振动条件下螺纹面磨损对紧固件抗松能力影响
2018-06-01张明远鲁连涛张远彬张继旺曾东方
西南交通大学学报 2018年3期
张明远, 鲁连涛, 张远彬, 张继旺, 曾东方
(西南交通大学牵引动力国家重点实验室, 四川 成都 610031)
螺纹紧固件易拆装、可反复使用,且具有较高的联接强度,机械结构中需要反复拆装的部位多采用螺纹紧固件进行联接.但是,在振动载荷作用下,螺纹紧固件易发生松动失效.研究指出[1-4],垂直于螺杆方向的横向载荷可以在螺纹面产生大切向力,打破螺纹面原有的受力平衡,使螺纹面产生相对滑移,造成螺纹面沿松脱方向转动.在预紧力的作用下,螺纹面存在较大的法向载荷,满足磨损产生的条件[5-6].文献[7-9]中发现,振动载荷的持续作用导致螺纹面磨损的产生,螺纹面的磨损造成螺纹副配合程度的降低,紧固件预紧力的降低,使紧固件发生松动.在横向振动条件下,螺纹面磨损与紧固件松动的关系目前尚不明确.
微粒子喷丸(fine particle peening, FPP)可以强化材料表面,提高材料对磨损的抵抗[10].由于该工艺使用的丸粒尺寸小(直径50~100 μm),为普通喷丸丸粒的10%左右,不会显著改变构件尺寸,从而保证构件间正常配合.本文采用FPP工艺处理了镀锌紧固件螺纹面,比较了未喷丸紧固件(electro zinc plate,EZP)及喷丸紧固件(FPP-EZP)的抗松动能力,及螺纹面的磨损程度,从试验角度分析了螺纹面磨损对紧固件松动的影响.
文献[11]建立了考虑螺纹面磨损深度变化的螺牙结构刚度模型,该模型仅包含螺牙部分,计算了随螺纹面磨损深度的增加,各螺牙受到载荷大小的变化.在螺牙结构刚度模型基础上,本文建立……
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