李维俊，汪小芳

(1.浙江同济科技职业学院，杭州 311231； 2.浙江运达风电股份有限公司，杭州 310012)

0 引言

由于进水球阀的结构外形比较复杂，所以分瓣结构的阀体1和阀体2基本采用铸件，并用双头螺杆连接。螺杆的一端旋合螺母，另一端与阀体2的内螺纹部分相配合。机械设计手册和企业设计基准均要求螺纹旋入铸件内螺纹的深度不得低于1.5倍的螺纹公称直径，经典计算结果只能得到螺纹旋合范围以内的平均应力，无法判定1.5倍旋合深度是否合适。螺纹旋合深度是否可以选1.25倍或是1.0倍，这个问题值得深入研究和探讨。

对于螺纹应力与旋合深度之间的关系，无法找到合适的经典计算和经验计算方法，只能采用有限元分析的手段进行。目前，多数学者对螺纹副的研究，主要集中在螺牙的应力分布状况和变形情况，并以螺纹牙根最大应力相等为优化目标，对螺纹牙高进行优化设计；螺纹牙根部的应力主要集中在内外螺纹啮合部分的第一扣的螺纹牙根部，距离此部位越远的螺纹所受应力变得越小；有限元分析软件可以采用简化模型对螺栓受轴向力后的应力变化进行模拟分析，结果显示简化模型的计算结果是有效的[1-3]。

但是，以前的研究很少关注到铸件内螺纹旋合深度不低于1.5倍螺纹公称直径这个点。文中在前人的研究基础上，建立铸件内螺纹和螺杆外螺纹有限元模型，通过有限元分析，根据螺纹应力分布状况的计算结果，分析了铸件内螺纹和合金钢外螺纹的螺牙应力与旋合深度之间的关系，为设备制造企业合理设置连接螺杆参数提供一定的参考。……