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双螺母和偏心凹凸螺母防松性能仿真分析

双螺母和偏心凹凸螺母防松性能仿真分析

作者：唐金祥长安大学

学位级别：硕士

螺纹连接结构凭借着高可靠性、高互换性、低成本、可重复使用等优点在汽车发动机机械结构中受到广泛应用,但在工作过程中螺纹结构会受到轴向载荷、横向载荷、扭矩载荷、冲击载荷、温度载荷、腐蚀作用、交变载荷等,导致螺栓预紧力出现大... 详细信息

螺纹连接结构凭借着高可靠性、高互换性、低成本、可重复使用等优点在汽车发动机机械结构中受到广泛应用,但在工作过程中螺纹结构会受到轴向载荷、横向载荷、扭矩载荷、冲击载荷、温度载荷、腐蚀作用、交变载荷等,导致螺栓预紧力出现大幅衰减现象,称之为螺栓松动。整个发动机螺纹连接根据车型不同有成百上千个螺纹结构之多,任何一个螺纹连接出现松动现象都可能会严重影响整车的使用安全,因此可靠的螺纹连接对发动机至关重要。对于发动机中螺栓松动的研究有利于乘员舱人员驾驶安全和发动机正常运行。本文采用有限元仿真研究方法,选择有限元仿真软件Abaqus,以8.8级45#号钢M10三角形螺纹结构的单螺母、双螺母、偏心凹凸螺母为研究对象,借助Matlab参数化建模建立单螺母、双螺母、偏心凹凸螺母有限元模型,研究单螺母结构不同预紧力加载方式和耦合方式对预紧效果的影响;研究在横向振动下改变横向载荷振动幅值、横向载荷振动频率、轴向力分配比、螺纹面摩擦因数、支撑面摩擦因数、材料塑性变形对双螺母结构防松性能影响以及螺栓螺母弹性模量比对螺纹副载荷分布影响;研究在横向振动下改变横向载荷振动幅值、横向载荷振动频率、凸螺母偏心量、凹凸螺母锥面锥度、螺纹面摩擦因数、支撑面摩擦因数对偏心凹凸螺母结构防松性能影响。仿真结果表明对于单螺母结构有限元模型:扭矩法和转角法比螺栓截面预紧载荷法得到的轴向应力误差更小;研究不同耦合方式发现:基准点与螺母外圆柱面耦合法和基准点与螺栓头外圆柱面耦合法都可以较好模拟螺栓预紧过程,两者得到的螺栓轴力大小一致,计算轴向应力值与理论轴向应力值之间误差都较小;对于双螺母结构有限元模型:在横向振动时间6s的条件下,当轴向力分配比为0.76、0.9、1.21时总轴力衰减率依次为9.8%、7.6%、6.2%;当横向载荷振动幅值为0.1mm、0.2mm、0.3mm时总轴力衰减率依次为5%、6.2%、8.1%;当螺纹面摩擦因数为0.15、0.2、0.3时总轴力衰减率依次为5.1%、6%、6.2%;当支撑面摩擦因数为0.15、0.2、0.3时总轴力衰减率依次为5.2%、5.6%、6.2%;当只弹性变形与弹塑性变形时总轴力衰减率依次为6.2%、7.4%;当横向载荷振动频率为10Hz、20Hz、30Hz时总轴力衰减率依次为6.2%、6.2%、6.2%;当螺栓螺母材料参数弹性模量比为1、1.5、2时螺栓第一扣螺纹牙单元节点Mises平均应力最大值依次为440MPa、402MPa、360MPa。对于偏心凹凸螺母结构有限元模型:在横向振动时间6s的条件下,当偏心量为0.4mm、0.5mm、0.6mm时总轴力衰减率依次为6%、5.8%、5.9%;当锥度为76°、77°、78°时总轴力衰减率依次为6%、5.8%、5.9%;当横向载荷振动幅值为0.1mm、0.2mm、0.3mm时总轴力衰减率依次为5.2%、5.8%、6.5%;当螺纹面摩擦因数为0.15、0.2、0.3时总轴力衰减率依次为5.4%、5.6%、5.8%;当支撑面摩擦因数为0.15、0.2、0.3时总轴力衰减率依次为5.3%、5.6%、5.8%;当横向载荷振动频率为10Hz、20Hz、30Hz时总轴力衰减率依次为5.8%、5.8%、5.8%。

关键词：双螺母偏心凹凸螺母有限元仿真参数化建模防松性能

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基于振动条件下的双螺母防松性能研究

导弹与航天运载技术 2022年第3期 17-21页

作者：冯韶伟高学敏程全士冯德荣马建华北京宇航系统工程研究所北京100076 河南航天精工制造有限公司信阳464000 河南省紧固连接技术重点实验室信阳464000 天津市紧固连接技术企业重点实验室天津300300

运载火箭芯级捆绑助推器的捆绑连杆一般采用爆炸螺栓连接,防松方式采用双螺母锁紧防松,双螺母锁紧防松属于螺纹联接常用的摩擦防松方法,依其可靠性和拆装方便性,在宇航装备连接中被广泛采用。为了获得双螺母不同防松方式的安全可靠性,... 详细信息

运载火箭芯级捆绑助推器的捆绑连杆一般采用爆炸螺栓连接,防松方式采用双螺母锁紧防松,双螺母锁紧防松属于螺纹联接常用的摩擦防松方法,依其可靠性和拆装方便性,在宇航装备连接中被广泛采用。为了获得双螺母不同防松方式的安全可靠性,分别通过双螺母的横向振动试验与加速振动试验,获得双螺母预紧力实时曲线及不同安装扭矩比例条件下螺栓预紧力衰减规律,最终得出,在下螺母安装扭矩达到上螺母安装扭矩25%时,双螺母的防松性能最佳。

关键词：双螺母横向振动加速振动预紧力

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双螺母防松原理分析及应用探讨

中国设备工程 2024年第6期 155-157页

作者：杨征中国石油天然气股份有限公司大庆炼化分公司储运部黑龙江大庆163411

在机械工程的实际工作中,经常需要使用一条螺柱将2个或2个以上的部件连接起来,为了防止连接好的部件松动,需要采取防松措施。本文对其中一种常用的防松措施——双螺母防松的细节和原理进行分析讨论,并提出双螺母防松具体安装方式的建议... 详细信息

在机械工程的实际工作中,经常需要使用一条螺柱将2个或2个以上的部件连接起来,为了防止连接好的部件松动,需要采取防松措施。本文对其中一种常用的防松措施——双螺母防松的细节和原理进行分析讨论,并提出双螺母防松具体安装方式的建议,对于机械工程的实践工作具有一定的指导意义。

关键词：螺纹连接防松螺纹牙螺旋副双螺母

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双螺母防松结构分析

煤矿机械 2016年第2期37卷 97-99页

作者：苑雪涛朱勇钢严海纲张景晖三一重型装备有限公司沈阳110027

螺纹联接应用广泛,结构简单。通过对螺纹紧固、单螺母及双螺母的受力情况进行分析,得出副螺母产生的两螺母间的预紧力与主螺母预紧力的关系对防松效果及松退力矩的影响。

关键词：螺纹双螺母预紧力松退力矩

一种户外断路器机构双螺母调整组合工具的研究和应用

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电子测试 2022年第8期36卷 99-101页

作者：韩彦微沈豪华李耀辉郭佳庆刘振华广东电网有限责任公司中山供电局广东中山528400

随着社会用电量急剧增加,电力系统的迅速发展,广泛应用于户外场所断路器的数量越来越多。随着断路器运行年限增加,户外断路器操作机构为弹簧驱动,调整分、合闸速度时调整分闸弹簧即可满足需求,但由于空间、扭矩等原因,在调整分闸弹簧时... 详细信息

随着社会用电量急剧增加,电力系统的迅速发展,广泛应用于户外场所断路器的数量越来越多。随着断路器运行年限增加,户外断路器操作机构为弹簧驱动,调整分、合闸速度时调整分闸弹簧即可满足需求,但由于空间、扭矩等原因,在调整分闸弹簧时需要多种工具、多人配合且需要厂家技术人员给予支持,难以保证检修工作效率的同时耗费大量力物力。因此,有必要研究一种新型的户外断路器机构双螺母调整组合工具。

关键词：户外断路器机构双螺母组合工具研究

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振动工况下的双螺母结构防松性能研究

宇航总体技术 2018年第4期2卷 52-58页

作者：李天雷刘锴孙文东丁晓宇北京理工大学机械与车辆学院北京100081 中国航天标准化与产品保证研究院北京100071

双螺母结构应用广泛,正确拧紧的双螺母结构具有可靠的防松性能。通过有限元仿真和横向振动实验系统研究了双螺母上下螺母轴向力分配情况对防松性能的影响规律。研究结果表明,当双螺母结构在快要达到完全预紧状态时就能够起到很好的防松... 详细信息

双螺母结构应用广泛,正确拧紧的双螺母结构具有可靠的防松性能。通过有限元仿真和横向振动实验系统研究了双螺母上下螺母轴向力分配情况对防松性能的影响规律。研究结果表明,当双螺母结构在快要达到完全预紧状态时就能够起到很好的防松效果,在工程实际中为了保证防松性能,可以按照拧紧结束时双螺母结构达到完全预紧状态的轴向力分配比来确定拧紧工艺。

关键词：双螺母螺纹连接防松性能横向振动

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拧紧力对双螺母防松效果的影响

广西轻工业 2010年第2期26卷 42-43页

作者：刘东亚姚金声蚌埠坦克学院机械教研室安徽蚌埠233050

双螺母防松方便实用、放松效果较好,应用广泛,但如果实际使用不当,便会起不到防松作用。如何才能达到最佳防松效果,这与外部的拧紧力存在一定关系。就其防松原理作定性分析,并对其在使用中如何能达到最佳防松效果作定量说明。

关键词：双螺母防松效果拧紧力

基于Monte Carlo法的双螺母连接结构随机应力分析

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科技资讯 2007年第16期5卷 28-28页

作者：刘长江温州职业技术学院机械系 325005

实际应用中影响螺母连接结构强度的参数包括材料特性、轴向受力载荷等条件都具有一定程度的不确定性,从而导致了连接结构的变形、应力等响应也具有一定的不确定性。本文研究了在ANSYS软件平台的可靠性分析模块下基于Monte Carlo法分析... 详细信息

实际应用中影响螺母连接结构强度的参数包括材料特性、轴向受力载荷等条件都具有一定程度的不确定性,从而导致了连接结构的变形、应力等响应也具有一定的不确定性。本文研究了在ANSYS软件平台的可靠性分析模块下基于Monte Carlo法分析双螺母螺栓的应力,并且根据螺栓尺寸、物理特性和载荷等随机分布,得到应力和应变的随机分布。

关键词： Monte Carlo 双螺母结构

虑及结构参数误差的滚珠丝杠接触载荷建模与分析

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吉林大学学报（工学版） 2022年第2期52卷 353-360页

作者：程强王畅齐宝宝张彩霞杨聪彬刘志峰北京工业大学先进制造与智能技术研究所北京100124 北京工业大学先进制造技术北京市重点实验室北京100124 吉林大学机械与航空航天工程学院长春130022

为提高滚珠丝杠副的定位精度,提出了一种复合载荷作用下考虑滚珠几何误差的双螺母滚珠丝杠副载荷分布模型,分析了在不同轴向载荷和径向载荷复合作用下所有滚珠接触载荷分布状况,在此基础上分析了滚珠几何误差对滚珠动静态接触载荷分布... 详细信息

为提高滚珠丝杠副的定位精度,提出了一种复合载荷作用下考虑滚珠几何误差的双螺母滚珠丝杠副载荷分布模型,分析了在不同轴向载荷和径向载荷复合作用下所有滚珠接触载荷分布状况,在此基础上分析了滚珠几何误差对滚珠动静态接触载荷分布的影响。仿真分析结果表明:本文提出的载荷分布模型对提高滚珠丝杠副的位置精度预测及其定位误差补偿有较好的参考意义。

关键词：滚珠丝杠副接触载荷结构误差双螺母