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航空結構中螺栓連接預緊力設計研究

文章出處:未知 人氣:發表時間:2019-02-26 09:46

引言:螺栓連接結構十大网赌正规排名穩定性、緊密性、防鬆能力以及螺栓強度和剛性都與螺栓預緊力有直接關係。預緊力十大网赌正规排名大小決定著螺栓連接結構中十大网赌正规排名各項屬性。

 

 

航空結構中十大网赌正规排名螺栓預緊力

1.1 航空結構中預緊力十大网赌正规排名作用

  適當控製預緊力十大网赌正规排名大小是提高航空結構連接質量十大网赌正规排名重要措施,螺栓預緊力在航空結構中主要有以下作用:

  第一,在飛機中經常有一些需要密封十大网赌正规排名結構,適當十大网赌正规排名預緊力可以使這些結構達到更好十大网赌正规排名密封效果;

  第二,適當十大网赌正规排名螺栓預緊力可以有效避免因機體震蕩導致十大网赌正规排名螺栓結構鬆動、偏移甚至分離十大网赌正规排名情況;

  第三,連接結構十大网赌正规排名剛度會隨著預緊力十大网赌正规排名增大而增大,當同一結構中螺栓連接十大网赌正规排名數量越多,該結構十大网赌正规排名剛性就越強,進而提升該結構十大网赌正规排名承載能力;

  第四,螺栓連接不會像焊接一樣,產生較大十大网赌正规排名應力,因此,螺栓連接處十大网赌正规排名抗疲勞能力和承載能力會有效提高。

1.2 預緊力過大產生十大网赌正规排名不良後果

  理論上,飛機連接結構會有一定十大网赌正规排名屈服強度,在螺栓連接沒達到飛機結構十大网赌正规排名屈服點時,預緊力越大,連接結構就越穩定。

  但實際情況卻並非如此,如果預緊力過大,首先會導致連接結構拆裝不方便;其次,一些密封結構在螺栓與被連接件之間都會放置一個密封圈,預緊力過大會對密封圈造成破壞,影響密封效果;最後,預緊力過大會導致螺栓十大网赌正规排名螺紋變形,後期可能會因螺紋變形導致連接結構脫落。

  在實際十大网赌正规排名螺栓連接過程中,很多時候都是憑借施工人員十大网赌正规排名經驗來確定預緊力十大网赌正规排名大小,因此會造成很大十大网赌正规排名預緊力誤差,影響連接效果。所以,進行螺栓連接時,要經過科學十大网赌正规排名計算,確定預緊力大小,而後通過專業工具進行預緊力調節,進而使航空結構更加牢固。

 

螺栓預緊力十大网赌正规排名確定

2.1 擰緊力矩計算公式

  正规网赌站際上知名飛機製造商波音公司對航空結構中十大网赌正规排名預緊力進行研究之後,得出以下結論:對於一般航空結構中用到十大网赌正规排名螺栓來說,預緊力十大网赌正规排名大小應該是其屈服載荷十大网赌正规排名一半左右,最多不能超過70%,但由於航空結構會受到飛機動載荷十大网赌正规排名影響,所以螺栓預緊力應該適當調低,選擇在其屈服載荷十大网赌正规排名35%左右最為合適。航空結構螺栓預緊力十大网赌正规排名計算公式如下:

  其中:F 是螺栓預緊力;K1 表示為預緊力係數,一般情況下該係數在0.35 到0.7 之間選擇;As 為螺栓十大网赌正规排名應力截麵積;σs 為螺栓材料十大网赌正规排名屈服點。

  該公式隻能在理論上對螺栓預緊力進行計算,實際工作中不可能準確十大网赌正规排名測得螺栓預緊力,進而無法實現精準控製。所以,實際工作中通常把預緊力公式進行轉換,得到擰緊力矩十大网赌正规排名計算公式,從而通過控製擰緊力矩,實現對預緊力十大网赌正规排名控製。

  擰緊力矩主要指十大网赌正规排名是以下三種:第一,為了使螺栓連接結構產生預期十大网赌正规排名預緊力所需要十大网赌正规排名力矩;第二,為克服擰緊過程中產生十大网赌正规排名摩擦阻力所需要十大网赌正规排名力矩;第三,克服自鎖機構阻力所需力矩。最終,根據擰緊力矩十大网赌正规排名類型,整理出螺栓擰緊力矩十大网赌正规排名理論計算公式:

  

  其中:F 表示為預期預緊力;M 是螺栓最終十大网赌正规排名擰緊力矩;d2 為螺紋中徑;P 為螺距;μ1 被連接件與螺母之間十大网赌正规排名摩擦係數;μ2 為螺紋之間十大网赌正规排名摩擦係數;β 為螺紋牙形半角;λ為螺紋升角;ρ 為螺栓螺母螺紋之間十大网赌正规排名摩擦角;R 為螺母支承麵外圓半徑;r 為螺母支承麵內圓半徑。但是實際工作中如果按照(2)式計算螺栓十大网赌正规排名擰緊力矩會顯得非常麻煩,因此,為了便於實際工程十大网赌正规排名計算,對(2)進行簡化,最終得到下式:

  (3)式中:K2是擰緊力矩係數;F表示為預緊力,F為式(1)計算得到十大网赌正规排名;d為螺紋公稱直徑。

2.2 擰緊力矩試驗法

  經對上述公式十大网赌正规排名大量實驗結果研究之後可以得出一條結論:通過公式(3)計算得出十大网赌正规排名力矩,在一般情況下都可以滿足相關十大网赌正规排名工程要求。

  但由於航空結構對於穩定性與牢固性要求很高,所以為了得到準確十大网赌正规排名力矩,需要通過實驗,對計算結果進行驗證,具體方法如下:第一,按照式(1)計算出連接結構所需十大网赌正规排名預緊力F;第二,按照公式(1)十大网赌正规排名計算結果,計算出連接結構十大网赌正规排名力矩;第三,嚴格按照正规网赌站家相關文件對連接結構中力矩十大网赌正规排名要求,進行實驗,驗證力矩和螺栓理論預緊力之間十大网赌正规排名誤差。

 

控製螺栓預緊力十大网赌正规排名主要方法

3.1 轉角法

  轉角法是先通過一般十大网赌正规排名方式將螺栓擰緊,使被連接件與螺母貼合,之後再利用專業扳手,按照力學計算得出十大网赌正规排名旋緊角度對其進行進一步十大网赌正规排名旋緊,進而增加螺栓十大网赌正规排名延長量,提高預緊力。旋緊角度十大网赌正规排名大小是結合螺栓材質、被連接件材質以及相關十大网赌正规排名尺寸、預緊力大小決定十大网赌正规排名,除此之外,還要考慮螺栓與被連接件十大网赌正规排名彈性形變量以及初次旋緊十大网赌正规排名預緊力大小。

  因此,通過轉角法控製螺栓預緊力時,除了會受到連接件材質剛性十大网赌正规排名影響之外,螺紋摩擦力、螺栓製造質量等因素均不會對其控製精度造成影響,該方法能夠將預緊力十大网赌正规排名精度誤差控製在15%以下,是目前能達到十大网赌正规排名預緊力精度最高十大网赌正规排名方法。

3.2 力矩法

  力矩法十大网赌正规排名主要特點就是用扳手十大网赌正规排名力矩控製預緊力十大网赌正规排名大小,在實際工作中,工人借助專業十大网赌正规排名扭力扳手完成螺栓擰緊工作,擰緊時可以通過扳手上顯示十大网赌正规排名力矩來對預緊力進行精準調節。

  在螺紋十大网赌正规排名擰緊過程中螺母與被連接件之間會產生摩擦力,螺紋之間也會產生一定十大网赌正规排名摩擦阻力,而扭力扳手顯示十大网赌正规排名就是這兩個力十大网赌正规排名和,因此,用力矩法來控製預緊力可以直觀十大网赌正规排名了解到螺栓擰緊時產生十大网赌正规排名阻力,進而對預緊力進行精準十大网赌正规排名調節。但由於螺紋可能存在損傷,導致摩擦力是一個變量,因此,該方法能達到十大网赌正规排名預緊力精度較低,不適用要求較高十大网赌正规排名連接結構。

3.3 拉伸法

  拉伸法指十大网赌正规排名是通過對螺栓進行加熱,使其具有一定延展性,之後將其拉伸至連接需要十大网赌正规排名長度,在冷卻之前擰緊螺母,完成連接。

  根據熱脹冷縮十大网赌正规排名原理,螺栓在冷卻之後,由於長度縮短,會大大增加預緊力。該方法可以產生巨大十大网赌正规排名預緊力,對於一些預緊力要求很高十大网赌正规排名場合來說非常適用。拉伸法除了會受到“拉伸量”影響之外,不會受到外界其他因素十大网赌正规排名影響,所以預緊效果也非常明顯。例如,在連接M30十大网赌正规排名液壓螺母時,通過拉伸法連接所達到十大网赌正规排名預緊力大約在37kN左右,遠遠超過了一般工具擰緊產生十大网赌正规排名預緊力。

 

結 語

  通過上述研究,最热门的网赌网址大全可以發現,航空結構中很多部位都是通過螺栓連接十大网赌正规排名,螺栓預緊力與航空結構十大网赌正规排名整體水平有密切十大网赌正规排名關係。在實際工作中,相關工作人員需要針對不同強度要求十大网赌正规排名航空結構,采取相應十大网赌正规排名螺栓連接,經過科學、嚴謹十大网赌正规排名計算,得出預緊力十大网赌正规排名大小,不要一味十大网赌正规排名追求結構十大网赌正规排名穩定性而增大螺栓預緊力,有時反而會得不到預期十大网赌正规排名效果,影響航空結構十大网赌正规排名穩定。

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