變螺距螺母防松性能分析及優(yōu)化設(shè)計(jì).pdf

1、任何一部機(jī)械結(jié)構(gòu)都是由許多零部件以一定的方式聯(lián)接而成的，螺紋聯(lián)接便是最常用的一種聯(lián)接方式。在以高速、精密、重載為重要發(fā)展標(biāo)志之一的現(xiàn)代機(jī)械中，螺紋聯(lián)接件的松動(dòng)、松脫將造成設(shè)備工作可靠性降低。螺紋聯(lián)接一旦失效，將造成嚴(yán)重的后果。傳統(tǒng)的螺紋聯(lián)接方法其中有些固然可靠，但結(jié)構(gòu)有時(shí)很復(fù)雜，或者是重復(fù)使用性不好，防松性能不可靠，經(jīng)不起高速運(yùn)轉(zhuǎn)、強(qiáng)烈振動(dòng)的沖擊。為了有效地解決螺紋聯(lián)接的松動(dòng)、松脫和斷裂問題，國外的科學(xué)家提出了一種新型的螺母——變螺距螺

2、母。
　　根據(jù)螺紋出現(xiàn)松動(dòng)的原因，得知螺母的防松性能主要取決于螺紋牙的受力與變形。通過改變螺母的螺距，能夠改善螺紋牙的受力分布與變形，可以提高螺母的防松性能。本文在分析普通螺紋聯(lián)接中螺栓、螺母、螺紋牙受力與彈性變形的基礎(chǔ)上，從理論上分析了變螺距螺母的防松原理。與傳統(tǒng)的普通螺紋結(jié)構(gòu)相比，變螺距螺紋結(jié)構(gòu)能夠改善螺紋間載荷分布不均的現(xiàn)象，減小螺紋牙間的變形量，從而提高防松性能。基于ANSYS Workbench有限元分析軟件，論文對(duì)變螺

3、距螺母的防松性能進(jìn)一步研究。分別分析變螺距螺母與標(biāo)準(zhǔn)螺母的螺紋牙的應(yīng)力分布、變形分布、剩余預(yù)緊力與嚙合螺紋間微滑移的變化趨勢(shì)等因素，定量地證明了變螺距螺母的防松性能優(yōu)于標(biāo)準(zhǔn)螺母。論文最后研究了影響變螺距螺母防松性能的因素，利用APDL參數(shù)化語言，對(duì)變螺距螺母的螺距參數(shù)進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)，得出防松性能最優(yōu)的變螺距螺母模型。
　　變螺距螺母有很多優(yōu)點(diǎn)。改變螺母的螺距，提高螺紋聯(lián)接的防松性能，能夠改善機(jī)械設(shè)備的可靠性，對(duì)工程實(shí)踐上具有重要的意