涂层对自锁螺栓锁紧力矩影响仿真及试验研究

摘要：

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.

关键词：自锁螺栓、涂层材料、数值模拟、锁紧力矩

所属期刊栏目：45

分类号：TH131.3

资助基金：国家自然科学基金52075129

在线出版日期：2023-03-13（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共6页

页码：244-249