原文传递
螺纹连接动静态防松性能研究及应用
| 论文题名： | 螺纹连接动静态防松性能研究及应用 |
| 关键词： | 汽车工程;有效力矩;锁紧螺母;静态防松性能;横向交变循环载荷;动态防松性能 |
| 摘要： | 国内汽车的设计制造过程中，关键紧固点的防松方式的选择主要根据与同类国外车型的对标结果来选定，没有一套完善的理论基础和实验数据来指导防松方法的确定。因此必须结合安装点的实际工况（包括工作温度、工作载荷、被连接件材料属性）与防松紧固件自身的防松性能的研究，建立一套完善的理论指导体系来指导防松紧固件的合理选用。本文主要针对防松紧固件自身的防松性能进行研究来确定其影响因素及适用场合，主要工作包括静态防松性能（拧紧可靠性）以及动态防松性能的研究。具体研究内容如下： 1.有效力矩型锁紧螺母静态防松性能研究。由于有效力矩型锁紧螺母静态拧紧特性与标准螺母差异较大，如果按照普通螺母进行设计选型，使用过程中就会发生松动，文中对其进行了重点研究。1）基于普通螺纹连接的拧入拧出力矩计算模型，对有效力矩型锁紧螺母的拧入拧出力矩计算模型进行修正，并对该修正模型的合理性进行实验验证，完善该类紧固件的扭矩设计原则，提高设计过程中的拧紧可靠性。2）对有效力矩型锁紧螺母的承载能力以及反复使用性能进行实验研究。3）结合拧紧方法、拧紧工具精度以及实验结果，提出了静态防松性能提升方案。 2.动态防松性能定性研究。1）分析并确定了横向交变循环载荷是导致螺纹连接松动的主要因素。2）对横向交变循环载荷作用下的松动过程进行数值化研究，确定了影响螺纹连接松动的关键因素。①建立了力和扭矩数学计算模型，通过不同阶段剪切力理论计算公式分析孔隙以及位移载荷幅值对松动过程的影响。②构建了螺栓运动的线性位移和旋转方程对松动过程进行预测。③运用MATLAB仿真分析螺纹摩擦系数和支承面摩擦系数对松动率的影响，并确定了最优的摩擦系数组合，为不同摩擦系数的紧固件防松性能对比分析提供参考。 3.动态防松性能定量分析及工程应用。1）采用横向振动实验法进行动态防松性能实验，分别研究了初始预紧力、摩擦系数、螺纹旋合长度、接触面有效摩擦半径以及装配孔隙对松动过程中轴力衰减的影响，并提出了螺纹连接防松性能提升方法。2）对比分析了相同初始轴力下不同防松方式的防松性能优劣，为汽车设计中防松紧固件的合理选用提供数据支持。3）将动静态防松性能研究与某汽车公司设计现状相结合，提出关键紧固点的防松性能提升方案。 |
| 作者： | 孙静明 |
| 专业： | 机械工程 |
| 导师： | 刘传波 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 武汉理工大学 |
| 学位年度： | 2017 |
| 正文语种： | 中文 |
检索历史
应用推荐
