液壓螺栓的彈性分析及軸系動(dòng)力學(xué)研究.pdf

1、液壓螺栓是一種新型法蘭連接用緊配合螺栓，其具有操作簡(jiǎn)單、設(shè)計(jì)精密、高性能等特點(diǎn)。與傳統(tǒng)絞制孔螺栓相比，液壓螺栓能夠更好的滿足強(qiáng)度要求，安裝和拆卸簡(jiǎn)單方便，并具有良好的經(jīng)濟(jì)性。液壓螺栓是法蘭聯(lián)軸器連接技術(shù)上的一次飛躍，是目前緊配合螺栓應(yīng)用和研究的重要方向。
　　本文結(jié)合液壓螺栓的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，根據(jù)彈性力學(xué)厚壁圓筒理論分析了液壓螺栓、錐形套筒和法蘭三者之間過盈配合的結(jié)合面壓力。并基于第四強(qiáng)度理論得到了液壓螺栓的最佳預(yù)緊力，為液壓螺栓安裝過

2、程中施加的最佳液壓力提供理論依據(jù)。
　　針對(duì)液壓螺栓在安裝過程中存在的拉伸回彈現(xiàn)象，建立了液壓螺栓彈性變形模型，并分別進(jìn)行了液壓螺栓拉伸變形分析和回彈變形分析。利用Ansys-Workbench仿真軟件，對(duì)液壓螺栓安裝前后的伸長變形情況進(jìn)行了仿真分析，研究摩擦系數(shù)和第一圈螺紋承載比對(duì)液壓螺栓回彈變形的影響，得到了施加預(yù)緊力與最終預(yù)緊力之間的關(guān)系。
　　在靜態(tài)分析的基礎(chǔ)上，以船舶推進(jìn)軸系為液壓螺栓工作環(huán)境，結(jié)合連續(xù)系統(tǒng)和離散系

3、統(tǒng)振動(dòng)分析方法建立集中分布參數(shù)混合模型。利用Matlab-Simulink并采用傳遞矩陣法對(duì)液壓螺栓軸系進(jìn)行自由振動(dòng)分析，得到了系統(tǒng)的前五階固有頻率和主振型。分析表明液壓螺栓系統(tǒng)的固有頻率遠(yuǎn)大于螺旋槳工作葉頻，不會(huì)發(fā)生共振現(xiàn)象。
　　在自由振動(dòng)分析基礎(chǔ)上，采用拓展傳遞矩陣法對(duì)軸系進(jìn)行強(qiáng)迫振動(dòng)分析，得到液壓螺栓的扭振變化穩(wěn)態(tài)響應(yīng)。強(qiáng)迫振動(dòng)動(dòng)力學(xué)分析結(jié)果表明：越靠近螺旋槳的液壓螺栓組所受扭振幅值越大。
　　結(jié)合相關(guān)分析和強(qiáng)度理論