调距桨装置调距机构联接螺栓自松动现象理论及仿真研究

发布时间：2023-05-18 19:27

　　我国“一带一路”战略布局越来越深入,为构建人类命运共同体的,刺激了全球贸易的往来,为船舶行业的发展带来了新的机遇,与此同时,对船舶运输的主要行业也提出了更为严格的要求。调距桨作为一种性能更好的先进推进装置,正被越来越多的从民间到军用的舰船使用,螺栓联接是保障调距桨液压调距机构正常运转的重要部分,必须安全可靠,研究其失效问题有实际意义。基于以上背景,本文以某调距桨装置在航行过程中遇到的调距机构联接螺栓自松动故障为研究对象,研究了螺栓联接的紧固原理和物理模型,分析了其松动机理,并以此为基础建立了螺栓联接的有限元模型,不仅模拟了横向循环载荷对自松动的影响,也探讨了螺栓联接自松动的机理和过程,并列出了螺栓联接自松动的防范措施。研究的具体内容包括:(1)螺栓联接的理论模型研究研究了螺栓联接的紧固原理,对螺纹受力进行了力学分析,明确了各扭矩组成部分的关系;研究了一种物理模型,使用数学方法分析螺纹面和支承面在外部载荷作用下引起的松动,通过数学模型对实际物理状态进行简化,可以明确主要因素横向载荷对螺栓联接自松动的影响,为有限元分析提供理论指导。(2)螺栓联接的有限元建模研究研究了螺纹牙型的基本参数计算...

【文章页数】：91 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
中文摘要
abstract
第1章 绪论
    1.1 研究背景与意义
    1.2 国内外研究现状
        1.2.1 螺栓联接自松动机理的研究现状
        1.2.2 螺栓联接自松动的研究现状总结
    1.3 本文的研究思路
        1.3.1 研究内容
        1.3.2 研究方法
        1.3.3 技术路线
第2章 螺栓联接自松动的理论研究
    2.1 螺纹副的受力分析和自锁条件
        2.1.1 斜面原理
        2.1.2 紧固扭矩与螺栓轴向预紧力之间的关系
    2.2 螺栓旋转松动的物理模型
        2.2.1 横向剪切载荷下的旋转松动
        2.2.2 扭转载荷下的旋转松动
        2.2.3 拉伸载荷下的旋转松动
    2.3 螺栓的非旋转松动
    2.4 本章小结
第3章 螺栓联接的有限元模型建立
    3.1 有限元仿真的基本流程
        3.1.1 有限元方法介绍
        3.1.2 仿真工具介绍
    3.2 螺栓联接三维模型的建立
    3.3 有限元模型的前处理
        3.3.1 模型的网格划分
        3.3.2 载荷与边界条件的施加
    3.4 模型验证
    3.5 本章小结
第4章 横向循环载荷下的联接螺栓自松动仿真
    4.1 调距桨装置载荷的动力学仿真
    4.2 横向剪切载荷的设置
    4.3 螺栓联接松动的宏观表现
        4.3.1 螺栓预紧力随横向载荷下降的趋势
        4.3.2 螺母松动角度随横向载荷下降的趋势
    4.4 螺栓联接松动的微动分析
        4.4.1 接触面压力的分布规律
        4.4.2 螺栓联接松动过程探讨
        4.4.3 横向载荷与横向位移的滞回曲线分析
    4.5 调距桨装置螺栓联接的防松优化措施
        4.5.1 螺栓设计过程防松建议
        4.5.2 螺栓使用过程防松措施
    4.6 本章小结
第5章 全文总结
    5.1 研究内容及结论
    5.2 研究中存在的问题
致谢
参考文献
硕士学位期间获得的学术成果与参与的科研项目



本文编号：3818846