螺纹联接防松技术的研究应用与发展

简要分析了螺纹联接松动的原因,指出在预紧力变形和受轴向、横向动静载荷等作用下,螺纹联接会发生松动.并从摩擦防松、直接锁紧、破坏运动副关系3方面介绍了工程上应用的防松方法,分析了各种防松原理,并对其应用效果作了简要评价.指出了在工程上选用合理的联接结构和防松措施,可有效地提高螺纹联接的可靠性.     

自锁螺纹的防松原理及其丝锥的牙形设计

螺纹联接具有联接牢固、装拆方便、易于标准化等优点而得到极为广泛的应用。但是简单的螺纹联接不能有效地防松。为了防止螺纹联接的松动,产生了很多防松的办法。如采用双螺母紧固、防松弹性垫圈、防松销钉、涂抹螺纹粘接剂等。但是这些方法仍然不够理想,有的防松效果不佳、有的结构过于复杂、有的不利于重复拆卸。本文介绍的自锁螺纹是一种既具有理想防松效果、而结构又非常简单的螺纹联接系统。     

螺纹联接的松动问题及防松措施

本文讨论了螺纹联接的自动松动机理和防松方法。其自动松动的主要原因有三个方面:当螺栓受横向力反复作用后,螺栓体产生弹性扭转;当螺栓联接受到轴向变载荷或在冲击振动载荷作用下,也会使螺纹副和载荷支承面间产生较大的相对滑动速度,导致摩擦力逐渐减小,甚至瞬时消失,而引起螺纹联接的自动松脱;此外,螺纹联接体的初始变形对自动松动的影响也不可忽视。研究表明,当螺栓的紧固力矩T_f小于螺纹联接的临界反作用力矩T_(cr)时,螺纹就会发生自动松动。为了墙加螺纹联接工作的可靠性,必须考虑其防松方法,本文既评述了传统的防松方法,也介绍了一些新的防松措施。     

一种螺母防松块的设计与应用

螺纹联接具有预紧、联接、紧固和密封等功能,而螺纹联接的防松问题一直受到人们的关注。笔者主要根据摩擦防松的工作原理设计出了一种能方便应用于螺纹联接中的螺母防松块,该螺母防松块已广泛地应用于中速球磨煤机等机械设备中。     

螺栓联接逆旋向双螺母

在工程上,螺纹联接的防松是十分重要的。因为,螺纹联接一旦出现松脱,轻者影响机器的正常运转;重者造成严重事故。因此,为了防止联接松脱,在设计时总是根据具体情况,认真选用行之有效的防松措施。在众多的防松措施中,同旋向双螺母锁紧防松(或称对顶螺母防松)是一种结构较为简单、应用极为广泛的防松措施(图1)。它是利用两个螺母的对顶作用使螺纹副中始终存在足够大的压力和摩擦力,以阻止螺纹副出现相对转动,达到防松。但是,在具体使用中发现此方法不仅装拆螺纹联接件非常费力,而     

螺纹联接防松方法的评述

本文分析了紧固螺纹联接松动的原因，对常用的多种防松型式进行了性能比较，指出了螺纹防松装置的设计要点是设法阻止紧固螺纹副之间的相对转动，最后对几种新的防松型式做了简要的介绍。     

国内外螺纹联接防松技术进展

重点分析螺纹联接的松动机理,把松动过程分为两个阶段,第一阶段是因螺纹根部材料的局部塑性变型造成预紧力下降的过程,第二阶段是由啮合螺纹间的微滑移和接触压力的变化引起螺母旋转后退的过程。为了更好地设计和选择防松方法,分析预紧力和预紧力矩之间的关系,探讨预紧力、摩擦力、螺纹磨损等因素对防松性能的影响。从抑制螺纹副的相对运动出发,分析国内外先进的防松方法。以横向振动试验结果为依据评估一些防松方法的性能优劣。该文为螺纹联接防松方法的设计与选用提供指导。     

新型防松螺纹副

新型防松螺纹副是由标准螺栓配防松螺母(单向或双向)或由防松螺栓配标准螺母组成的,它的结构特点是防松螺母或防松螺栓的牙底有一与螺母或螺栓轴线成30°的承载斜面。与现行的各种防松方法相比,主要表现在它既防松可靠又结构简单,简述如下。 1.防松螺母 防松螺母的牙底有一与轴线成30°的承载斜面,它与标准螺栓紧固后的情况如图1所示。美国EMUGE有限公司将这种防松方法在原西德学者G.Junker的横向振动测试装置上进行测试,结论为该种防松方法永不松动,而标准螺纹副则在60s后完全松动。美国麻省理工学院副教授、工学博士P.N.Nayak对旋合段螺纹牙上的载荷进行了计算,结论为防松螺纹副其螺纹牙上的载荷是分散在每个螺纹牙上,而标准螺纹副其螺纹牙上的载荷是集中在靠近支承面的一两个螺纹牙上。Nsyak还进一步阐明,正是由于这种分散的载荷分布,才使得防松螺母不易发生径向窜动,因此具备了防松性能。西安交通大学将防松螺母立题研究,做了大量的实验,充分肯定了它的防松性能。     

浅谈螺纹锁固胶的选型与应用

螺纹联接是一种可拆卸的固定联接,具有结构简单、联接可靠、拆装方便等优点。螺纹联接包含拧紧技术与防松技术,螺纹联接防松的方法很多,如机械防松、摩擦防松、螺纹锁固胶防松等,其中,螺纹锁固胶防松技术具有高效、便捷、可靠、成本低等特点,已在机械行业得到广泛的应用。重点阐述了在众多螺纹锁固胶产品的背景下,企业如何正确地选型与应用螺纹锁固胶。     

螺纹连接松动机理和防松方法研究综述

螺纹松动失效将导致螺纹连接失去原有的功能、降低机械产品性能,甚至在某些情况下诱发紧固件疲劳断裂,进而引发严重的安全事故。国内外学者针对螺纹连接的松动机理和防松方法展开大量的研究,为充分了解松动机理和防松方法的研究进展,推动相关问题的深入研究,在阐述螺纹连接松动内涵的基础上,提出将螺纹连接松动分为非旋转松动和旋转松动两个类型,并从非旋转松动和旋转松动两个方面对螺纹连接松动的相关研究进展进行综述;同时从传统防松结构和新型防松结构两个方面,对螺纹连接防松方法的相关研究进展进行综述。最后,对论文进行总结,并展望了螺纹连接松动机理和防松方法的未来研究方向。     

基于有限元技术的螺纹联接扭矩系数分析与计算方法

在螺纹联接的装配过程中,为保证连接的可靠性,必须为连接提供合适预紧力,因此需要确定预紧力一扭矩关系（扭矩系数）,从而施加台适的装配扭矩。文中研究了螺纹联接传统分析方法的不足和螺纹联接几何、材料、接触等因素,提出了一种螺纹联接扭矩系数的分析与计算方法,利用有限元技术得到更加准确的结果。建立了螺纹联接3D有限元分析模型,解决了接触分析中刚体位移问题。分析得到轴向载荷分布关系和预紧力一扭矩关系曲线,计算得到的扭矩系数合理准确。     

楔形螺纹连接扭拉关系理论分析及拧紧特性

楔形锁紧螺母是一种应用广泛的防松结构,但是当前关于楔形螺纹连接的扭拉关系理论分析和拧紧特性因素分析的研究成果匮乏,导致楔形锁紧螺母的安装工艺一直缺少理论指导。首次建立并验证了楔形锁紧螺母拧紧过程的扭拉关系理论公式,并对其拧紧特性进行了影响因素分析。首先考虑楔形螺纹面的复杂几何形状,构建楔形斜面上任意区域的局部坐标系,通过坐标转换获得了任意楔形区域的平面方程、切向和法向矢量,在此基础上建立楔形锁紧螺母拧紧过程的扭拉关系理论公式;然后建立精确的楔形螺纹连接有限元模型,仿真了实际的拧紧过程,通过改变不同的摩擦系数、楔形角和螺距,得到拧紧扭矩-预紧力的离散数据点,通过对比理论公式所绘制的扭拉关系直线,从数值仿真角度验证了楔形螺纹连接扭拉关系理论公式的可靠性;同时,采用航空航天领域的两种典型楔形锁紧螺母作为试验对象,通过拧紧试验进一步验证理论公式的可靠性。最后系统研究了螺栓螺母材料、被压件材料、螺纹规格、螺母结构形式、拧紧次数等因素对楔形锁紧螺母扭矩系数和重复拧紧性能的影响规律。     

弹上设备螺纹联接在温度循环载荷下的分析研究

弹上设备螺纹联接结构承受温度循环载荷作用时,由于螺纹紧固件和联接体材料特性不同,会产生交变循环热应力,影响螺纹联接的可靠性。利用有限元方法分析螺纹联接结构在温度循环载荷作用下的力学行为,对不同材料的螺纹紧固件和联接体进行分析,得到应力、接触压力和残余预紧力的变化情况,为工程设计提供了可靠的依据。     

基于有限元技术的螺纹联接摩擦扭矩的分析

受轴向预紧力的螺纹联接应用最为广泛.螺纹的预紧力与扭矩的关系为:T=KF.在传统的粗略计算中K一般近似取0.2,随着工程中对螺纹联接可靠性要求的不断提高,近似取值已经不能满足工程使用的要求.文中运用有限元分析的方法,利用ANSYS软件分析螺纹联接中螺纹副的实际受力情况,进而求得更接近实际的螺纹预紧扭矩.     

控制设备和线间连接案例分析与预控措施研讨

发电厂控制系统部件连接与电缆接线松动导致的接触不良,引起机组参数与控制异常现象时有发生,影响了机组的安全运行.本文通过连接故障案例的分析与处理,结合DL/T261规程要求,提出避免控制设备部件和线间连接故障发生的预控措施建议.     

螺纹紧固件工程应用研究

螺纹紧固件在工业生产中应用广泛,螺距、旋合长度、拧紧力矩是正确选用螺纹紧固件、提高螺纹紧固件连接可靠性的关键参数。对螺纹紧固件的螺距、旋合长度进行了介绍,对拧紧力矩进行了计算,并对扳手的选用进行了分析。     

特殊扣套管接头的应力及密封特性分析

以特殊扣螺纹接头为分析对象 ,采用非线性有限元素法 ,分析了套管接头在上扣扭矩、轴向拉伸和内部压力作用下的受力特性。获得了这种特殊扣套管接头密封段、台肩面、螺纹啮合扣面以及管体的应力分布。结果表明 ,采用过盈配合来模拟上扣扭矩的方法具有较好精度。套管接头的薄弱区域在啮合螺纹承载面根部 ,该区域具有显著的应力集中。密封面接触压力随套管内部压力的增大而增大 ,轴向拉力对其影响很小 ,在本文的设计载荷作用下可以保证良好的密封特性     

一种振动拆卸器的设计

螺纹联接是应用最为广泛机械联接方式之一,针对螺纹联接因锈蚀等原因难以拆卸的问题,设计一种利用振动原理降低螺纹联接拆卸难度的辅助装置,实现机械零部件的无损拆卸。     

珩磨顶杆的有限元分析及结构优化

小顶杆是珩磨工艺中最容易损坏的零件之一,主要原因是杆顶端螺纹处产生应力集中和顶杆中部产生弯曲变形。用ANSYS有限元分析软件完成建模后对小顶杆进行应力及变形分析。根据变形图和等值应力分布云图分析得出,螺纹连接是整体结构的薄弱部分,应力集中主要出现在前3道螺纹处,这是导致小顶杆损坏的直接原因。据此提出了小顶杆结构优化的改进方案,并进行有限元分析验证,得出螺纹最大Von Mises应力由改进前的108MPa降低为98MPa。为杆类结构和螺纹连接设计提供了理论依据,对螺纹连接在工程实际中的推广使用有着重要的意义。     

高温高压电动截止阀支架端部设计

阐述了高温压电动截止阀支架与电动装置连接端的设计原理及盘形弹簧的计算方法，并采用过渡接盘解决了不同电动装置与支架的连接。