【摘要】：眾所周知,低速柴油機(jī)作為船舶主要的動(dòng)力裝置,與船舶運(yùn)行的安全可靠性,機(jī)動(dòng)性,經(jīng)濟(jì)性密切相關(guān);而高強(qiáng)螺栓是低速柴油機(jī)重要的機(jī)械連接件,其在工作時(shí)的強(qiáng)度與壽命也是低速柴油機(jī)穩(wěn)定運(yùn)行的關(guān)鍵。因此,本文研究了低速機(jī)主軸承螺栓性能,主要內(nèi)容如下:對(duì)螺栓的材料成分進(jìn)行分析,并對(duì)其進(jìn)行力學(xué)性能測(cè)試,測(cè)得常溫狀態(tài)下螺栓材料的屈服強(qiáng)度、抗拉極限與疲勞壽命,繪制不同平均應(yīng)力下的疲勞壽命曲線(xiàn),并對(duì)疲勞斷口進(jìn)行分析,從微觀(guān)角度分析疲勞的形成過(guò)程;對(duì)螺栓整體進(jìn)行了拉伸試驗(yàn)得到了螺栓軸力與形變量之間的關(guān)系,并測(cè)試了螺栓的硬度,為船用低速機(jī)主軸承螺栓的應(yīng)力分布研究與疲勞壽命預(yù)測(cè)提供了較為客觀(guān)的試驗(yàn)數(shù)據(jù)。利用ANSYS有限元分析軟件的接觸非線(xiàn)性分析方法對(duì)螺栓結(jié)構(gòu)的二維軸對(duì)稱(chēng)模型進(jìn)行分析計(jì)算,得到了不同預(yù)緊力下的應(yīng)力分布,對(duì)預(yù)緊力作用下螺紋應(yīng)力分布不均問(wèn)題進(jìn)行分析,討論了塑性應(yīng)變對(duì)應(yīng)力最大值的影響;求得極限載荷下螺栓的應(yīng)力分布,分析了相同工作載荷下,預(yù)緊力與螺栓所受載荷波動(dòng)之間的關(guān)系。將實(shí)驗(yàn)得到的不同平均應(yīng)力下的疲勞壽命曲線(xiàn)與有限元分析的結(jié)果導(dǎo)入疲勞有限元分析軟件,對(duì)在正常工作情況下的螺栓進(jìn)行疲勞壽命預(yù)測(cè);此外,分析了預(yù)緊力與螺栓表面粗糙度對(duì)螺栓壽命的影響。
【圖文】：

1.2 高強(qiáng)螺栓簡(jiǎn)介圖 1.1 高強(qiáng)螺栓如圖1.1所示，高強(qiáng)螺栓作為一種常見(jiàn)的螺紋緊固件，廣泛應(yīng)用于各種機(jī)械設(shè)備之中。高強(qiáng)度螺栓在裝配時(shí)預(yù)緊力很大，因此它具有很好的受力和抗振性能，此外高強(qiáng)度螺栓連接具有很多的優(yōu)點(diǎn)最主要的是裝配簡(jiǎn)單、抗疲勞性能良好等優(yōu)勢(shì)，近些年高

[2]，通過(guò)與被螺栓連接的墊圈以及螺母之間的接觸使得被連接件也會(huì)產(chǎn)生相同大小的力，如圖1.2所示。通過(guò)這個(gè)力的作用會(huì)使得螺栓與被連接件的表面產(chǎn)生很大的摩擦力來(lái)抵抗這個(gè)力的作用，然而其實(shí)在構(gòu)件中存在進(jìn)行預(yù)緊后因螺栓變形而產(chǎn)生的軸力，可以知道的是，只要這個(gè)摩擦力大于這個(gè)軸力，那么這整個(gè)構(gòu)件就不會(huì)產(chǎn)生滑移[3]。圖 1.2 高強(qiáng)度螺栓原理機(jī)體緊固的原因是由于接觸面上的摩擦力導(dǎo)致的，然而增加摩擦力則是通過(guò)對(duì)螺栓施加的預(yù)緊力進(jìn)而傳遞的力的方式來(lái)實(shí)現(xiàn)。然而螺栓為了不使他們不發(fā)生相對(duì)的滑移量，只能通過(guò)增大摩擦力來(lái)實(shí)現(xiàn)，所以總而言之加大螺栓的預(yù)緊力則是阻止它們發(fā)生滑移即提高了連接的穩(wěn)定性。正因?yàn)槁菟ㄟB接的廣泛性，所以螺栓的工作情況會(huì)影響到整個(gè)結(jié)構(gòu)的可靠性以及安全性。高強(qiáng)度螺栓是一種應(yīng)用廣泛的螺紋緊固件，由于其存在諸多的優(yōu)點(diǎn)，，所以經(jīng)歷了這么多年不但沒(méi)有被取代反而越來(lái)越受到各行各業(yè)的青睞。并且也被許多行業(yè)的先進(jìn)工作者進(jìn)行了諸多的優(yōu)化[4]
【學(xué)位授予單位】：哈爾濱工程大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類(lèi)號(hào)】：U664.121;O346.2

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本文編號(hào)：2691289