涂层对自锁螺栓锁紧力矩影响仿真及试验研究

• Published in: 机械强度 Vol. 45; no. 1; pp. 244 - 249
• Main Authors: 刘本领, 吴保全, 张涛, 林忠亮, 柴金宝, 王洪飞, 白清顺
• Format: Journal Article
• Language: Chinese
• Published: 航天精工股份有限公司,天津300300%哈尔滨工业大学机电工程学院,哈尔滨150001%空军装备部驻天津地区第二军事代表室,天津300300 2023
• Subjects: 锁紧力矩; 数值模拟; 自锁螺栓; 涂层材料
• ISSN: 1001-9669
• DOI: 10.16579/j.issn.1001.9669.2023.01.030

TH131.3; 为了解决螺栓连接松动失效问题,基于自主研制的航空用自锁螺栓,开展锁紧涂层对自锁螺栓锁紧性能影响的研究,探究涂层材料为二硫化钼(MoS2)、尼龙11(PA11)和聚氯乙烯(PVC)时螺栓的锁紧效果.在探究螺栓连接松动机理的基础上,引入螺纹表面涂层以增大螺纹副间的摩擦因数,提高锁紧性能.采用有限元方法,通过建立螺纹轮廓数学模型,精确网格划分和边界条件载荷设定等,对三种航空用锁紧涂层材料的自锁螺栓锁紧力矩进行了仿真分析,并选择其中的一种材料进行了台架试验验证.结果表明:有限元仿真时,锁紧涂层材料为MoS2、PA11和PVC,锁紧力矩平均值分别为1.06 N·m、1.95 N·m和2.18 N·m,PA11材料作为涂层时,更接近美标IFI524中最大锁紧力矩小于等于2.05 N·m的要求;台架试验验证涂层材料为PA11的锁紧螺栓锁紧力矩平均值为1.82 N·m,与仿真分析值相比在合理的波动范围内,PA11作为涂层材料满足实际生产需求.