楔形螺纹紧固件性能考研洽商!
楔形螺纹是现在在一定畛域应用的特种螺纹结构,如铁路、汽车、桥梁、工程机械、煤炭开采等规模。中国也相应地对此种螺纹型式开展了一系列洽商。
徐阿玲等扫视分析了楔形螺纹的基本牙型和责任旨趣。刘远模用领略几何时刻征询了楔形螺纹的直径、塞规牙顶宽度和衙役带等问题并对量规蓄意进行了一定探讨。
中国机械部制订联系尺度对楔形螺纹的螺牙牙型、尺寸衙役、表里螺纹的和谐位置、螺纹记号、螺纹量规、螺纹丝锥等方面进行了扫视要求,以请示厂家实验坐褥。
航空航天产物具有责任条目恶劣,紧固件使用数量多等特色,因此,在航空航天规模对楔形螺纹紧固件进行相应洽商,将对进一步升迁结构产物衔接可靠性起到进击作用。
01 楔形螺纹的防松旨趣
楔形螺纹大径上有一个30°的楔形斜面牙型的螺纹,其防松性能显贵优于鄙俚螺纹紧固件。当螺栓、螺母相互拧紧时,螺栓的牙尖就牢牢地顶在螺纹的30°楔形斜面上,从而产生较鄙俚螺纹更大的锁紧力。
楔形螺纹结构如图1所示,由于产生了30°楔形斜面,在换取螺栓轴向力P的作用下,楔形螺纹螺母与螺栓之间产生的作用劲为2P,V型螺纹螺栓螺母之间产生的作用劲为1.15P,楔形螺纹紧固件将产生更好的紧固效力。V形螺纹结构如图2所示。
02 紧固件防松性能对比考研
为了考据楔形螺纹紧固件的防松性能,吸收GJB715.3A-2002《紧固件考研时刻》对其防松性能与常用防松衔接神色进行比对。
2.1 考研时刻
依据GJB715.3A-2002《紧固件考研时刻》规矩的冲击加快振动法进行考研。考研系统如图3、图4所示,振动标的为垂直于螺栓轴向。
考研时先将套筒插入振动工装的长孔中,并将螺栓和螺母装在套筒内。然后施加规矩的预紧力矩。振动时,振动工装被固定在振动台上,连同振动台通盘振动。同期,套筒在长孔中还要解放指令,螺栓-螺母组件同期受到振动台的振动和套筒的解放冲击振动。
2.2 考研件及考研条目
聘请弹簧垫圈、双螺母、打冲点、楔形螺纹紧固件4种防松神色进行振动考研。这4种防松神色的旨趣见表1,考研件种类及数量见表2。
把柄某产物要求的环境考研条目,在频率30Hz、振幅11mm正弦振动条目下振动2h,相比各式防松神色螺母松脱失效数量。考研前在螺栓和螺母上作念记号,一朝螺母相对螺栓松动,记号位置会发生更动。
考研件分为2组,每组8件。第1组拧紧力矩43N·m后开展振动考研,第2组拧紧力矩50N·m后开展振动考研。
2.3 考研数据及分析
为了更好地量化考研件防松效力,规矩了“零散”和“松动”2种评价等第。在振动考研完了后对考研件景色进行查验,螺母发生严重松动无法起到紧固作用界说为“零散”。
螺母和螺栓仍保握原有衔接景色,只是是考研前的刻线发生了偏移则界说为“松动”。而“零散”和“松动”均称为“失效”。
第1组考研探员6种防松神色在43N·m拧紧力矩条目下的抗振寿命,考研驱散见表3。
第2组考研探员5种防松神色在50N·m拧紧力矩条目下的抗振寿命。考研数据见表4。
表4中“楔形螺纹紧固件(1)”为吸收全新产物开展第2组考研,“楔形螺纹紧固件(2)”为使用进行完第1组考研后的产物开展第2组考研。
从考研驱散不错看出,跟着所施加拧紧力矩的加多,紧固件的防松效力将会升迁,而况抗振防松效力最佳的为楔形螺纹紧固件,在2个拧紧力矩条目下均未产生失效。同期,经验了第1组考研的3件产物再经验第2组考研,其防松性能仍然精采无比。
03 楔形螺纹紧固件(螺母)扭矩总计测试考研
在紧固件防松性能对比考研进程中发现,楔形螺纹紧固件不仅防松效力好,而况反复使用后的防松性能照旧出色,因此有必要陆续开展楔形螺母性能的进一步洽商责任。
扭矩总计是工程上用劲矩法狂妄预紧力最进击的总计,对楔形螺纹紧固件的扭矩总计开展测试洽商将成心于进一步开展对紧固件施加力矩的量化责任。紧固件预紧力和被施加扭矩之间的关系为
T=kFd (1)
式中T为拧紧扭矩,N·m;k为扭矩总计;F为螺栓轴向预紧力,kN;d为螺栓的公称直径,mm。关于特定的螺纹紧固件,测出拧紧力矩和螺栓轴向预紧力即可得到扭矩总计。
3.1 考研时刻
考研系统使用与防松性能对比考研中的部单干装,包括:套筒、螺栓、垫圈和螺母。螺栓从套筒里面穿过并愚弄楔形螺母拧紧。
从图3可看出,紧固件通过螺栓、螺母、垫圈和套筒组合起来。套筒径直承受紧固件拧紧进程产生的预紧力。
为了找到螺栓螺母拧紧进程中拧紧力矩和预紧力之间的关系,不错在套筒上打发应变片,取得套筒单独在拧紧力矩和预紧力作用下的应变值。以应变值作念为桥梁,不错开采拧紧力矩和预紧力之间的关系。
3.2 考研件和考研进程
聘请楔形螺母和鄙俚螺栓手脚考研件。考研件包括一组GB/T5782-2000M10×60螺栓和M10×1.5的楔形螺纹紧固件(螺母)。
考研包括2项,区别是套筒压缩考研和套筒扭转考研。套筒压缩考研中通过材料考研机对套筒进行正向压缩模拟轴向预紧力作用,同期测量应变量。
套筒扭转考研中通过扭力考研机对套筒进行扭转模拟紧固件拧紧进程中施加力矩进程,同期通过应变测量其应变量。
3.3 对套筒进行压缩考研
驱散如表5所示。
把柄表5数据,吸收拟合时刻不错得到该考研件应变ε和预紧力F关系:
(2)
将式(2)带入式(1),不错得到扭矩总计与扭矩、套筒应变的关系:
(3)
套筒扭转考研中,对磨灭考研件反复施加8次58N·m力矩,考研驱散及把柄式(3)筹办得到的扭矩总计如表6所示。
从表6中不错看出,筹办得到的扭矩总计随拧紧次数的加多而变大,从8次拧紧进程看,第1~3次拧紧总计接近,第4~6次拧紧总计接近,第7~8次拧紧总计接近。
总体来看,本次投入考研的楔形螺纹紧固件扭矩总计较现存的V形螺纹0.15~0.20的扭矩总计更大。
04 总 结
本文对多种防松神色进行了多子样的冲击加快振动考研,考研驱散诠释相较于传统防松神色,楔形螺纹紧固件具有优异的防松智商。
在此基础上,陆续开展了楔形螺纹紧固件的扭矩总计测试考研。从考研驱散不错看出,该紧固件的扭矩总计较其它鄙俚V形螺纹稍高,因此要取得换取的预紧力,则需要较鄙俚螺纹型式更大的拧紧力矩。
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