应用机械工程学报

抽象的

针对横向和轴向载荷的螺帽螺纹跳动优化设计

凯德齐奥拉

本文主要研究一种新型的螺钉和螺栓螺纹滑行设计，该设计受横向载荷影响。这些类型的载荷可能发生在螺栓连接的正常使用中，并可能导致失效。螺钉可能出现两种失效模式：螺钉自松或螺钉疲劳失效。本文分析了后一种失效模式，重点研究了现有螺钉在疲劳失效方面的设计改进。受横向载荷加载的螺钉的疲劳断裂通常发生在啮合第一螺纹滑行的凹槽中。螺纹滑行的形状对螺纹中的应力有一定影响，因此可以优化该形状以最大限度地降低螺纹应力。考虑到这一点，采用自由形状优化来寻找最佳滑行形状。作为本文研究的结果，针对分析条件提出了螺纹滑行的最佳设计。当循环切向载荷发生时，精心设计的螺钉可显著延长使用寿命。此外，对于循环法向载荷，新设计的结构性能也比现有设计更好。