摩擦系数对于轮胎螺栓防松性能的影响

重型载货汽车车桥轮胎螺栓经常会发生松动断裂故障,影响行车安全。从螺栓松动机理、横向振动试验、实车路试三个方面阐述导致松动的原因,通过DOE试验设计了2因子(摩擦系数、轴向预紧力)2水平之间的交互试验,通过采用超声波螺栓轴力测试仪对实车路试前后轮胎螺栓的预紧力进行测量分析,进一步阐述了摩擦系数和轴向力对于轮胎螺栓防松性能的影响。试验结果表明随着摩擦系数、轴向预紧力的增大,螺栓横向振动试验后、实车路试后轴向力的衰减率也越小,防松性能越好;相比而言,摩擦系数的增大比轴向预紧力增大对于防松的效果更显著。     

超大直径泥水盾构常压换刀装置载荷实时监测系统设计及应用

超大直径(直径≥14 m)泥水盾构刀具在软硬不均地层受交变载荷作用,掘进参数选取难,刀具更换频繁,常压换刀装置刀座螺栓易发生过载失效、松动等问题,严重影响隧道施工安全。为实现对换刀装置载荷实时监测、感知载荷数据来指导施工,以汕头苏埃通道工程为依托,提出一套基于光纤光栅技术的载荷实时监测系统。该监测系统利用智能螺栓在泥水环境中对螺栓载荷进行测量,通过无线通信技术传输信号,最后基于数据采集软件对载荷数据进行存储、分析。结果表明:1)该系统能够在恶劣的泥水环境下克服复杂电磁环境,稳定可靠地对载荷进行监测; 2)盾构在软硬不均地层掘进时,螺栓轴力载荷呈周期性变化且因安装位置不同差异性较大,利用软硬不均地层螺栓轴力载荷差异可估算岩石侵入高度并指导刀具配置; 3)通过对螺栓轴力监测能够发现螺栓松动、预紧力衰减现象,有助于及时抽检刀具、加强螺栓防松措施,对降低施工风险很有必要。该系统可用于载荷实时监测、螺栓松动识别、岩石侵入高度估算等,对盾构施工具有一定指导作用。     

基于概率有限元的气缸盖疲劳可靠性分析

提出了一种基于均匀试验设计和BP神经网络模型构建随机参数与结构响应之间的近似非线性关系的概率有限元方法,该方法较直接Monte-Carlo法需要的样本数据大幅减少,更适合大规模计算的结构概率有限元分析。采用该方法以某型柴油机气缸盖结构疲劳失效分析为算例,进行了可靠度期望寿命计算,并通过对影响气缸盖应力的燃烧压力、各螺栓预紧力和喷油器压紧力等22个载荷参数的均值和标准差的敏感性分析,初步确定了造成气缸盖本体结构疲劳开裂的主要影响因素。     

车用发动机连杆强度分析与结构改进

对某发动机连杆进行有限元强度分析,发现在其大端盖倒圆角处存在危险点,后经台架试验认证,发现断口位置与计算结果相吻合。阐述连杆结构强度分析的方法,重点论述了轴瓦过盈量、螺栓预紧力及大端盖倒圆角半径对强度的影响,并在此基础上对结构设计提出了改进建议。改进后,该连杆通过了认证试验。     

镁铝合金车轮胶栓复合连接稳健性优化设计

提出了车轮胶栓复合连接的多目标确定性与稳健性优化设计方法。首先,建立镁铝合金组装式车轮螺栓连接有限元模型,对其进行弯曲疲劳寿命仿真,对比疲劳试验结果,验证了车轮仿真模型的准确性。随后,建立结构胶弹塑性本构模型,通过试验得到其应力应变曲线和剪切强度。最后,选取胶层厚度与种类、螺栓预紧力和螺栓孔直径为设计变量,建立车轮栓胶复合连接参数化仿真模型,以车轮连接螺栓疲劳寿命、结构胶最大拉伸和最大剪切应力为优化目标,借助ISIGHT优化平台,分别采用第二代非劣排序遗传算法(NSGA-Ⅱ)和微存档遗传算法(AMGA)对车轮胶栓连接结构进行了多目标确定性和6σ稳健性优化设计。稳健性优化后车轮连接的可靠性得到进一步提升。     

柴油机机体高强度螺栓预紧力的有限元计算方法

针对传统的螺栓预紧力计算方法误差较大的问题,采用有限元法进行刚度计算。建立了相关零部件三维实体模型,根据螺纹部分受力分布情况,选取适当位置和载荷,运用有限元法计算连接件与被连接件变形量,根据载荷和变形量计算刚度,根据刚度和相关参数计算螺栓预紧力。采用应变计法测量了螺栓预紧力,并与计算结果进行了对比,结果表明,有限元方法计算结果与实测值的相对误差仅为1.76%。     

发动机缸盖螺栓拧紧工艺研究

从理论及实际测量两方面对缸盖螺栓工作时承受的附加载荷、热载荷等进行了分析,明确了缸盖螺栓预紧力确定原则。通过试验分析,阐述了如何合理地制定缸盖螺栓的拧紧工艺。     

浅析预紧力对螺栓强度的影响

文章建立了螺栓装配总成的有限元模型,通过有限元分析,浅析预紧力大小对螺栓强度的影响,并与实际失效件进行对比,结果表明螺栓预紧力不足,容易引发断裂故障。     

转向中间轴节叉开裂分析及优化

某管柱电动助力转向中间轴节叉在扭转疲劳试验中发生开裂,通过节叉开裂的失效树逐一分析开裂原因,分析结果表明：节叉尺寸设计和螺栓拧紧力矩对节叉开裂具有较大影响作用。通过CAE模拟分析找出节叉应力薄弱点优化节叉尺寸。通过螺栓选型和节叉拔出力试验提升了螺栓防松性能并确定螺栓拧紧力矩的下极限。在节叉夹紧力和节叉强度中找到平衡点。通过两组耐久试验验证确定了节叉优化的有效性。     

变速箱螺栓紧固性能提升及优化

车辆使用过程中,变速箱壳体结合面渗漏油故障是较为常见的故障,如因渗漏油而使变速箱内部齿轮缺油烧蚀会造成较大的损失。增加变速箱壳体间结合面压力和降低结合面连接螺栓在使用过程中的力矩衰减是较为有效的途径。本文主要阐述通过选用承受更高的预紧力、防松性更好的法兰面螺栓以及控制螺栓的摩擦系数来保证连接螺栓有适当的轴向预紧力,增加螺栓连接可靠性的方式来降低变速箱结合面渗漏油问题。     

某动力总成悬置胶垫螺栓松动的设计改进

螺栓松动作为汽车可靠性问题中的一个难题,经常困扰着汽车设计人员。文章将针对一款动力总成悬置胶垫螺栓松动问题,通过与紧固件厂家技术合作,对螺栓预紧力、安装扭矩和接触面屈服强度进行计算校核。并针对计算发现的悬置支架接触面存在的屈服压溃风险及螺栓预紧力不足等问题,分别制定了相应的整改方案,最终确定了此悬置紧固螺栓的安装扭矩范围,满足悬置胶垫紧固预紧力要求。根据文章计算方法确定的安装扭矩进行定扭后,通过紧固件横向振动试验和越野路路试,动力总成悬置胶垫紧固螺栓未再出现松动现象,可以看出文中螺栓松动计算校核和改进方案有效。文中案例通过对螺栓预紧力、安装扭矩和接触面屈服强度等进行符合性计算校核和改进,为汽车螺栓松动问题整改提供了一个非常好的解决思路和方法。     

隧道波纹钢板套衬接头抗弯性能有限元分析

为进一步探讨隧道波纹钢套衬结构纵向连接接头的安全性和适用性问题，对不同型号拼装式波纹钢板纵向接头抗弯力学性能进行研究，选取200 mm×55 mm、300 mm×110 mm和400 mm×150 mm 3种型号波纹钢板试件进行接头抗弯数值模拟。共设计12种工况，对比不同规格螺栓的应力分布规律、变形破坏形式及不同螺栓预紧力条件下的法兰板极限承载力及变形破坏特征，就螺栓应力、跨中挠度、极限承载力、法兰板接缝张开量及塑性破坏等方面进行深入分析。研究结果表明： 1）螺栓主要受拉弯变形，内侧螺栓较外侧螺栓受力更大，率先达到屈服状态； 2）接头薄弱点主要在于法兰板，其更容易发生变形破坏； 3）螺栓预紧力对波纹钢板的极限承载力、跨中挠度及接缝张开量均有一定的影响； 4）大波形波纹钢板极限抗弯承载能力约为深波形和中波形的1.36倍和1.67倍。     

发动机缸盖螺栓动态载荷分析

本文通过对发动机缸盖螺栓所受的载荷时间历程分析，确定各螺栓所受的预紧力、热应力和动应力，并对其随发动机载荷、转达以及工作温度变化而变化的趋势进行研究，讨论各螺栓受力的不均匀性及动应力波形在发动机故障预报与状态监测中的应用。     

方向机紧固螺栓设计改进校核

通过对方向机紧固螺栓表面处理工艺改进前和修正后各种状态下的参数对比,得出进一步提高拧紧后的轴向力安全系数的有效措施。通过对方向机支架螺纹孔强度校核,进一步确认方向机装配时的螺紧固螺栓轴向预紧力上限值。     

考虑焊接螺母的排气管支架疲劳优化研究

针对在四通道液压振动台及试车场路试过程中,某样车排气管支架出现的焊接螺母疲劳开裂问题,在考虑焊接螺母焊点和螺栓预紧力的前提下,建立开裂支架的局部非线性有限元模型,根据Miner线性疲劳累计损伤理论和材料S-N曲线,对正弦信号激励下的排气管支架进行疲劳分析。在此基础上,提出优化方案,进行仿真疲劳寿命预测,并对简化后的局部排气管支架模型进行疲劳验证,优化前后的仿真模型寿命曲线趋势与试验结果基本吻合,危险区域分布与试验一致。针对焊接螺母或者螺栓连接的支架疲劳开裂问题,在考虑螺栓预紧力的基础上,建立局部模型疲劳分析并结合试验验证,提出优化方案解决问题。试验结果表明,该流程方法对解决实际问题具有一定的借鉴意义。     

车用柴油机主轴承轴瓦微动磨损研究

随着对车用柴油机功率密度和使用寿命要求不断提高,柴油机主轴承轴瓦背部由于长期承受较大交变载荷,会产生微动磨损,对零部件和整机的使用寿命产生较大影响。针对一款车用柴油机的主轴承-机体过盈接触面进行微动磨损研究,模拟实际工况载荷,对机体-主轴瓦接触副进行1 000万次动载加载试验,获取主轴承-机体接触面微动磨损情况,并对比不同螺栓预紧力对微动磨损的影响。建立机体-轴瓦接触仿真模型,结合微动磨损的Archard模型分析主轴承-机体的微动磨损规律并与试验结果进行对比。结果表明:仿真结果与试验吻合,最大磨损位置出现在上轴瓦边缘,增大螺栓预紧力会增大上轴瓦磨损同时减小下轴瓦磨损。进一步对螺栓预紧力和主轴承过盈的方案分析表明,最大磨损位置与螺栓靠近轴瓦导致应力应变过大有关,在一定范围内增加过盈量可以显著降低微动磨损。研究结果为减小轴承微动磨损提供了建议和参考。     

康明斯ISDe发动机主轴承盖螺栓预紧力与拧紧规范研究

通过理论计算康明斯ISDe发动机主轴承盖螺栓装配所需的预紧力值,再通过试验标定方法找出当量预紧力与螺栓伸长量的关系曲线,根据标定的预紧力一伸长量关系曲线,采用内插法确定螺栓的装配预紧力,同时研究气缸体机械加工线和发动机装配线上不同的拧紧规范对螺栓装配预紧力的影响,从而选择最佳的拧紧规范以满足主轴承盖螺栓的装配预紧力要求。     

桥壳结合面接触非线性有限元分析

本文采用接触非线性有限元技术,通过建立桥壳、主减速器壳、螺栓组有限元模型,在螺栓预紧力与结合面之间的相互关系影响下,分析在三种载荷工况下,桥壳与主减速器壳结合面之间的接触压力分布情况,并能得到应变最大的区域,找出易漏油区,对产品设计及以后的改善提供了可靠的依据。     

柴油机气缸垫状态参数预测与结构优化研究

为提高某重型柴油机气缸垫的可靠性和疲劳寿命,基于其温度场、热机耦合应力场和变形情况等状态参数利用相关方法对气缸垫的工作参数进行了优化研究.利用正交实验方法分析了缸垫的气缸圆直径、上水孔圆直径、隔热带长度、缸垫厚度和螺栓预紧力等5个工作参数对上述3个状态参数的影响规律,并确定了影响最为显著的4个工作参数.利用所提出的混合...     

重型货车离合器液压气助力操纵系统随动性能研究

基于键合图理论,采用AMESim软件建立了某重型车离合器液压气助力操纵系统的计算模型,并利用该模型分析了影响离合器操纵系统随动性能的关键因素及关键结构设计参数.结果表明,管路直径、气压控制阀的预紧力对总泵回位时间影响显著;助力泵排气口直径、液控气压阀预紧力以及气压控制阀的预紧力对操纵系统回位时间影响显著.针对离合器操纵系统随动性能问题的实际故障案例,找到了不同故障模式的失效原因.