畢業(yè)論文-螺栓連接的有限元模擬分析-資料下載頁(yè)
2025-01-16 23:50本頁(yè)面
【正文】 栓有間隙，為了保證受剪力時(shí)連接可靠，要保證連接零件之間的摩擦力 3 預(yù)緊力不適當(dāng)帶來(lái)的后果 不適當(dāng)?shù)念A(yù)緊力可引起一系列不良后果： （ 1）螺紋聯(lián)接零 件的靜力破壞 若螺紋緊固件擰得過(guò)緊，即預(yù)緊力過(guò)大，則螺栓可能被擰斷，聯(lián)接件被壓碎、咬粘、扭曲或斷裂，也可能螺紋牙被剪斷而脫扣。 （ 2）被聯(lián)接件滑移、分離或緊固件松脫 對(duì)于承受橫向載荷的普通螺栓聯(lián)接，預(yù)緊力使被聯(lián)接件間產(chǎn)生正壓力，依靠摩擦力抵抗外載荷，因此，預(yù)緊力的大小決定了它的承受能力。若預(yù)緊力不足，被聯(lián)接件將出現(xiàn)滑移，從而導(dǎo)致被聯(lián)接件錯(cuò)位、歪斜、折皺，甚至緊固件被剪斷。 對(duì)于受軸向載荷的螺栓聯(lián)接，預(yù)緊力使接合面上產(chǎn)生壓緊力，受外載荷作用后的剩余預(yù)緊力是接合面上工作時(shí)的壓緊力。預(yù)緊力 不足將會(huì)導(dǎo)致接合面泄漏，如壓力管道漏水、發(fā)動(dòng)機(jī)漏氣，甚至導(dǎo)致兩被聯(lián)接件分離。預(yù)緊力不足還將引起強(qiáng)烈的橫向振動(dòng)，致使螺母松脫。 （ 3）螺栓疲勞破壞 大多數(shù)螺栓因疲勞而失效。減小預(yù)緊力雖然能使螺栓上循環(huán)變化的總載荷的平均值減小，但卻使載荷變幅增大，因此，總的效果大多數(shù)是使螺栓疲勞壽命下降。 （ 4）增大設(shè)備質(zhì)量與成本 若預(yù)緊力過(guò)小，需使用較多和（或）較大的緊固件，往往也需采用較大的被聯(lián)接件，因而增大了產(chǎn)品成本。同時(shí)，許多產(chǎn)品的成本是與需要裝配的零件數(shù)目成正比的，所以預(yù)緊力過(guò)小將導(dǎo)致裝配成本 和制造成本以及維修費(fèi)用的增加。 4 預(yù)緊力與擰緊力矩的關(guān)系 螺栓聯(lián)接的擰緊力矩指達(dá)到要求預(yù)緊力時(shí)的扳手力矩。擰緊螺母時(shí)，要克服螺旋副間的螺紋力矩 T1 和螺母與被聯(lián)接件（或墊圈）支承面的端面摩擦力矩 T2。因此，擰緊力矩 T=T1+T2=K0q0d (1) 式中 d—— 螺紋公稱直徑， mm； Q0——— 系統(tǒng)預(yù)緊力， N； K0—— 擰緊力矩系數(shù)， K0 可概括影響擰緊力矩與預(yù)緊力關(guān)系的每一個(gè)因素，如摩擦系數(shù)、扭轉(zhuǎn)變形、彎曲變形、螺紋牙的塑性變形等。 預(yù)緊力的大小根據(jù)螺栓組受力和聯(lián)接的工況要求決 定。一般規(guī)定擰緊后螺紋聯(lián)接件的預(yù)緊力不得大于其材料屈服極限σ s 的 80%。 5 控制預(yù)緊力的方法 利用 JYB20 型液壓扭矩扳手控制預(yù)緊力的方法：實(shí)施力矩法和實(shí)施螺母轉(zhuǎn)角法。 力矩法直接測(cè)定產(chǎn)生預(yù)緊力的擰緊力矩，誤差小，可得到高精度的預(yù)緊力，緊固與檢測(cè)一次完成，操作簡(jiǎn)便易掌握，得到普遍應(yīng)用。 根據(jù)螺紋聯(lián)接狀態(tài)及參數(shù)，可在產(chǎn)品使用手冊(cè)上查出薦用的擰緊力矩指示值 Ty。擰緊螺母使扳手上的扭矩表讀數(shù)與查出的擰緊力矩指示值 Ty 相同即完成力矩法。對(duì)于一般的螺紋聯(lián)接，產(chǎn)品使用手冊(cè)所列參數(shù)僅為螺紋規(guī)格及其材料 的屈服極限σ s 值。對(duì)于重要的螺紋聯(lián)接，產(chǎn)品使用手冊(cè)所列的參數(shù)包括：螺母與被聯(lián)接件支承面摩擦表面狀態(tài)（摩擦系數(shù)）、螺紋聯(lián)接件材料的屈服極限σ s 值、螺紋的種類、規(guī)格等。 按螺母轉(zhuǎn)角控制預(yù)緊力是利用螺母轉(zhuǎn)角與預(yù)緊力的線性關(guān)系。在產(chǎn)品使用手冊(cè)上查出該螺紋聯(lián)接參數(shù)并計(jì)算出該聯(lián)接所需螺母轉(zhuǎn)角φ，同時(shí)查出薦用擰緊力矩指示值 Ty，一般當(dāng)扳手扭矩表讀數(shù)為薦用擰緊力矩指示值 Ty 的 5%時(shí)，開(kāi)始計(jì)扳手上轉(zhuǎn)角指針的刻度數(shù)，此時(shí)的刻度數(shù)計(jì)為相對(duì)轉(zhuǎn)角度數(shù) 0，當(dāng)指針相對(duì)轉(zhuǎn)角度數(shù)為所需的螺母轉(zhuǎn)角φ時(shí)，完成預(yù)緊過(guò)程。 上述兩種預(yù)緊 力控制方法可以互相校核調(diào)整，一般采用以力矩法為優(yōu)先的原則，即力矩法預(yù)緊、螺母轉(zhuǎn)角法調(diào)整，當(dāng)扭矩表讀數(shù)達(dá)到所需擰緊力矩 Ty，螺母轉(zhuǎn)角讀數(shù)為φ △時(shí)，則以所需擰緊力矩Ty 為控制值；當(dāng)扭矩表讀數(shù)未達(dá)到所需擰緊力矩， Ty 為 Ty△時(shí)，螺母轉(zhuǎn)角讀數(shù)已達(dá)到所需的螺母轉(zhuǎn)角φ，則修正所需擰緊力矩，以所需擰緊力矩 Ty（△ /2）為控制值。 當(dāng)螺紋聯(lián)接所需的預(yù)緊力矩在手冊(cè)中所標(biāo)示的區(qū)域內(nèi)時(shí)（該區(qū)域薦用力矩較小），可采用以螺母轉(zhuǎn)角法為優(yōu)先的原則，力矩法調(diào)整。
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