螺紋截面法的案例
【APDL Showcase研讀分享】螺栓螺紋咬合分析（螺紋截面法）
本showcase演示了一種通過螺栓截面法模擬螺栓螺紋的簡化建模技術——螺栓螺紋建模技術（螺紋截面法）。該方法得到的近似結果接近于真實螺紋螺栓模型的精度，但不需要詳細的螺紋幾何和精細的網格離散。螺栓截面法還大大節省了模擬時間。
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【簡介】
螺栓連接用于將兩個或多個部件連接在一起，形成一個機械結構的組件。為了實現螺栓連接結構的預期物理行為，需要一個詳細的三維螺栓模型，包括螺栓預拉力效應和接觸界面的摩擦行為。然而，對于大型、復雜的結構，由于問題規模的限制和與分析整個結構相關的計算成本，螺栓連接的詳細建模是困難的。
螺栓螺紋建模技術 可用于2-D和3-D接觸單元，提供了簡化的建模，精度接近于真正的螺紋螺栓模型。螺栓螺紋建模技術可以通過分配一個“螺紋截面” (由SECTYPE命令定義)來模擬覆蓋在光滑圓柱形螺栓表面上的接觸元素。為了近似螺栓的行為，根據用戶指定的螺紋幾何數據和螺栓軸的端點(通過SECDATA命令輸入)在內部執行計算。
螺栓螺紋建模技術對于系統級建模是很有用的，其中螺栓的主要功能是傳遞負載。由于沒有幾何細節和網格離散化，該方法在計算成本上也不昂貴。該技術可應用于三維模型和二維軸對稱模型。
【案例介紹】
螺栓連接的兩個主要特性是預緊和螺紋配合部分的接觸。為了模擬螺栓的配置，建立了M120螺栓與一個蓋板和一個底板模型。
螺栓的最大直徑為120mm，節徑為116mm，節距為6mm，半螺紋角度為30度（按標準螺紋輪廓）。
螺栓預緊力為256446 N，模擬實際螺栓現象。定義了三個摩擦接觸對（FCP）：一個在螺紋區域內；一個在螺栓頭與蓋板之間；第三個在蓋板與底板之間。
展開 【經典案例欣賞11】增大截面法加固柱偏壓受力分析（考慮二次受力）
項目難點：
1、二次受力設置；
2、新舊混凝土截面接觸設置；
3、精細建模。
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滾珠絲杠副測試技術及裝備研究如何了？
二、測量拓展
國外Harada Hiroyuki 等對滾珠絲杠滾道型面弧線的成形過程和方法進行了分析, 提出了用六球法對滾珠絲杠尺寸參數和滾道形狀誤差進行動態測量和實時分析的方法。IshimatsuJun 等提出了基于非接觸式光學測量傳感器和三線法的滾珠絲杠有效直徑誤差動態檢測方法, 并研制成專用儀器進行了基礎實驗。對國外已報道的這些相關研究成果進行分析可知:在滾珠絲杠副滾道型面檢測方面, 國外學者所提出的方法大多能針對滾道型面誤差中的多項指標進行檢測, 具有一定綜合性。
CastoreGlen M 等提出了一個精密機械系統帶動激光傳感器檢測螺紋型面的方法, 分析數字圖像推導螺紋幾何參數, 這個螺紋測量系統可以安裝在螺紋加工設備上, 用于螺紋成形過程的在線檢測和控制。Hsueh-Liang Huang 等提出了一種新穎的基于激光的滾珠絲杠螺紋輪廓測量系統。采用激光測量單元檢測螺紋輪廓的縱向截面, 雙軸旋轉臺則移動未檢測的物體, 并通過和坐標測量儀器(CMM) 的比較得出測量誤差, 實驗結果表明測量參數在公差范圍之內, 證實該系統具有高性能, 是提高精密絲杠制造的在線質量控制的有效方法。另外, 根據滾珠絲杠螺紋法向截面圓弧半徑和接觸角對預緊轉角影響, 日本NSK 公司開發出圓弧半徑和接觸角誤差測量儀, 以提高滾珠絲杠副傳動平穩性。
近十年來, 國內研究成果大多集中在滾珠絲杠副行程誤差的檢測方法和設備, 南京理工大學研究了滾珠絲杠滾道幾何參數的測量和計算方法, 提出一種滾珠絲杠螺旋滾道綜合誤差自動檢測系統并開發了測試儀器。該系統采用非接觸式測量方法, 通過安裝在測量架上的高精度光幕式傳感器沿絲杠方向的移動, 實現對絲杠各個滾道參數的測量, 效率高、精度高,能很好地反映絲杠各滾道型面誤差。國內在滾道型面誤差檢測方面研究成果很少。
展開 車工實操經驗27條技巧，值得收藏
調直用的專用扁鏟尺寸R，應大于絲杠牙底直徑的一半，b小于牙底寬，α小于牙形角；與工件接觸的R截面，應磨出圓弧；調直完后，應用銼刀將被擠壓的牙底處修平。
5、橡膠螺紋的加工
由于橡膠的硬度很低，彈性模量只有2.35N，相當于碳鋼的1/85000，在外力的作用下，極易變形，切削時很困難。特別是切削加工一些異形螺紋，更為困難。
為了解決橡膠螺紋的加工，在車床上安裝一個可以任意調整螺旋角的磨頭，或在螺紋精度要求不高的情況下，也可用風動磨頭代替。砂輪采用直徑Φ60mm～Φ80mm，粒度為60#～100#的白剛玉砂輪。砂輪安裝后，采用金剛石筆將砂輪形狀修整好，砂輪的形狀是螺紋的法向截面形狀。
螺紋導程小，車床銘牌有，可以直接扳動車床手柄獲得。當車床銘牌上沒有，必須計算出所需的掛輪。一般可查手冊，也可用計算的方法，求出并制造所需的掛輪。
一般螺紋導程大于300mm時，必須降低主軸轉速，以免因主軸轉速高而影響螺紋磨削質量，同時也使操作緊張或損壞進刀箱的零件。減速的方法有：改變主、被動皮帶輪直徑；在車床外增加減速箱。
分頭的方法，和車多頭螺紋的方法一樣。
在車床上采用磨削橡膠螺紋，是一種高效率、高質量的加工工藝，先后采用磨削的方法，加工導程為（1.5～1280）mm的單頭和多頭橡膠螺紋，其質量均符合要求。
6、臺階深孔車削的方法
在車床上車削長徑比大于4的孔，由于刀桿的剛性差，切削時振動，影響切削效率和加工表面的質量，給車削帶來了困難。特別是孔徑較大而孔很深，并帶有臺階的情況下，由于刀桿、機床剛性的影響，加工更為困難。為了提高工件加工質量與效率，設計制造專用工裝，車削臺階深孔，效果很好。
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