螺栓聯(lián)接的案例
螺栓聯(lián)接預(yù)緊力值的選擇準(zhǔn)則
螺栓聯(lián)接預(yù)緊力值的選擇準(zhǔn)則
聯(lián)接類型與應(yīng)用場(chǎng)合
預(yù)緊應(yīng)力/屈服點(diǎn)①
受剪的鉸制孔螺栓聯(lián)接
拉伸載荷極小的螺栓聯(lián)接，如地腳螺栓
有因較大應(yīng)力腐蝕而斷裂之危險(xiǎn)的螺栓聯(lián)接
0.10～0.20
有墊片的密封螺栓聯(lián)接
0.35～0.40
沒(méi)有墊片的密封螺栓聯(lián)接，此聯(lián)接承受拉伸載荷，并且必須滿足安全規(guī)范的要求
壓力容器螺栓聯(lián)接預(yù)緊力的上限
0.50～0.60
為避免振動(dòng)松退或疲勞等壓緊力過(guò)小的場(chǎng)合
主要根據(jù)裝配中所用預(yù)緊力控制方式和螺栓是否允許拉力超過(guò)屈服點(diǎn)選擇預(yù)緊力
采用力矩扳手?jǐn)Q緊時(shí)的預(yù)緊力上限
0.7
螺栓強(qiáng)度或拉力在裝配時(shí)可以測(cè)量出的場(chǎng)合
0.85～0.95
鋼結(jié)構(gòu)螺栓聯(lián)接，聯(lián)接依靠摩擦力抵抗橫向外載荷
外載荷預(yù)先準(zhǔn)確知道，并且螺栓允許拉力超過(guò)屈服點(diǎn)，螺栓經(jīng)加工硬化仍有足夠韌性的場(chǎng)合
1.00
① 屈服點(diǎn)系指螺栓材料的屈服點(diǎn)σs。
注：文章來(lái)自網(wǎng)絡(luò)，供參考。
展開 基于ANSYS經(jīng)典界面的單個(gè)螺栓聯(lián)接的分析-1
螺栓聯(lián)接是機(jī)械聯(lián)接中的一種常見(jiàn)方式。在對(duì)機(jī)械裝配體進(jìn)行有限元分析時(shí)，經(jīng)常涉及到螺栓聯(lián)接的分析問(wèn)題。
那么如何對(duì)螺栓聯(lián)接進(jìn)行分析呢？方法很多，這主要取決于問(wèn)題本身的性質(zhì)及分析的目的。
本文以單個(gè)螺栓聯(lián)接分析為例，說(shuō)明如何在ANSYS經(jīng)典界面中進(jìn)行有預(yù)緊的螺栓聯(lián)接分析。之所以選擇經(jīng)典界面，是為了清晰地說(shuō)明ANSYS進(jìn)行螺栓分析的實(shí)質(zhì)。
雖然在WB中也可以方便的進(jìn)行螺栓預(yù)緊的分析，但是那里只能看到表面現(xiàn)象，而對(duì)于弄清楚其建模的實(shí)質(zhì)幫助不大。
該例子來(lái)自于《ANSYS機(jī)械工程應(yīng)用精華50例》的第47個(gè)例子。【（第三版），高耀東，劉學(xué)杰主編，電子工業(yè)出版社，2011.】，本文主要對(duì)其加強(qiáng)了顯示部分和講解部分，以便用戶能更清晰地理解其分析過(guò)程。
本篇對(duì)于螺栓聯(lián)接使用完整的三維建模方式，第二篇使用簡(jiǎn)化建模方式。
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【問(wèn)題描述】
一個(gè)連接結(jié)構(gòu)由上連接板，下連接板，一個(gè)螺栓，一個(gè)螺母構(gòu)成。如下圖所示。該圖只繪制了整個(gè)連接的四分之一，因?yàn)閷?duì)稱的緣故，只分析四分之一就足夠。
該聯(lián)接很簡(jiǎn)單，就是一個(gè)螺栓加上一個(gè)螺母把上下兩塊連接板固定在一起。
現(xiàn)在給螺栓施加5000N的預(yù)緊力，然后施加1000N的工作載荷，要求施加該預(yù)緊力及施加工作載荷后，螺栓中的應(yīng)力分布狀態(tài)，以及兩塊連接板的應(yīng)力狀態(tài)。
【問(wèn)題分析】
1. 幾何建模。由于問(wèn)題簡(jiǎn)單，直接在ANSYS中進(jìn)行建模，對(duì)于螺栓分成四個(gè)空心圓柱體，而螺母是一個(gè)空心圓柱體（藍(lán)色），它們之間均使用粘接的方式進(jìn)行連接。
2. 預(yù)緊力的施加。首先需要?jiǎng)?chuàng)建一個(gè)預(yù)緊截面，并對(duì)此截面劃分網(wǎng)格，從而生成預(yù)緊單元。
展開 基于MATLAB的螺栓組聯(lián)接的可靠性優(yōu)化設(shè)計(jì)
基于MATLAB的螺栓組聯(lián)接的可靠性優(yōu)化設(shè)計(jì)
徐梓斌, 閔劍青
(浙江樹人大學(xué)現(xiàn)代教育技術(shù)中心,杭州310015, E2mail: xu_zibin@sina. com)
摘 要:有密封性要求的螺栓組聯(lián)接設(shè)計(jì)在工程中占有非常重要的地位,為了能找到一種簡(jiǎn)便實(shí)用的設(shè)
計(jì)方法,本文研究了基于MATLAB平臺(tái)的螺栓組聯(lián)接可靠性優(yōu)化設(shè)計(jì)的新方法。建立了螺栓組聯(lián)接的設(shè)計(jì)模
型,描述了利用MATLAB優(yōu)化工具箱解決螺栓組聯(lián)接設(shè)計(jì)問(wèn)題的具體方法。通過(guò)實(shí)例計(jì)算,結(jié)果表明該方法
簡(jiǎn)單有效、編程量小,非常適合工程技術(shù)人員使用。
關(guān)鍵詞: 螺栓組聯(lián)接;優(yōu)化設(shè)計(jì);可靠性;MATLAB
基于MATLAB的螺栓組聯(lián)接的可靠性優(yōu)化設(shè)計(jì).pdf
展開 【基礎(chǔ)知識(shí)】關(guān)于墊圈及彈簧墊圈使用方法及誤區(qū)分析 ，很全面透徹！
在一些重載場(chǎng)合，經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)過(guò)螺栓把墊圈壓碎的情況，然后就想選用高強(qiáng)度墊圈，但是螺栓聯(lián)接副必須選用相適用等級(jí)的螺栓、螺母和墊圈，這條原則是必須遵守的。
一、高強(qiáng)墊圈選用 平墊圈的作用一是增加支撐面積，防止損傷零件表而；二是結(jié)構(gòu)要求（如長(zhǎng)孔），便于聯(lián)接。因此，在高強(qiáng)螺栓大預(yù)緊力聯(lián)接中有時(shí)為了防止承壓面的破壞，在聯(lián)接中使用平墊圈。
在《GB/T 1230鋼結(jié)構(gòu)用高強(qiáng)度墊圈》彈墊中，它的應(yīng)用參照《GB/T 3632-2008鋼結(jié)構(gòu)用扭剪型高強(qiáng)度螺栓聯(lián)接副》，屬于結(jié)構(gòu)鋼用螺栓聯(lián)接副標(biāo)準(zhǔn)之一，只用12mm-30mm幾種規(guī)格，標(biāo)準(zhǔn)明確適用范圍是“本標(biāo)準(zhǔn)適用于GB/T 1228《鋼結(jié)構(gòu)用高強(qiáng)度大六角頭螺栓》配套使用的鋼結(jié)構(gòu)摩擦型高強(qiáng)度螺栓聯(lián)接副”，應(yīng)該更適用于建筑、橋梁行業(yè)。
還有一種《GB/T 18230.5-2000 栓接結(jié)構(gòu)用平墊圈 淬火并回火》，是一種大六角螺栓聯(lián)接副用墊圈，也有自己相適用的螺栓、螺母。
至于JB/ZQ 4080，屬于機(jī)械部重型標(biāo)準(zhǔn)，現(xiàn)在已經(jīng)不太實(shí)用了，此處不考慮。
展開 
五種不同建模方式的法蘭螺栓連接分析
問(wèn)題描述
螺栓聯(lián)接的一對(duì)帶頸對(duì)焊法蘭承受內(nèi)壓1MPa，遠(yuǎn)端載荷500N以及軸向拉2389N，試對(duì)該法蘭聯(lián)接進(jìn)行結(jié)構(gòu)靜力學(xué)分析。（本例目的在于不同建模方式的螺栓聯(lián)接模擬對(duì)比，暫不考慮法蘭的強(qiáng)度校核及墊片的密封性能。）
分別采用五種不同的螺栓聯(lián)接方式模擬：
（1）無(wú)螺栓、綁定接觸；
（2）無(wú)螺栓、梁連接；
（3）線體梁螺栓；
（4）實(shí)體螺栓（無(wú)螺紋）；
（5）實(shí)體螺栓（有螺紋）。
由于模型及載荷對(duì)稱，因此分析模型取一半，螺栓聯(lián)接分別采用3D實(shí)體模型及采用體-體梁聯(lián)接模型，法蘭一段接管延伸足夠長(zhǎng)度（大于2.5√RT），假設(shè)支架固定在接管端，螺栓預(yù)緊力為25kN。
方法1：無(wú)螺栓、綁定接觸
無(wú)螺栓、綁定接觸是最簡(jiǎn)單的方法，在連接組件的接觸面之間定義綁定接觸，這個(gè)簡(jiǎn)化方式會(huì)使結(jié)構(gòu)過(guò)于剛性，且無(wú)法得到每個(gè)螺栓的載荷。
從圖2、圖3可以看出法蘭端部側(cè)彎變形最大，為0.0816mm；接管端部應(yīng)力最大為22.8MPa。同時(shí)可以使用Contact Tool查看法蘭接觸壓力，如圖4所示。接觸壓力顯示彎曲一側(cè)壓緊為正壓力1.13MPa，另一側(cè)負(fù)壓力為-3.1MPa，表示此處接觸面會(huì)分離。
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方法:2：無(wú)螺栓、梁連接
本模型中，梁連接是唯一將法蘭連接在一起的，螺栓承受所有載荷，結(jié)果通常更保守，后續(xù)手工計(jì)算確定螺栓是否失效。在接觸設(shè)置中添加梁連接，輸入等效圓柱梁半徑，參考位置為兩連接法蘭外端面，其影響范圍由彈球區(qū)域控制。
可以得到法蘭端部側(cè)彎變形增加到0.092mm，接管端部應(yīng)力強(qiáng)度最大值為22.813MPa。同時(shí)可以采用Beam Probe得到梁的軸向力、剪切力、扭矩和彎矩。
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展開 機(jī)械人必須掌握的3元素：齒輪負(fù)責(zé)傳動(dòng)，軸承負(fù)責(zé)支撐，螺栓負(fù)責(zé)聯(lián)接
導(dǎo)讀：在機(jī)械行業(yè)，螺栓、軸承、齒輪是三個(gè)最基本的元素，重要性位列所有機(jī)械零部件中的前三甲。其中螺栓應(yīng)用最廣，幾乎所有機(jī)械都離不開螺栓，所有機(jī)械傳動(dòng)都離不開軸承，大部分機(jī)械傳動(dòng)都離不開齒輪。因此從重要性來(lái)說(shuō)螺栓是當(dāng)之無(wú)愧的機(jī)械之王。
一、某齒輪箱各零部件之間邏輯關(guān)系
齒輪負(fù)責(zé)傳動(dòng)，軸承負(fù)責(zé)支撐，螺栓負(fù)責(zé)聯(lián)接，各司其責(zé)。但是為了讓這三個(gè)零件更好地發(fā)揮作用人們發(fā)明了一些服務(wù)于這三個(gè)機(jī)械元素的輔助機(jī)械元素：為了實(shí)現(xiàn)服務(wù)于齒輪的正常傳動(dòng)功能，出現(xiàn)了軸；為了支持軸的轉(zhuǎn)動(dòng)，需要軸承；為了軸承的正常運(yùn)轉(zhuǎn)，出現(xiàn)了潤(rùn)滑油或潤(rùn)滑脂；為了維持油脂量不變，出現(xiàn)了密封；同時(shí)為了維持齒輪和軸承的正常運(yùn)轉(zhuǎn)，出現(xiàn)了冷卻。但是各個(gè)機(jī)械元素之間的聯(lián)系不是隨意的，是需要按照力學(xué)規(guī)律和產(chǎn)品要求來(lái)實(shí)現(xiàn)的，具體來(lái)說(shuō)就是常用的標(biāo)準(zhǔn)，某齒輪箱的各零部件之間邏輯關(guān)系如下圖所示：
以上圖齒輪箱零部件關(guān)系為例，需要用到的標(biāo)準(zhǔn)還要更多，但是無(wú)論對(duì)于工程師還是企業(yè)來(lái)說(shuō)，我們完全不需要也不可能面面俱到地都掌握，我們只需要掌握其核心。所謂核心就是觸碰到知識(shí)底層、以力學(xué)和數(shù)學(xué)為工具的計(jì)算方法，我習(xí)慣稱其為學(xué)科，如螺栓聯(lián)結(jié)設(shè)計(jì)計(jì)算學(xué)科VDI2230，過(guò)盈配合計(jì)算學(xué)科DIN7190, 應(yīng)力結(jié)果評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)FKM，軸設(shè)計(jì)學(xué)科DIN743，而不是直接查閱就能得到結(jié)果的標(biāo)準(zhǔn)如頂尖工藝孔標(biāo)準(zhǔn)DIN 332，緊固件材料標(biāo)準(zhǔn)DIN 898-1。恰如計(jì)算機(jī)產(chǎn)業(yè)，美國(guó)的芯片生產(chǎn)的很好，印度的機(jī)箱生產(chǎn)的很好。美國(guó)沒(méi)有機(jī)箱大不了計(jì)算機(jī)敞著用，但是印度沒(méi)有美國(guó)的芯片那就徹底停機(jī)，沒(méi)得用。
二、機(jī)械行業(yè)也是高科技行業(yè)
記得我上大學(xué)的時(shí)候，學(xué)的是機(jī)械工程及自動(dòng)化。當(dāng)時(shí)我們專業(yè)的同學(xué)自己倒是從來(lái)沒(méi)有感覺(jué)概念，但是其它專業(yè)同學(xué)，如電氣和計(jì)算機(jī)專業(yè)的，卻是認(rèn)為我們學(xué)機(jī)械的沒(méi)有前途。為什么會(huì)有這種感覺(jué)呢？
展開 基于 HyperMesh 的鋼結(jié)構(gòu)仿真流程自動(dòng)化定制
本文主要以焊接球連接以及螺栓連接為例進(jìn)行說(shuō)明。縫焊相對(duì)于點(diǎn)焊要容易處理，縫焊焊縫的模擬方法通常采用以下方式：①三維實(shí)體單元模擬焊縫幾何形狀。②幾何連接。③節(jié)點(diǎn)耦合。把焊縫連接的幾何體的相對(duì)應(yīng)節(jié)點(diǎn)直接耦合連接。④梁?jiǎn)卧驐U單元模擬焊縫連接。螺栓連接由于存在預(yù)緊力與接觸面間的摩擦力，螺栓連接使有限元模擬變得復(fù)雜。由于算法與計(jì)算規(guī)模的限制，在螺栓聯(lián)接結(jié)構(gòu)的有限元分析中，常常采用簡(jiǎn)化模型。簡(jiǎn)化模型從整體結(jié)構(gòu)承載出發(fā)，給出了有限元仿真中螺栓聯(lián)接的簡(jiǎn)化方法：①螺栓聯(lián)接的兩部件的相應(yīng)節(jié)點(diǎn)融合成一個(gè)節(jié)點(diǎn)。②彈簧元模擬螺栓。③采用桿單元與梁?jiǎn)卧B接。
2 總結(jié)和討論
本文基于 HyperMesh 進(jìn)行鋼結(jié)構(gòu)仿真分析的二次開發(fā)，制定客戶化的仿真流程。在本文的客戶化制定中，對(duì)于一般力學(xué)分析類型，進(jìn)行了統(tǒng)一的流程規(guī)范，通過(guò)該定制可以使得分析人員從重復(fù)工作中解脫出來(lái)，提高分析效率。通過(guò)客戶化定制，將日常工程工作中常用的載荷曲線，典型材料等加入到了軟件中，可以即時(shí)調(diào)用，從而大大提高了分析的效率和能力。另外，對(duì)于復(fù)雜的鋼結(jié)構(gòu)剛強(qiáng)度分析，一般分析之前需要對(duì)結(jié)構(gòu)進(jìn)行結(jié)構(gòu)分析或者叫經(jīng)驗(yàn)分析，在本客戶化定制中，對(duì)于獲得實(shí)踐驗(yàn)證的典型結(jié)構(gòu)的力學(xué)分析經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行了流程固化，從而大大降低了復(fù)雜問(wèn)題分析中不同分析人員之間的能力差異所造成的影響。該分析流程固化的標(biāo)準(zhǔn)制定是針對(duì)不同鋼結(jié)構(gòu)特點(diǎn)而進(jìn)行的，同時(shí)需要結(jié)合工程實(shí)踐長(zhǎng)期積累總結(jié)。
展開 關(guān)于fe-safe的例子
ansys/fesafe的應(yīng)用實(shí)例
摘要：分析了預(yù)緊力和熱應(yīng)力對(duì)模具聯(lián)接螺栓強(qiáng)度的影響。結(jié)果表明，模具聯(lián)接螺柃的應(yīng)力遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于材料的強(qiáng)
度極限．但在固化過(guò)過(guò)程中，模具聯(lián)接螺栓經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)斷裂現(xiàn)象。應(yīng)用ANSYS／FE-SAFE軟件。對(duì)螺栓進(jìn)行
疲勞分柝，計(jì)算了螺栓的使用壽命，揭示了模具聯(lián)接螺栓斷裂的根本原因。
基于ANSYS╱FE-SAFE的模具聯(lián)接螺栓疲勞仿真分析.pdf
焊接與切割的基本原理及分類
(一)基本原理
在金屬結(jié)構(gòu)及其它機(jī)械產(chǎn)品的制造中常需將兩個(gè)或兩個(gè)以上的零件按一定的形式和尺寸聯(lián)接在一起，這種聯(lián)接通常分兩大類，一類是可拆卸的聯(lián)接，就是不必?fù)p壞被聯(lián)接件本身就可以將它們分開、如 ... (一)基本原理
在金屬結(jié)構(gòu)及其它機(jī)械產(chǎn)品的制造中常需將兩個(gè)或兩個(gè)以上的零件按一定的形式和尺寸聯(lián)接在一起，這種聯(lián)接通常分兩大類，一類是可拆卸的聯(lián)接，就是不必?fù)p壞被聯(lián)接件本身就可以將它們分開、如螺栓聯(lián)接等，見(jiàn)圖1—1。另一類聯(lián)接是永久性聯(lián)接，即必須在毀壞零件后才能拆卸，如焊接。
圖1—1
機(jī)械聯(lián)接
(a)螺栓聯(lián)接 (b)鉚釘聯(lián)接
焊接就是通過(guò)加熱或加壓，或兩者并用，并且使用或不用填充材料，使工件達(dá)到結(jié)合的方法。
為了獲得牢固的結(jié)合，在焊接過(guò)程中必須使被焊件彼此接近到原子間的力能夠相互作用的程度。為此，在焊接過(guò)程中，必須對(duì)需要結(jié)合的地方通過(guò)加熱使之熔化，或者通過(guò)加壓(或者先加熱到塑性狀態(tài)后再加壓)，使之造成原子或分子間的結(jié)合與擴(kuò)散，從而達(dá)到不可拆卸的聯(lián)接。
(二)焊接方法的分類
按照焊接過(guò)程中金屬所處的狀態(tài)及工藝的特點(diǎn)，可以將焊接方法分為熔化焊、壓力焊和釬焊三大類。
圖1—2
永久性聯(lián)接焊接
熔化焊是利用局部加熱的方法將聯(lián)接處的金屬加熱至熔化狀態(tài)而完成的焊接方法。在加熱的條件下，增強(qiáng)了金屬原子的功能，促進(jìn)原子間的相互擴(kuò)散，當(dāng)被焊接金屬加熱至熔化狀態(tài)形成液態(tài)熔池時(shí)，原子之間可以充分?jǐn)U散和緊密接觸，因此冷卻凝固后，即可形成牢固的焊接接頭。常見(jiàn)的氣焊、電弧焊、電渣焊、氣體保護(hù)焊、等離子弧焊等均屬于熔化焊的范疇。
壓力焊是利用焊接時(shí)施加一定壓力而完成焊接的方法。
展開 接觸資料
接觸資料
預(yù)緊力.pdf
BOLT.doc
CAE常用材料彈性模量及泊松比摩擦系數(shù).doc
Ansys螺栓聯(lián)接的接觸分析.pdf
法蘭、螺栓連接系統(tǒng)的三維有限元分析.pdf
l螺紋聯(lián)接預(yù)緊力方面資料[1].pdf
接觸分析.pdf
某市軌道交通車輛發(fā)生螺栓失效，看VDI2230如何扭轉(zhuǎn)乾坤 附VDI2230-2下載
而且螺栓、齒輪、軸承，這些零部件還有一個(gè)有特點(diǎn)：理論計(jì)算精度要遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于有限元計(jì)算精度，因此，在實(shí)際應(yīng)用中很少有用FEA方法來(lái)對(duì)這些零部件進(jìn)行計(jì)算并出報(bào)告的。
一般都是工程理論計(jì)算為主，F(xiàn)EA計(jì)算為輔，正式評(píng)判標(biāo)準(zhǔn)以及計(jì)算報(bào)告，都是理論算法。比如軸承，一般FEA只用于保持架的計(jì)算，而齒輪幾乎沒(méi)有用FEA進(jìn)行正式計(jì)算的可能，至于螺栓，F(xiàn)EA的應(yīng)用也非常初級(jí)和有限。所以，對(duì)螺栓聯(lián)接的力學(xué)原理進(jìn)行深入分析非常有必要，而且是進(jìn)行可靠的螺栓聯(lián)接設(shè)計(jì)的唯一途徑。本文就是針對(duì)螺栓進(jìn)行深入的分析，用通俗易懂的方式，化繁為簡(jiǎn)的手段，從各個(gè)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際發(fā)生的問(wèn)題引入，再概覽全局，然后深入各個(gè)知識(shí)點(diǎn)，窮究物理，格物致知。
二、VDI 2230 不是標(biāo)準(zhǔn)而是設(shè)計(jì)導(dǎo)則
人類對(duì)螺栓的使用歷史悠久，早在古羅馬事情就有應(yīng)用。但對(duì)螺栓的受力研究最深入的還是德國(guó)工程師協(xié)會(huì)Verein Deutscher Ingeneur 的標(biāo)準(zhǔn) VDI2230。
VDI 2230 更確切地說(shuō)不是標(biāo)準(zhǔn)而是設(shè)計(jì)導(dǎo)則。通俗來(lái)講，標(biāo)準(zhǔn)的作用類似于字典，使用者只需按圖索驥找到相應(yīng)的條目查詢即可，而設(shè)計(jì)導(dǎo)則更多地是原理的講解、公式的推導(dǎo)和方法的選用規(guī)范。
VDI 2230共分兩卷，VDI 2230-1和VDI 2230-2。后者是對(duì)多個(gè)螺栓或是一組螺栓在外載荷作用下，各個(gè)螺栓如何分擔(dān)承受此外載荷，也就是說(shuō)將承擔(dān)相同力學(xué)任務(wù)的一組按一定規(guī)則或者不規(guī)則排布的螺栓看成一個(gè)整體，在這個(gè)整體受到3個(gè)方向的力和3個(gè)方向的力矩（如外力分量不足6個(gè)人，則認(rèn)為相應(yīng)的缺失力或力矩值為0）的情況下，各個(gè)螺栓上被分配到的力不盡相同，但是到底多大，這是VDI 2230-2的任務(wù)，是進(jìn)行螺栓計(jì)算的第一步，即把外載荷的作用精確地分配到各單個(gè)螺栓上。然后再根據(jù)VDI2230-1的理論，對(duì)單個(gè)螺栓進(jìn)行計(jì)算。
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振動(dòng)篩分機(jī)械動(dòng)力學(xué)分析 附機(jī)械動(dòng)力學(xué)第2版下載
5振動(dòng)器與篩箱聯(lián)接螺栓強(qiáng)度校核
現(xiàn)場(chǎng)中經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)振動(dòng)器經(jīng)過(guò)長(zhǎng)期運(yùn)行后，聯(lián)接螺栓或松或斷，造成振動(dòng)器整體摔下來(lái)的重大設(shè)備事故，為此必須對(duì)振動(dòng)器的聯(lián)接螺栓強(qiáng)度進(jìn)行校核。
現(xiàn)設(shè)聯(lián)接螺栓"個(gè)，材質(zhì)去，內(nèi)徑叢，其各強(qiáng)度參數(shù)為δB，δS，δ-1，[δ]，按有初始預(yù)緊力計(jì)算，單個(gè)螺栓承受非對(duì)稱循環(huán)拉壓變應(yīng)力，則：
由上述計(jì)算結(jié)果可知：Sδ與[S]的關(guān)系，一般[S]取1.5-1.8，若Sδ>[S]，則說(shuō)明安全，反之，則說(shuō)明不安全。應(yīng)選擇直徑大的螺栓或增加螺栓個(gè)數(shù)。
同時(shí)，螺栓緊固工序要求用定扭矩扳手把緊，以達(dá)到每個(gè)螺栓受力均衡的目的，但在實(shí)際操作過(guò)程中，尤其是在搶修過(guò)程中，很難按照上述工序進(jìn)行，只是簡(jiǎn)單地先用扳手把緊，再用大錘加力，此工序不能保證各個(gè)聯(lián)接螺栓把緊程度一樣，受力也不會(huì)均勻，可能造成某個(gè)螺栓先松后斷，然后形成其它螺栓相繼斷裂的局面，故應(yīng)該在聯(lián)接螺栓緊固后，再加擋鐵和卡子進(jìn)行加固，確保不出現(xiàn)事故。
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2 后蓋分析
后蓋模型如圖2：后蓋是通過(guò)螺栓聯(lián)接在變速器后殼體上，后蓋在Node6部位振動(dòng)較強(qiáng)烈（1檔-5檔振動(dòng)都較強(qiáng)）。經(jīng)過(guò)測(cè)試分析，在1檔-5檔時(shí)，由于齒輪嚙合力產(chǎn)生的激勵(lì)頻率接近后蓋的一階固有頻率，故產(chǎn)生較大的振動(dòng)。因此我們優(yōu)化的目的就是增大后蓋的一階固有頻率。
3 后蓋設(shè)計(jì)改進(jìn)
1）計(jì)算后蓋的模態(tài)
后蓋單元采用PSHELL二階單元，如圖3，厚度為1.2mm，材料彈性模量為210GPa，泊松比：0.3，密度為7900Kg/m3。8個(gè)孔采用Rigid單元，由于后蓋通過(guò)螺栓與變速器后殼體聯(lián)接，故對(duì)8個(gè)孔采用6個(gè)自由度全約束的方式，計(jì)算該結(jié)構(gòu)下的模態(tài)，一、二、三階固有頻率分別如下：一階固有頻率：1187.927Hz，二階固有頻率：1856.681Hz，三階固有頻率：2295.892Hz。
2）利用HyperWorks軟件對(duì)后蓋進(jìn)行優(yōu)化，以提高其第一階固有頻率
（1）優(yōu)化目標(biāo)：第一階固有頻率最大
（2）約束：可設(shè)計(jì)部分（加筋部位）體積上限為原體積的30%
（3）設(shè)計(jì)變量：可設(shè)計(jì)部分單元密度
模型的每個(gè)單元都以不同的顏色表示其密度值，需要加強(qiáng)的區(qū)域密度趨向于1，不需要加強(qiáng)的區(qū)域密度趨向0,。從圖4可以看出，紅色區(qū)域的部位密度值趨向1，是需要設(shè)計(jì)加強(qiáng)筋的部位。
3）設(shè)計(jì)有加強(qiáng)筋的后蓋并計(jì)算其模態(tài)
在后蓋紅色區(qū)域處設(shè)計(jì)10條加強(qiáng)筋，如圖5所示：計(jì)算該結(jié)構(gòu)下的模態(tài)，圖6為有限元模型，采用PSHELL二階單元，8個(gè)孔采用Rigid單元，8孔6個(gè)自由度全約束。
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2.凸緣聯(lián)軸器
凸緣聯(lián)軸器（亦稱法蘭聯(lián)軸器）是利用螺栓聯(lián)接兩凸緣盤式半聯(lián)軸器，兩個(gè)半聯(lián)軸器分別用鍵與兩軸聯(lián)接，以實(shí)現(xiàn)兩軸連接，傳遞轉(zhuǎn)矩和運(yùn)動(dòng)。凸緣聯(lián)軸器結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，制造方便，成本較低，工作可靠，裝拆、維護(hù)均較方便，傳遞轉(zhuǎn)矩較大，能保證兩軸具有較高的對(duì)中精度，一般常用于載荷平穩(wěn)，高速或傳動(dòng)精度要求較高的軸系傳動(dòng)。
3.彈簧式聯(lián)軸器
彈簧式聯(lián)軸器是用外形呈波紋狀的薄壁管直接與兩半聯(lián)軸器焊接或粘接來(lái)傳遞運(yùn)動(dòng)的。這種聯(lián)軸器的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，外形尺寸小，加工安裝方便，傳動(dòng)精度高，主要用于要求結(jié)構(gòu)緊湊，傳動(dòng)精度較高的小功率精密機(jī)械和控制機(jī)構(gòu)中。
4.萬(wàn)向節(jié)聯(lián)軸器
萬(wàn)向聯(lián)軸器利用其機(jī)構(gòu)的特點(diǎn)，使兩軸不在同一軸線，存在軸線夾角的情況下能實(shí)現(xiàn)所聯(lián)接的兩軸連續(xù)回轉(zhuǎn)，并可靠地傳遞轉(zhuǎn)矩和運(yùn)動(dòng)。萬(wàn)向聯(lián)軸器最大的特點(diǎn)是：其結(jié)構(gòu)有較大的角向補(bǔ)償能力，結(jié)構(gòu)緊湊，但傳動(dòng)效率相比其他聯(lián)軸器來(lái)說(shuō)不是很好。
5.膜式聯(lián)軸
膜式聯(lián)軸器靠膜片的彈性變形來(lái)補(bǔ)償所聯(lián)兩軸的相對(duì)位移，是一種高性能的金屬?gòu)?qiáng)元件撓性聯(lián)軸器，不用潤(rùn)油，結(jié)構(gòu)較緊湊，強(qiáng)度高，使用壽命長(zhǎng)，無(wú)旋轉(zhuǎn)間隙，不受溫度和油污影響，具有耐酸、耐堿防腐蝕的特點(diǎn)。選購(gòu)米思米聯(lián)軸器https://www.misumi.com.cn/vona2/mech/M1000000000/
6.彈性柱聯(lián)軸器
彈性柱聯(lián)軸器是利用若干非金屬?gòu)椥圆牧现瞥傻闹N，置于兩半聯(lián)軸器凸緣孔中，通過(guò)柱銷實(shí)現(xiàn)兩半聯(lián)軸器聯(lián)接，該聯(lián)軸器結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，容易制造，裝拆更換彈性元件比較方便，不用移動(dòng)兩聯(lián)軸器。
7.滑塊聯(lián)軸器
與十字滑塊聯(lián)軸器結(jié)構(gòu)相似，不同之處在于中間十字滑塊為方形，利用中間滑塊在其兩側(cè)半聯(lián)軸器端面的相應(yīng)徑向槽內(nèi)滑動(dòng)，以實(shí)現(xiàn)兩半聯(lián)軸器聯(lián)接。
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后蓋分析
后蓋模型如圖：后蓋是通過(guò)螺栓聯(lián)接在變速器后殼體上，后蓋在Node6部位振動(dòng)較強(qiáng)烈（1檔-5檔振動(dòng)都較強(qiáng)）。經(jīng)過(guò)測(cè)試分析，在1檔-5檔時(shí)，由于齒輪嚙合力產(chǎn)生的激勵(lì)頻率接近后蓋的一階固有頻率，故產(chǎn)生較大的振動(dòng)。因此我們優(yōu)化的目的就是增大后蓋的一階固有頻率
后蓋設(shè)計(jì)改進(jìn)
1）計(jì)算后蓋的模態(tài)
后蓋單元采用PSHELL二階單元，如圖3，厚度為1.2mm，材料彈性模量為210GPa，泊松比：0.3，密度為7900Kg/m3。8個(gè)孔采用Rigid單元，由于后蓋通過(guò)螺栓與變速器后殼體聯(lián)接，故對(duì)8個(gè)孔采用6個(gè)自由度全約束的方式，計(jì)算該結(jié)構(gòu)下的模態(tài)，一、二、三階固有頻率分別如下：一階固有頻率：1187.927Hz，二階固有頻率：1856.681Hz，三階固有頻率：2295.892Hz。
2）利用HyperWorks軟件對(duì)后蓋進(jìn)行優(yōu)化，以提高其第一階固有頻率
（1）優(yōu)化目標(biāo)：第一階固有頻率最大
（2）約束：可設(shè)計(jì)部分（加筋部位）體積上限為原體積的30%
（3）設(shè)計(jì)變量：可設(shè)計(jì)部分單元密度
模型的每個(gè)單元都以不同的顏色表示其密度值，需要加強(qiáng)的區(qū)域密度趨向于1，不需要加強(qiáng)的區(qū)域密度趨向0,。從圖4可以看出，紅色區(qū)域的部位密度值趨向1，是需要設(shè)計(jì)加強(qiáng)筋的部位。
3）設(shè)計(jì)有加強(qiáng)筋的后蓋并計(jì)算其模態(tài)
在后蓋紅色區(qū)域處設(shè)計(jì)10條加強(qiáng)筋，如圖5所示：計(jì)算該結(jié)構(gòu)下的模態(tài)，圖6為有限元模型，采用PSHELL二階單元，8個(gè)孔采用Rigid單元，8孔6個(gè)自由度全約束。計(jì)算該結(jié)構(gòu)下的模態(tài)，一、二、三階固有頻率分別如下，一階固有頻率：1368.958Hz，二階固有頻率：1816.878Hz，三階固有頻率：2383.951Hz。通過(guò)對(duì)兩種結(jié)構(gòu)的一階固有頻率進(jìn)行比較，有加強(qiáng)筋的后蓋一階固有頻率比原來(lái)的提高15.239%。
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