得螺栓松动最不容易发生,验证了前文的分析。3)搭建了螺栓松动冲击试验装置,进行了螺栓松动冲击试验分析,分别研究了冲击载荷幅值、初始预紧力、冲击载荷脉宽等因素对螺栓松动的影响规律。结果表明:冲击载荷幅值越大,螺栓松动越容易发生。冲击载荷脉宽越大,螺栓夹紧力下降量越大,但下降速度越慢。存在一个初始预紧力范围使得螺栓松动最不容易发生,和前文仿真分析中冲击载荷幅值、初始预紧力、冲击载荷脉宽等因素对螺栓松动的影响规律基本吻合。
【学位授予单位】：沈阳工业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2019
【分类号】：TH131.3
【图文】：

第 1 章 绪论背景及研究意义连接是最常用的紧固方式之一，它用于连接两个或者两个以上的部件：安装方便；便于拆卸，尤其适合于经常需要装拆结构的连接和临时可以增加预紧力而防止松动，而不会引起连接处材料成分变化，因此螺都有着广泛的应用。螺纹连接主要分为螺栓联接、双头螺柱连接、螺接[1]。螺纹连接的四种方式中，螺栓联接的应用是最普及的，螺栓联接用见图 1.1，具有以下特点：被连接件均较薄，在连接件上制造通孔，纹；用螺栓、螺母连接，结构简单，装拆方便，并且可以两边装配。根螺栓联接主要分为普通螺栓联接和铰制孔螺栓联接，前者螺栓是受拉的直径大于螺栓的直径；后者螺栓是受剪的，即被连接件通孔的直径等壁间不存在间隙，适用于承受横向载荷。

即所谓“弹力松弛”，在拧，还有一部分连续发生，就是“初始松动象也就停止。因此在采用螺栓联接的机械动了。图 2.1 是预紧三角形 AOD，拉伸方弛”为 Sc，则由于“弹力松弛”引起的螺和。由于初始松动而引起的预紧力的减小sttsccF tan S,Ftan S tctctctcscstscststcKKKKZSZSKKKKFKFKFFFSSStan tan

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本文编号：2731954