万吨级张力拉伸机螺栓组预紧顺序工艺分析

为改善万吨级张力拉伸机力学性能,提高整机的可靠性,利用Ansys分析了7种不同的预紧顺序对拉伸机螺栓组连接性能的影响,并通过螺栓剩余预紧力、横梁的变形和螺栓结合面平均压应力3个指标对不同预紧顺序进行评价。结果表明对于螺栓剩余预紧力,最佳序列为序列3,其次为序列5;对于横梁的变形,最佳序列为序列1,其余序列的标准差和极差基本一致;对于螺栓结合面平均压应力,最佳序列为序列3,其次为序列1。对三个指标进行加权平均分析,得出预紧序列3的加权平均分为9.958分,为最佳序列,并且两边向中间预紧明显优于中间向两边预紧的次序。此结论对拉伸机的装配具有重要的工程价值。

喷砂处理钢板高强度螺栓摩擦型连接循环抗剪试验研究

为了解决地震下高强度螺栓抗剪连接承载力性能的问题,对钢板喷砂处理的不同螺栓尺寸和孔型的36个高强度螺栓抗剪连接件进行了双剪、单剪和夹紫铜片双剪的循环加载试验,获得了连接件抗剪承载力、抗滑移系数、滑移前变形、刚度、滑移后的滑动承载力、实测摩擦因数、名义摩擦因数和螺栓拉力。结果表明:双剪连接刚度大,单剪连接滑移前变形是双剪连接的1.8倍;在喷砂钢板间夹紫铜片后抗滑移系数提高约16.1%并可减小摩擦力离散性和滑移噪声;螺栓垫圈与喷砂钢板间的摩擦力对单剪抗剪承载力有提高作用;提出修正的单剪连接抗滑移承载力公式;给出双剪、单剪和夹紫铜片双剪连接的滑移前变形建议取值,提出3类连接的滑动承载力公式。

横向振动试验螺栓预紧力衰减机理及验证

为初步探索固体发动机振动试验过程中螺栓连接松动预紧力与横向振动载荷大小的定量关系,本文采用斜面滑块模型,结合PyCharm编程平台分析螺栓松动预紧力与横向振动载荷的关系,计算得到了不同预紧力下螺栓的临界松动横向载荷,然后搭建横向振动试验装置进行试验,验证计算分析结果的有效性。研究结果认为:1)在短时间的横向振动载荷下要保证螺栓连接不发生松动,预紧力需要高于横向振动载荷幅值的12倍。2)加入毛毡垫引起的螺栓松动为非旋转型松动,螺栓预紧力大小经过一段时间衰减到初始值的百分之八十多;而横向振动载荷引起的螺栓连接松动为旋转型松动,通常使得螺栓预紧力完全消失。分析结果为后续固体发动机振动试验工艺提供参考。

固定螺栓松动机理研究

某装置在工作过程中,固定螺栓出现了螺栓滑移、松动以及定位销断裂破坏的现象,通过查看故障螺栓断口截面,初步判定螺栓发生故障原因是由于反复冲击造成。从螺栓预紧力、交变载荷情况和横向载荷因素3个方面进行探索,采用理论分析、动力学仿真和有限元仿真相结合的方法找到了导致螺栓松动的主要原因,明确了螺栓松动的机理并据此提出了合理的螺栓布局改进方案。研究结果表明,交变载荷因素和横向载荷因素是导致螺栓松动的主要因素,改进后模型在交变载荷作用下的最大应力值从694 MPa降低至404 MPa,转动角度从2.1°降低至0.28°,且螺栓在横向载荷作用下的螺母转动角度和残余预紧力都小于螺栓松动标准中的值,有效解决了螺栓松动的问题,验证了螺栓松动机理研究方法的可行性,对结构的设计和改进具有重要意义。

航空发动机机匣法兰连接螺栓受力分析

机匣法兰连接螺栓一般采用传动经验公式方法进行强度设计,该方法未考虑止口设计的影响,且将载荷和应力分析简化成为一个线性分析模型,与实际情况不符,存在一定的误差。文中对螺栓连接的受力进行了分析,表明载荷放大系数与螺栓预紧力和机匣半径等参数有关,获得了载荷放大系数随预紧力的增大而减小、随机匣半径的增大而增大的结论。针对止口影响的研究表明,典型算例中,0.1 mm的止口过盈,螺栓载荷可以降低30%的轴向外载和20%弯曲外载的影响。最后通过工程应用算例,验证了传统经验公式方法评估螺栓强度偏保守,建议采用有限元法对机匣法兰螺栓进行受力分析。

兆瓦级风电机组叶片延长在线安全预警系统设计

叶片延长可有效地提高风电机组发电量,降低额定风速,为风电场进行风电机组技术改造提供了一种可行的方法,尤其是低风速区域。然而,叶片延长后必然导致叶片载荷增加,从而影响风电机组叶片的稳定性和可靠性。首先分析了兆瓦级风电机组叶片延长增功原理及载荷、螺栓安全性,然后设计了兆瓦级风电机组叶片延长在线安全预警系统总体方案,并从系统功能、智能采集系统、网络拓扑和总体应用原则等方面详细介绍了在线安全预警系统方案。以江苏徐州某风电场2MW风电机组叶尖延长为例,分析了叶片延长后获得的功率和额定风速变化,讨论了叶片延长前后风速不同时叶片各方向的弯矩变化情况,确定叶根螺栓承受的周期性疲劳载荷,为风电机组因螺栓、叶片损伤等问题引发安全事故预测提供一种有效方法。

可调螺距螺旋桨叶根螺栓应力分析

针对可调螺距螺旋桨叶根螺栓头部与杆身圆角过渡区域应力集中的问题,根据弹性和弹塑性理论,利用MSC Marc分析叶根螺栓在预紧工况以及螺旋桨处于工作状态的应力分布情况.采用截面法和渗透接触法分别计算预紧力的加载.结果表明,螺旋桨处于工作状态下叶根螺栓头部与杆身圆角过渡区域产生较小的塑性变形,对叶根螺栓强度的影响较小;采用截面法和渗透接触法均能有效地模拟螺栓预紧过程.

高镍铸铁排气歧管低周热疲劳研究

针对某新开发的车用高镍铸铁排气歧管进行了低周热疲劳寿命预测研究,为获取准确的热边界条件,采用STAR-CCM+与有限元软件进行基于疲劳寿命试验条件的非稳态耦合传热分析,得到了排气歧管的对流换热系数和温度场,建立了具有真实装配关系并施加螺栓预紧力的排气歧管有限元模型,在对等效塑性应变分析的基础上,结合Coffin-Manson公式进行寿命预测。结果表明,在排气歧管开发过程中,采用该方法可以快速对其热疲劳寿命进行评估。

应用有限元技术计算螺栓联接的方法研究

采用有限元技术,应用ANSYS程序软件分析螺栓联接问题,建立计算模型,施加边界条件并进行求解,得到螺栓联接结构的应力分布情况。该种计算方法能够充分考虑螺栓联接结构的应力集中和接触特性的影响,可用于解决大型水轮发电机组部件联接等问题。

新型螺纹联接预紧结构的设计与应用

介绍了一种应用于大规格螺纹预紧的新型结构FROMO预紧螺母的结构设计,该结构螺栓只承受纯拉应力。对预紧螺栓预紧力、张紧螺钉拧紧力矩及强度进行计算,通过试验测量螺栓实际伸长量,并与其理论伸长量对比。结果表明,该结构强度足够,在紧固时只需用手动力矩扳手就可以精确控制预紧力,提高效率,保证操作的安全性,并且已在工程中获得良好的应用。

岩石锚杆合理预张荷载确定方法研究

岩石锚杆支护是稳定巷道围岩的有效手段之一,地下工程中锚杆通过托盘施加一定的预张荷载,可以改善锚杆受力,提高锚杆的支护能力。为了能够充分发挥锚杆的支护效果,因此确定锚杆所承受的合理预张荷载具有重要的工程应用价值。基于地下巷道围岩变形,结合弹性理论和锚杆拉拔荷载传递规律,推导出了岩石锚杆在预张荷载作用的应力分布公式,提出岩石锚杆合理预张荷载的确定方法。结果表明在合理预张荷载的作用下,锚杆所受的剪应力及轴力趋于均匀化,锚固强度得到了有效提高。

基于弹性相互作用的大型数控机床地脚螺栓预紧顺序规划

针对大型数控机床的床身安装精度调整及其保持问题,分析了地脚螺栓组件间的弹性相互作用机制,建立了地脚螺栓预紧力流传递模型,提出了基于最小安装变形误差和均匀残余预紧力的地脚螺栓预紧规划方法,并利用有限元法实现了地脚螺栓的预紧模拟。以典型数控机床床身安装为例,量化分析了预紧顺序对导轨安装面几何精度、残余预紧力的影响。结果表明,该方法能够实现数控机床地脚螺栓预紧顺序的合理规划。

关于螺栓法兰垫片连接接头密封性能研究概述

螺栓法兰垫片接头是压力容器中常用的静密封连接形式。工程上常常采用泄漏率来表征其紧密性。本文从螺栓法兰垫片接头的泄漏率计算模型、密封泄漏失效预测模型和影响螺栓法兰垫片系统的关键因素对其密封性能进行文献综述,为螺栓法兰连接结构设计与泄漏率控制提供参考。

发动机缸盖螺栓拧紧工艺研究

从理论及实际测量两方面对缸盖螺栓工作时承受的附加载荷、热载荷等进行了分析,明确了缸盖螺栓预紧力确定原则。通过试验分析,阐述了如何合理地制定缸盖螺栓的拧紧工艺。

普通螺栓组(R和T作用)联接预紧力计算方法

对受横向载荷和转矩的普通螺栓组联接预紧力的计算提出了新方法。它是根据被联接件间的摩擦力矩和工作力矩的平衡条件计算预紧力的。用这种方法计算出来的预紧力较常规法小得多，因此不仅使联接安全可靠，而且可节省材料，减轻重量，降低成本。

煤用齿辊式破碎机齿头设计及其力学分析

破碎机是煤炭洗选工艺中重要的组成部分,破碎机在破碎物料过程中工况复杂,其安全性、可靠性是研究的重点。为进一步对破碎齿的受力状况进行研究,提升破碎机的可靠性及适应性,文章提出一种新型破碎机齿头——双键定位可拆卸齿头,分析了破碎机在破碎物料过程中的各个部位的受力,并结合实际设计参数给出了各个载荷的具体计算数值。最后结合破碎机破碎物料过程中的四个不同工况,利用有限元分析软件分析了破碎机在使用过程中的应力、变形情况。

螺栓预紧力的加载方法研究

螺栓预紧力的准确加载对于螺栓应力分析以及螺栓联接组件的受力特性分析起着至关重要的作用。本文以某型调距桨叶根螺栓为分析模型,在有限元分析软件中建立计算模型,采用仿真分析的方法对螺栓预紧力的加载方法进行研究,建模分析计算表明,两种计算方法均能有效地模拟螺栓的预紧效果。

螺栓及其预紧力对大型转盘轴承接触载荷分布的影响

研究了转盘轴承钢球的简化方法以及螺栓预紧力的模拟方法,建立了无螺栓和有螺栓转盘轴承的简化模型,并对其进行了静力学仿真分析。结果表明:有螺栓模型的接触载荷最大值略大于无螺栓模型的接触载荷最大值,随着螺栓预紧力的增大,接触载荷分布越来越均匀,螺栓预紧力对接触载荷分布的影响越来越小;钢球与沟道之间的最大接触载荷与螺栓预紧力成反比。

不均匀预紧对螺栓法兰垫片接头密封性能的影响

测量了柔性石墨-不锈钢金属缠绕垫片的非线性压缩-回弹曲线,建立了螺栓法兰垫片接头整体结构有限元模型,采用泄漏率来表征其密封性能,分析了螺栓不均匀预紧对接头密封性能的影响。结果表明:个别螺栓欠预紧会导致密封泄漏率增加;欠预紧程度越大,欠预紧螺栓数目越多,螺栓间越互相靠近,则泄漏率越大,且泄漏位置出现在欠预紧螺栓区域;个别螺栓超预紧时,泄漏率不降反略有增加,泄漏位置出现在超预紧螺栓对侧区域。

自锁式单向高强螺栓预拉力与扭矩关系的试验研究

单向螺栓是一种仅在一侧操作便能完成安装的螺栓,因此在闭口截面构件中的连接具有优势。预拉力是保障高强度螺栓连接抗拉刚度的重要参数,但单向螺栓的预拉力和扭矩之间的关系尚不明确。分析了自锁式单向高强螺栓在安装过程与拉伸过程中的受力情况,给出了单向螺栓预拉力的计算方法。对于三种直径、两种强度的标准化自锁式单向螺栓和非标准化自锁式单向螺栓进行了拉伸试验,并基于拉伸试验的荷载-位移曲线,得到了不同型号自锁式单向螺栓在不同拉伸试验中的钢板分离荷载,并根据公式计算得到了单向螺栓在不同安装扭矩下的预拉力值。参考同型号的高强度螺栓给出了自锁式单向高强螺栓的建议安装扭矩和预拉力值,单向螺栓可达到普通高强度螺栓预拉力值的90%以上。