針對全扭矩工況(螺栓預(yù)緊力矩均為設(shè)計(jì)值)、欠扭矩工況(螺栓預(yù)緊力矩均為設(shè)計(jì)值的20%)和部分欠扭矩工況(其中一組對角螺栓預(yù)緊力矩為設(shè)計(jì)值,另一組對角螺栓預(yù)緊力矩為設(shè)計(jì)值的20%),系統(tǒng)開展了軸向振動載荷作用下切槽式螺母的防松性能研究;全扭矩工況下研究了切槽處裂紋對切槽式螺母防松性能的影響,利用體式顯微鏡(OM)和掃描電子顯微鏡(SEM)等微觀分析設(shè)備分析裂紋的擴(kuò)展情況。結(jié)果表明:在三種預(yù)緊工況下,全扭矩時(shí)螺母具有良好的防松性能,但在欠扭矩和部分欠扭矩工況下螺母的防松性能降低,且后者更為嚴(yán)重;螺栓的松動過程可分為兩個(gè)階段:第一階段是螺栓軸向力快速下降,原因是材料發(fā)生塑性變形和螺紋接觸面應(yīng)力重新分布;第二階段是螺栓殘余預(yù)緊力緩慢下降,原因是螺紋接觸面發(fā)生微動磨損。此外,切槽處裂紋會降低螺母防松性能,通過微觀分析表明裂紋試驗(yàn)后出現(xiàn)明顯擴(kuò)展。
【部分圖文】：

螺栓連接振動試驗(yàn)在島津電液伺服疲勞試驗(yàn)機(jī)（型號：EHF-UM100K2-040-OA）上進(jìn)行，螺栓軸向力通過壓力傳感器測量，并由東華測試公司研發(fā)的DHDAS動態(tài)信號采集系統(tǒng)進(jìn)行采集。試驗(yàn)裝置如圖1所示，上下夾具均為高強(qiáng)度調(diào)質(zhì)鋼（40Cr Ni Mo）。試驗(yàn)時(shí)先用疲勞機(jī)下夾頭固定下夾具，之后將四個(gè)螺栓依次穿過上夾具、壓力傳感器和下夾具，最后通過螺母連接起來。對四個(gè)螺栓按對角預(yù)緊原則使用數(shù)顯扭矩扳手施加扭矩，然后調(diào)整疲勞機(jī)上夾頭，降至相應(yīng)位置后夾緊上夾具。試驗(yàn)采用載荷幅值控制來模擬螺栓連接結(jié)構(gòu)在振動試驗(yàn)下的慣性力[23]，其慣性力為正弦加載方式的軸向交變載荷，加載路徑為：

全扭矩工況下螺栓松動速率曲線和松動曲線

圖2 全扭矩工況下螺栓松動速率曲線和松動曲線從圖3(a）可以看出，螺栓松動速率曲線與全扭矩工況下具有相同特征，在試驗(yàn)初期松動速率迅速增大，且最大松動速率為12.5%±0.2%。隨后松動速率迅速下降并趨于平緩。

本文編號：2855102