基于非線性有限元法的變牙型螺紋防松性能研究.pdf

1、螺紋聯(lián)接是利用螺紋零件構(gòu)成的一種可拆卸聯(lián)接。它具有預(yù)緊、聯(lián)接、緊固、密封等功能，在各種機(jī)械和結(jié)構(gòu)中被廣泛采用。螺紋聯(lián)接一般都具有自鎖性，擰緊后一般不會自動松脫。但是，在沖擊、振動、變載荷、高溫或者溫度變化的作用下，聯(lián)接會發(fā)生失效松脫。工程中，常常因為螺紋聯(lián)接的松動而發(fā)生重大事故。因此，對于螺紋聯(lián)接的防松研究就成為目前國內(nèi)外十分重視的課題。本課題來源于同上海振高螺母有限公司的橫向合作項目“變牙型螺母的防松性能分析”。具體研究內(nèi)容及研究成果

2、如下:
　　 (1)本文總結(jié)了國內(nèi)外螺紋聯(lián)接防松及彈塑性有限元分析的研究現(xiàn)狀。對本次分析運用到的彈塑性分析理論和接觸分析理論進(jìn)行了簡要闡述，并簡單介紹了ANSYS程序分析彈塑性問題和接觸問題的方法與過程。
　　 (2)利用Yamamoto提出的方法計算出普通螺紋聯(lián)接的軸向力在各圈螺紋的分布規(guī)律，得出結(jié)論為普通螺紋聯(lián)接的受力分布是從螺母與被聯(lián)接件的接觸面開始往遠(yuǎn)離該接觸面方向的各圈螺紋呈現(xiàn)逐個遞減趨勢。同時，分別建立了普通

3、螺紋聯(lián)接的彈性有限元分析模型和彈塑性有限元分析模型，通過有限元計算，得到了彈性分析模型和彈塑性分析模型的軸向力分布規(guī)律，并且該規(guī)律與理論結(jié)果是一致的。
　　 (3)詳細(xì)分析了變牙型螺紋聯(lián)接的受力，得出變牙型螺紋聯(lián)接的各圈螺紋的徑向力要大于軸向鎖緊力，并且各螺紋的受力均勻分布的理論結(jié)論，據(jù)此分析了變牙型螺紋聯(lián)接的防松原理。同時建立了變牙型螺紋聯(lián)接的有限元彈塑性分析模型，通過有限元分析驗證了理論結(jié)果。
　　 (4)通過對比變