止口结构影响下的螺栓组装配工艺研究

作     者：郭钢毅 袁志伟 孙清超 穆晓凯 GUO Gang-yi;YUAN Zhi-wei;SUN Qing-chao;MU Xiao-kai

作者机构：大连理工大学机械工程学院 

出 版 物：《机械设计与制造》 (Machinery Design & Manufacture)

年 卷 期：2024年第403卷第9期

页      面：6-11,15页

学科分类：12[管理学] 1201[管理学-管理科学与工程(可授管理学、工学学位)] 08[工学] 0802[工学-机械工程] 080201[工学-机械制造及其自动化] 

基　　金：国家自然科学基金--制造/装配信息不确知的精密系统孪生数据馈进设计(52005081) 

主　　题：螺栓-止口连接结构 过盈配合 拧紧工艺 均压工艺 

摘      要：螺栓-止口连接结构在航空航天、机床、高铁、掘进装备等工业产品中有着广泛的应用。但是止口结构的存在,影响了最终螺栓预紧力分布的一致性,而且针对止口影响下的螺栓预紧力变化规律缺乏相关的理论与工艺试验研究这一现状,本文开展了止口结构影响下的螺栓预紧力变化规律理论分析与工艺试验研究。定性分析了止口结构影响下的预紧力变化规律,建立了止口结构影响下的螺栓预紧力变化的理论模型,并开展含有24颗螺栓的螺栓连接试件与螺栓-止口连接试件的对比试验,试验结果表明,热装工艺完成后,止口结构会对上连接件产生一个“撬力作用,造成连接界面出现不均匀的缝隙,在这种情况下,输入的扭矩需要先克服止口对上连接件作用的“撬力,输入能量会有所损失,造成了平均预紧力的下降;同时,止口结构的存在同时会减小螺栓预紧力的分散性,针对这种现象设计了一种压板并提出了均压工艺,试验结果表明,采用均压工艺以后再对螺栓组进行拧紧不仅可以抵消止口结构“撬力的影响,使螺栓组的平均预紧力有所提高,还能使螺栓预紧力分散性降低,提高装配质量。相关研究结果对螺栓-止口连接结构的工艺设计具有积极意义。