螺栓

805）1 前言螺栓廣泛應(yīng)用在汽車(chē)零部件連接，但在實(shí)際生產(chǎn)、制造和裝配過(guò)程中，各種異常因素會(huì)導(dǎo)致螺栓連接出現(xiàn)如內(nèi)螺紋滑牙[1]和螺栓斷裂等失效。螺栓斷裂是最常見(jiàn)的一種失效，常見(jiàn)的螺栓斷裂形式有疲勞斷裂[2-3]、脆性斷裂[4-5]、應(yīng)力腐蝕斷裂[6-7]、蠕變斷裂[8]。而導(dǎo)致螺栓斷裂的原因一般有疲勞載荷、剪切載荷和拉伸載荷等，常見(jiàn)的斷口有疲勞斷口、韌性斷口、剪切斷口。發(fā)動(dòng)機(jī)點(diǎn)火線圈的功能是將12 V的低壓電轉(zhuǎn)化為15～20 kV 高壓電，高壓電通過(guò)火花塞

266031)螺栓連接是軌道車(chē)輛零部件之間4種常用連接方式(螺栓連接、焊接、鉚接和粘膠連接)[1]之一，螺栓連接的質(zhì)量好壞直接影響產(chǎn)品的可靠性，一旦遭到破壞，輕則設(shè)備發(fā)生故障，重則會(huì)造成安全事故。德國(guó)對(duì)螺栓連接的研究和應(yīng)用一直處于領(lǐng)先地位，1986年德國(guó)制定了螺栓連接的設(shè)計(jì)規(guī)范VDI 2230：1986《高強(qiáng)度螺栓連接的系統(tǒng)計(jì)算-單個(gè)圓柱螺栓連接》，該規(guī)范已運(yùn)用超過(guò)30年，其有效性已被多年的實(shí)際應(yīng)用所證明，具有很高的參考價(jià)值。在軌道車(chē)輛緊固件設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)中，

610031)螺栓連接作為一種重要的連接方式，廣泛應(yīng)用于汽車(chē)、輪船、軌道車(chē)輛、航空航天、家用電器等領(lǐng)域。如今，工程上越來(lái)越多地使用螺栓連接，而螺栓接頭作為整個(gè)結(jié)構(gòu)最薄弱的部位影響了結(jié)構(gòu)的整體剛度，導(dǎo)致結(jié)構(gòu)的固有頻率下降。螺栓失效受多種因素影響，主要失效形式包括橫向載荷作用下螺栓的松動(dòng)、軸向載荷作用下螺栓的疲勞、螺栓連接區(qū)疲勞、蠕變斷裂、腐蝕斷裂、韌性斷裂和氫脆等，而螺栓的松動(dòng)與疲勞斷裂是最常見(jiàn)的2種失效形式。近年來(lái)，為提升螺栓接頭的強(qiáng)度，越來(lái)越多地采用高

閥的一根填料壓蓋螺栓斷裂，隨即進(jìn)行了緊急處理并予以加固。2022 年1 月27 日對(duì)裝置進(jìn)行全面檢查時(shí)，又發(fā)現(xiàn)2 臺(tái)不銹鋼閘閥的填料根壓蓋螺栓斷裂。2022 年2 月13 日再次發(fā)現(xiàn)4 臺(tái)不銹鋼閘閥的填料壓蓋根螺栓斷裂。前后3 次，共有7 臺(tái)不銹鋼閘閥的填料壓蓋螺栓發(fā)生斷裂失效?，F(xiàn)場(chǎng)檢查發(fā)現(xiàn)該批不銹鋼閘閥于2018 年8 月份投入使用，閥門(mén)口徑規(guī)格：DN80；閥門(mén)壓力等級(jí)：CL600；閥門(mén)主體材料：CF3M（316L），閥門(mén)填料壓蓋螺栓/螺母材質(zhì)：ASTM

50051 引言螺栓擰緊作為一種連接方式具有設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單、零部件標(biāo)準(zhǔn)化、裝配簡(jiǎn)單拆卸方便、效率高、成本低等特點(diǎn)，廣泛用于汽車(chē)零部件及發(fā)動(dòng)機(jī)的設(shè)計(jì)及裝配過(guò)程中。它的原理是通過(guò)在螺栓頭施加扭矩將螺栓擰進(jìn)連接件的螺紋中，施加完扭矩產(chǎn)生的夾緊力將兩個(gè)連接件連接固定在一起。某公司一臺(tái)做過(guò)臺(tái)架試驗(yàn)的發(fā)動(dòng)機(jī)，拆解后重新返修上線擰緊過(guò)程中出現(xiàn)了報(bào)警，拆開(kāi)發(fā)動(dòng)機(jī)后發(fā)現(xiàn)有有4 顆螺栓斷裂（排氣側(cè)第2 螺栓有2 顆斷裂，排氣側(cè)第4 螺栓有1顆斷裂，進(jìn)氣側(cè)第2 螺栓有1 顆斷裂），斷

在高溫下運(yùn)行后，螺栓會(huì)逐漸老化，并且存在很多故障模式。根據(jù)螺栓的破壞機(jī)理，可分為螺紋卡死，應(yīng)力腐蝕，材料熱脆老化，接觸面泄漏，蠕變，疲勞以及中心孔燒傷等。螺栓失效的判據(jù)有以下5個(gè):根據(jù)螺栓運(yùn)行時(shí)間計(jì)算的壽命損耗達(dá)到100%；發(fā)現(xiàn)有裂紋的螺栓；殘余伸長(zhǎng)率為100%；外觀嚴(yán)重?fù)p壞且無(wú)法修理的螺栓；以及中心孔局部燃燒發(fā)生熔化的螺栓。鑒于蠕變斷裂可以說(shuō)是高溫螺栓在火電廠中最普遍的一種螺栓失效情況，在對(duì)高溫螺栓進(jìn)行監(jiān)督檢查時(shí)，檢查的關(guān)鍵可以集中到蠕變損傷情況。以下介

機(jī)機(jī)體上一個(gè)缸蓋螺栓的螺紋孔牙處出現(xiàn)缺陷、損壞等問(wèn)題，一般都是對(duì)所有缸蓋螺栓進(jìn)行擴(kuò)孔、加大螺紋，并單配缸蓋螺栓。這樣能保證所有螺栓的受力情況完全一致，不會(huì)對(duì)使用有任何影響，但是增加了返工成本[1-4]。缸蓋螺栓的螺紋孔牙問(wèn)題往往需要通過(guò)對(duì)螺紋孔進(jìn)一步擴(kuò)孔并加深處理來(lái)解決，但是返工過(guò)程十分復(fù)雜，單配的螺栓成本又較高。因此，嘗試采用僅返工有問(wèn)題的螺紋孔，重新設(shè)計(jì)一個(gè)單配螺栓的方式具有可行性。為滿足缸蓋螺栓的工作要求，必須使單配螺栓與其他螺栓的剛度一致。本文基于

表明[1-2]，螺栓在整個(gè)管道材料中的費(fèi)用占比大約為3%，實(shí)際工程中，雖然螺栓在項(xiàng)目投資中的比例不大，而一旦出現(xiàn)問(wèn)題，則會(huì)直接影響管道及設(shè)備的連接和安全運(yùn)行[3]，甚至造成材料報(bào)廢和工程成本增加。因此，在PDMS 中螺栓選擇準(zhǔn)確、高效，實(shí)現(xiàn)螺栓的智能化選擇，已成為業(yè)內(nèi)普遍關(guān)注的課題。1 螺栓數(shù)據(jù)庫(kù)的建立螺栓數(shù)據(jù)庫(kù)包括螺栓元件庫(kù)和螺栓等級(jí)庫(kù)。1.1 螺栓元件庫(kù)與螺栓等級(jí)庫(kù)螺栓元件庫(kù)建立的步驟及內(nèi)容如表1所示。表1 螺栓元件庫(kù)的建立步驟及內(nèi)容Tab.1 Ste

)1 引言常見(jiàn)的螺栓連接采用普通螺栓抗剪連接，由于螺栓預(yù)緊力較小，且連接件與被連接件之間存在構(gòu)造間隙，因此被連接件之間極易發(fā)生相對(duì)滑動(dòng)。針對(duì)螺栓連接節(jié)點(diǎn)的力學(xué)性能，學(xué)者們對(duì)螺栓連接的滑移[1]、連接剛度[2]以及不同工況下螺栓連接節(jié)點(diǎn)的強(qiáng)度[3-5]等進(jìn)行了研究。然而這些研究主要針對(duì)螺栓連接節(jié)點(diǎn)的靜力學(xué)性能，即使實(shí)際載荷工況為動(dòng)態(tài)載荷時(shí)也常常將其等效為靜力載荷來(lái)處理[6]，顯然有時(shí)這不能代表動(dòng)態(tài)載荷的全部作用效果。橫向載荷作用下螺栓連接的松動(dòng)常常表現(xiàn)為螺母

使用的連接形式有螺栓螺接、鉚釘鉚接以及通過(guò)樹(shù)脂等材料進(jìn)行膠接等。其中，螺栓連接因具有高可靠性、高承載性、易于檢修等優(yōu)點(diǎn)而得到廣泛的應(yīng)用[1]。因此，螺栓失效是飛機(jī)連接失效的主要模式之一，其危害很大[2]。然而，在制孔和安裝過(guò)程中的幾何誤差、初始損傷、孔軸配合誤差以及螺栓緊固力偏差等會(huì)影響螺栓的實(shí)際承載能力[3]。目前，針對(duì)螺栓孔軸配合間隙和螺栓緊固力對(duì)螺栓承載能力影響的研究較多(如Kelly等研究了孔軸配合間隙對(duì)螺栓承載能力的影響，研究表明，孔軸配合間隙是

的機(jī)械連接主要有螺栓連接、螺釘連接、鉚釘連接以及卡扣連接[2]。 螺栓連接的實(shí)現(xiàn)在汽車(chē)CAE 整車(chē)裝配過(guò)程中至關(guān)重要。 而實(shí)現(xiàn)螺栓從CAD 幾何到CAE 連接模型的轉(zhuǎn)換，是這個(gè)過(guò)程的第一步。 目前實(shí)現(xiàn)螺栓從CAD模型轉(zhuǎn)換為CAE 連接信息的操作方式主要依靠人工，逐一識(shí)別螺栓位置，然后測(cè)量相關(guān)信息，如直徑，Washer 尺寸，長(zhǎng)度等，最后在對(duì)應(yīng)位置創(chuàng)建商業(yè)有限元軟件可以識(shí)別的Connector 信息。 由于螺栓數(shù)量多，造成此項(xiàng)工作極為繁瑣耗時(shí)。ANSA 由于

組采用多顆高強(qiáng)度螺栓將主軸和輪轂連接起來(lái)，是風(fēng)力發(fā)電機(jī)組最重要的連接螺栓之一。主軸與輪轂連接螺栓隨工況不同承受了不同的極限載荷，其安全性是整個(gè)機(jī)組的安全性的重要影響因素。研究人員針對(duì)風(fēng)電機(jī)組主軸和輪轂的連接螺栓強(qiáng)度作了許多分析，如晁貫良運(yùn)用有限元軟件ANSYS仿真分析了輪轂與主軸連接螺栓的受力，對(duì)連接螺栓進(jìn)行了強(qiáng)度分析和接觸面滑移分析，結(jié)果表明，某MW級(jí)風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的輪轂與主軸連接螺栓設(shè)計(jì)滿足要求。但其僅對(duì)X方向的極限力進(jìn)行了計(jì)算。杜靜針對(duì)輪轂與主軸連接處

機(jī)械聯(lián)接結(jié)構(gòu)中，螺栓聯(lián)接由于具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、拆卸方便、標(biāo)準(zhǔn)化等優(yōu)點(diǎn)而得到廣泛應(yīng)用。為保證其聯(lián)接可靠性，通過(guò)對(duì)螺栓聯(lián)接施加預(yù)緊扭矩從而產(chǎn)生預(yù)緊力將螺紋擰緊是最常用的預(yù)緊方法。但預(yù)緊扭矩的大小需適當(dāng)控制，過(guò)大的扭矩會(huì)增大螺栓的應(yīng)力，過(guò)小的扭矩則會(huì)降低螺栓聯(lián)接的可靠性。為方便通過(guò)理論計(jì)算對(duì)螺栓預(yù)緊有限元分析結(jié)果進(jìn)行驗(yàn)證，本文針對(duì)承受軸向力的單個(gè)螺栓聯(lián)接進(jìn)行分析，聯(lián)接由一個(gè)螺栓、一個(gè)螺母、兩個(gè)套筒組成。螺栓螺紋規(guī)格為M20×2.5，材料為碳鋼，強(qiáng)度等級(jí)為6.8級(jí)。兩

]。若飛輪殼固定螺栓在路面沖擊載荷、發(fā)動(dòng)機(jī)內(nèi)部激勵(lì)等交變應(yīng)力作用下斷裂，將導(dǎo)致飛輪殼破裂[7-9]。飛輪殼固定螺栓設(shè)計(jì)不合理、加工質(zhì)量不達(dá)標(biāo)、選用材料不合格等都可能導(dǎo)致螺栓斷裂[10-13]。本文中針對(duì)某拖拉機(jī)用發(fā)動(dòng)機(jī)發(fā)生的飛輪殼螺栓斷裂故障，通過(guò)宏觀斷口分析、加工質(zhì)量分析、材料檢驗(yàn)、受力分析等手段對(duì)螺栓進(jìn)行失效分析，確定斷裂原因，對(duì)螺栓承壓面進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)，為飛輪殼固定螺栓的設(shè)計(jì)和失效改進(jìn)提供參考。1 失效分析1.1 故障描述配套大馬力拖拉機(jī)的某柴油機(jī)發(fā)生

6)摩擦型高強(qiáng)度螺栓具有施工方便、較強(qiáng)的整體性、較高的抗疲勞能力、較好的受力性能、較優(yōu)的可更換性[1]等特點(diǎn)，被廣泛地運(yùn)用到土木、機(jī)械工程結(jié)構(gòu)中。摩擦型高強(qiáng)度螺栓通過(guò)對(duì)螺栓施加預(yù)緊力的方法使節(jié)點(diǎn)板和構(gòu)件接觸面間產(chǎn)生足夠的摩擦力來(lái)傳遞和承擔(dān)荷載。很多學(xué)者對(duì)螺栓預(yù)緊力問(wèn)題做了研究。李會(huì)勛[2]等在有限元軟件中對(duì)螺栓預(yù)緊力用預(yù)緊力單元法、降溫法和滲透接觸法三種不同方法模擬，對(duì)比結(jié)果得出預(yù)緊力單元法模擬結(jié)果較為合理；蘭志文[3]等通過(guò)試驗(yàn)及有限元模擬發(fā)現(xiàn)螺栓預(yù)緊力

有拉桿聯(lián)接結(jié)構(gòu)、螺栓聯(lián)接結(jié)構(gòu)和無(wú)螺栓聯(lián)接結(jié)構(gòu)。螺栓聯(lián)接結(jié)構(gòu)憑借結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、安裝方便、可操作性強(qiáng)、聯(lián)接性能良好的特點(diǎn)[1]，廣泛應(yīng)用于航空發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子聯(lián)接結(jié)構(gòu)中。航空發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子作為高速旋轉(zhuǎn)的機(jī)械結(jié)構(gòu)，且工作環(huán)境復(fù)雜，航空發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子在達(dá)到工作轉(zhuǎn)速之前，會(huì)經(jīng)過(guò)臨界轉(zhuǎn)速，轉(zhuǎn)子在臨界轉(zhuǎn)速附近，會(huì)發(fā)生劇烈的振動(dòng)現(xiàn)象，臨界轉(zhuǎn)速作為航空發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子系統(tǒng)的一個(gè)重要設(shè)計(jì)參數(shù)，因此研究聯(lián)接螺栓結(jié)構(gòu)對(duì)轉(zhuǎn)子臨界轉(zhuǎn)速的影響具有重要意義[2]。但目前在轉(zhuǎn)子設(shè)計(jì)過(guò)程中，一般忽視螺栓聯(lián)接結(jié)構(gòu)對(duì)所

裝配過(guò)程中，槳葉螺栓連接、塔筒螺栓連接、變槳軸承與輪轂螺栓連接等關(guān)鍵位置的零部件均需要通過(guò)大六角高強(qiáng)螺栓進(jìn)行連接，單臺(tái)機(jī)組M30規(guī)格及以上高強(qiáng)螺栓的使用量高達(dá)上千顆。在機(jī)組的吊裝和運(yùn)行維護(hù)過(guò)程中，螺栓拆卸易出現(xiàn)問(wèn)題[1-2]。根據(jù)GB/T33628-2017相關(guān)規(guī)定：基于扭矩法安裝高強(qiáng)螺栓，需要保證扭矩系數(shù)的平均值和標(biāo)準(zhǔn)差在規(guī)定范圍內(nèi)，才能保證扭矩轉(zhuǎn)化為螺栓預(yù)緊力的精度滿足設(shè)計(jì)要求[3-5]。扭矩系數(shù)與螺栓螺紋表面處理直接相關(guān)，若掌握高強(qiáng)螺栓重復(fù)使用時(shí)扭矩

缸有桿腔支鉸連接螺栓部分?jǐn)嗔?，南北?cè)油缸有桿腔支鉸連接螺栓全部松動(dòng)，致使臥倒門(mén)運(yùn)行存在嚴(yán)重的安全隱患，對(duì)三峽升船機(jī)通航構(gòu)成了極大的威脅。為研究螺栓斷裂和松動(dòng)原因，建立下閘首臥倒門(mén)油缸支鉸的幾何模型，計(jì)算下閘首臥倒門(mén)油缸支鉸連接螺栓靜強(qiáng)度和疲勞強(qiáng)度，通過(guò)研究分析影響螺栓斷裂的因素，找出螺栓斷裂的主要原因，并通過(guò)理論計(jì)算和有限元分析提出臥倒門(mén)油缸支鉸優(yōu)化改造的方案，為閘首臥倒門(mén)油缸支鉸優(yōu)化設(shè)計(jì)提供參考和依據(jù)。1 單個(gè)油缸支鉸上的荷載分析由于上、下閘首臥倒門(mén)驅(qū)動(dòng)

采用大六角高強(qiáng)度螺栓，例如：塔筒螺栓連接、槳葉螺栓連接、變槳軸承與輪轂螺栓連接等等，這些關(guān)鍵位置螺栓連接后的預(yù)緊力值的大小和分散度直接決定著機(jī)組的載荷傳遞和運(yùn)行安全[1，2]。假如螺栓預(yù)緊力過(guò)大而超出螺栓的屈服極限，螺栓會(huì)產(chǎn)生塑性變形，容易斷裂；假如螺栓預(yù)緊力未達(dá)到規(guī)定的大小，伴隨風(fēng)電機(jī)組交變載荷的作用，螺栓容易產(chǎn)生松動(dòng)，增大機(jī)組運(yùn)行的危險(xiǎn)性[3-6]。國(guó)內(nèi)高強(qiáng)度螺栓連接普遍采用扭矩?cái)Q緊法，其原理是根據(jù)扭矩來(lái)間接控制螺栓預(yù)緊力[7]，但由于螺栓螺紋面和墊片

備工作卻被小小的螺栓拖了后腿?！度毡窘?jīng)濟(jì)新聞》上月報(bào)道稱，目前最為短缺的是那種連接鋼筋，用于建造高樓或大橋的螺栓，即強(qiáng)力螺栓。強(qiáng)力螺栓自去年夏天開(kāi)始就出現(xiàn)供貨不足的情況，以往只需一個(gè)半月就能到貨，現(xiàn)在竟然需要等待半年。如果不能解除強(qiáng)力螺栓緊缺問(wèn)題的話，包括奧運(yùn)設(shè)施在內(nèi)的建設(shè)推遲將在所難免。（摘自《環(huán)球時(shí)報(bào)》3.14）

現(xiàn)代機(jī)械工業(yè)中，螺栓連接形式應(yīng)用廣泛，特別是在壓力容器行業(yè)中，其優(yōu)點(diǎn)是連接可靠、便于拆裝和檢修等。螺栓上的初始預(yù)緊力既保證連接的密封性能[1]，又使得被連接件在外載荷作用時(shí)不發(fā)生相對(duì)運(yùn)動(dòng)[2]。常見(jiàn)的螺栓失效形式有疲勞、螺栓被剪斷和松動(dòng)等[3]，螺栓的失效不僅會(huì)增加工業(yè)機(jī)械的維修費(fèi)用和不必要的停機(jī)時(shí)間，還會(huì)引發(fā)一些嚴(yán)重的工業(yè)事故[4]。良好的螺栓連接性能不僅取決于初始預(yù)緊力[5-7]、接觸面摩擦系數(shù)[8-9]和材料[10]等，還取決于螺栓直徑[11]以及螺

8）0 引言飛輪螺栓是柴油機(jī)主關(guān)鍵零件之一，用于連接曲軸與飛輪及離合器，并與連接件一起做高速旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，不僅需要承載柴油機(jī)的靜態(tài)輸出載荷，而且需要承載飛輪及離合器的扭振附加載荷。飛輪螺栓的可靠性直接影響柴油機(jī)運(yùn)行安全性。近年來(lái)，柴油機(jī)的功率不斷提高，后端負(fù)載也不斷加大。某柴油機(jī)配置一大慣量飛輪，為保障柴油機(jī)運(yùn)行可靠，對(duì)飛輪的螺栓設(shè)計(jì)計(jì)算進(jìn)行研究，以期提高飛輪螺栓設(shè)計(jì)的安全可靠性。1 螺栓預(yù)緊力計(jì)算方法目前，柴油機(jī)裝配流水上飛輪螺栓擰緊工藝一般采用扭矩法和扭矩

引 言制動(dòng)杠桿螺栓是機(jī)車(chē)制動(dòng)夾鉗單元的一個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)連接件，也是夾鉗單元中制造工藝復(fù)雜且加工難度較高的一個(gè)關(guān)鍵零件。隨著我國(guó)對(duì)國(guó)外機(jī)車(chē)車(chē)輛制造技術(shù)的引進(jìn)與吸收，機(jī)車(chē)制動(dòng)系統(tǒng)零部件開(kāi)始進(jìn)入國(guó)產(chǎn)化的發(fā)展進(jìn)程，其中國(guó)產(chǎn)制動(dòng)杠桿螺栓已投入了實(shí)際應(yīng)用。2013年3月，在對(duì)某機(jī)車(chē)車(chē)輛段的機(jī)車(chē)進(jìn)行檢修的過(guò)程中發(fā)現(xiàn)，和諧號(hào)機(jī)車(chē)制動(dòng)夾鉗單元中的一根杠桿螺栓發(fā)生斷裂。經(jīng)確認(rèn)該螺栓為國(guó)產(chǎn)螺栓，生產(chǎn)于2010年7月，螺栓桿直徑為33 mm，長(zhǎng)度為300 mm，其材料為1Cr17Ni2

構(gòu)件間采用高強(qiáng)度螺栓連接。電廠制定了對(duì)龍門(mén)架的定期檢查程序，其中包括對(duì)連接部位高強(qiáng)度螺栓的腐蝕情況檢查，但仍然出現(xiàn)了螺栓斷裂掉落的情況。掉落螺栓見(jiàn)圖1，可見(jiàn)其墊片有明顯腐蝕。兩臺(tái)機(jī)組龍門(mén)架先后進(jìn)行了高強(qiáng)度螺栓更換施工，通過(guò)對(duì)更換螺栓的銹蝕原因、龍門(mén)架連接節(jié)點(diǎn)處螺栓銹蝕情況的分析，對(duì)龍門(mén)架檢查程序提出改進(jìn)建議。圖1 龍門(mén)架斷裂螺栓1 螺栓腐蝕情況1.1 螺栓腐蝕分級(jí)根據(jù)腐蝕程度，將更換的螺栓分為四級(jí)（見(jiàn)圖2）。無(wú)腐蝕：螺栓表面幾乎無(wú)腐蝕痕跡；輕微腐蝕：螺栓表

)0 前 言聯(lián)軸螺栓主要用于連接水輪機(jī)主軸與發(fā)電機(jī)主軸，以及水輪機(jī)主軸與轉(zhuǎn)輪，是水輪發(fā)電機(jī)機(jī)組關(guān)鍵螺栓之一。隨著水輪發(fā)電機(jī)技術(shù)的發(fā)展壯大，設(shè)計(jì)的機(jī)組的容量和尺寸已經(jīng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)以往業(yè)績(jī)，聯(lián)軸螺栓的尺寸也隨之變大，受力情況也愈加惡劣，國(guó)內(nèi)外水輪發(fā)電機(jī)組聯(lián)軸螺栓斷裂事故頻發(fā)。例如：2005年月12月，雙嶺水電站1號(hào)機(jī)轉(zhuǎn)輪與大軸聯(lián)接的18只聯(lián)軸螺栓M80×4斷裂14個(gè)。經(jīng)初步檢查，18只聯(lián)軸螺栓12只已掉下，2只已斷裂但未掉下，上部3只，下部1只還聯(lián)接在軸法蘭上。螺

000）0 引言螺栓作為重要的緊固件，其失效引起的結(jié)果往往具有較大的危害性。螺栓斷裂失效研究的文獻(xiàn)也集中于高強(qiáng)螺栓，其中對(duì)高強(qiáng)螺栓的研究主要以氫脆為主[1-5]，其中也有部分螺栓是由于疲勞[6，7]或者材料自身缺陷[8]導(dǎo)致的斷裂，對(duì)螺栓裝配不當(dāng)引起的高強(qiáng)螺栓斷裂報(bào)導(dǎo)較少。在對(duì)某液壓閥進(jìn)行裝配時(shí)，96件該螺栓在裝配過(guò)程中有2件發(fā)生斷裂。所有螺栓均為新件且檢驗(yàn)合格。螺栓規(guī)格為M10內(nèi)六角螺栓，12.9級(jí)（GB/T 70.1）。螺栓材質(zhì)為40Cr，表面處理采用

一年頻繁發(fā)生葉片螺栓斷裂問(wèn)題，螺栓斷裂部位主要發(fā)生在變槳軸承側(cè)的螺紋部分(螺母與變槳軸承的接觸位置)，部分螺栓斷裂部位在螺桿部分。該風(fēng)電場(chǎng)機(jī)組使用的葉片螺栓規(guī)格為M30，材質(zhì)為42CrMoA，強(qiáng)度等級(jí)為10.9級(jí)。1 葉片螺栓的設(shè)計(jì)與質(zhì)量分析1.1 葉片螺栓設(shè)計(jì)分析該風(fēng)電場(chǎng)使用的葉片按照GL標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)，通過(guò)了第三方靜力試驗(yàn)和疲勞試驗(yàn)認(rèn)證，在葉片靜力試驗(yàn)和疲勞試驗(yàn)中，未發(fā)生過(guò)葉片螺栓斷裂或其它損傷，表明葉片螺栓的靜強(qiáng)度和疲勞強(qiáng)度滿足設(shè)計(jì)要求，該葉片螺栓設(shè)計(jì)安全

拉伸器與液壓扳手螺栓和螺母是在設(shè)備連接及固定時(shí)最常用的部件，可拆卸并可重復(fù)使用。機(jī)器設(shè)備在使用螺栓后由于螺栓及螺母緊固后螺栓拉長(zhǎng)使內(nèi)部產(chǎn)生收縮內(nèi)應(yīng)力，使需要連接的部件緊緊結(jié)合在一起。（1）加熱拉伸螺栓法，通過(guò)對(duì)有加熱元件的螺栓加熱，使螺栓伸長(zhǎng)，并得到所需的拉伸伸長(zhǎng)量。優(yōu)點(diǎn)：螺栓空間不需很大，不需要給扳手或螺栓拉伸器留下空間。缺點(diǎn)：操作時(shí)間較長(zhǎng)，整套跟螺栓相連的設(shè)備也會(huì)同時(shí)被加熱，導(dǎo)致溫度升高，一般只在有特殊要求的情況下，而且必須使用特殊制造帶軸線孔的螺栓才

燃兼壓氣缸中分面螺栓冷拉安裝及應(yīng)力計(jì)算陳萍，胡開(kāi)吉，白德斌，羊小軍，白哲(東方汽輪機(jī)有限公司，四川德陽(yáng)，618000)重要部位結(jié)合面螺栓采用冷拉伸長(zhǎng)量安裝是既保證安裝精度又提高安裝效率的安裝方式，這種方法將逐步取代大螺栓熱緊安裝方法，延長(zhǎng)螺栓使用壽命。文章通過(guò)對(duì)G324A燃兼壓氣缸中分面螺栓冷拉伸長(zhǎng)試驗(yàn)過(guò)程中出現(xiàn)的問(wèn)題分析以及應(yīng)力校核，對(duì)獲得合理的螺栓伸長(zhǎng)量的過(guò)程進(jìn)行介紹，對(duì)螺栓冷拉安裝進(jìn)行更深的了解。螺栓，拉伸，應(yīng)力0 前言G324A燃?xì)廨啓C(jī)是最新改進(jìn)型

準(zhǔn)件的選用，比如螺栓的選用，本文主要是就機(jī)械產(chǎn)品中當(dāng)被連接件承僅受扭矩作用時(shí)，如何合理的設(shè)計(jì)螺栓組的結(jié)構(gòu)而進(jìn)行的研究.關(guān)鍵詞：材料力學(xué)；機(jī)械設(shè)計(jì)；螺栓；公稱直徑；扭矩；應(yīng)力；摩擦系數(shù)；防滑系數(shù)；預(yù)緊力.設(shè)計(jì)步驟：1.螺栓組結(jié)的構(gòu)設(shè)計(jì)2.螺栓的受力分析3.確定螺栓直徑1 螺栓組聯(lián)接的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)螺栓組聯(lián)接結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的主要目的，在于合理地確定聯(lián)接接合面的幾何形狀和螺栓的布置形式，力求各螺栓和聯(lián)接接合面間受力均勻，便于加工和裝配。為此，設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)綜合考慮以下幾方面的問(wèn)題

130062)?螺栓斷裂原因分析楊 健(中車(chē)長(zhǎng)春軌道客車(chē)股份有限公司，吉林 長(zhǎng)春 130062)某螺栓在車(chē)輛運(yùn)行過(guò)程中發(fā)生斷裂。采用金相組織檢查、硬度測(cè)試、拉伸測(cè)試、化學(xué)成分分析、斷口宏觀和微觀分析等方法對(duì)斷裂原因進(jìn)行了分析。結(jié)果表明，螺栓螺紋受力面存在的折疊缺陷是其發(fā)生疲勞斷裂的主要原因。疲勞斷口；折疊缺陷；斷裂1 引 言某型螺栓是保障車(chē)輛安全運(yùn)行的重要部件，規(guī)格為M16×50，強(qiáng)度等級(jí)為8.8級(jí)，材質(zhì)為40Cr。該螺栓為外購(gòu)件，應(yīng)符合GB/T 3098

，100081)螺栓連接作為一種可拆卸式的連接方式，廣泛存在于各種機(jī)械設(shè)備中聯(lián)結(jié)間厚度不大的場(chǎng)合.一般而言，對(duì)于各種機(jī)械式連接件，在工作過(guò)程中，應(yīng)力集中和疲勞多數(shù)發(fā)生在連接部位，即螺栓附近，這對(duì)螺栓的壽命和連接精度有著重大的影響.因此，分析螺栓連接的應(yīng)力產(chǎn)生有著重要的意義.由于螺栓連接中，連接件和被連接件相互之間的作用力比較復(fù)雜，因此，在有限元分析中，需要有針對(duì)性的簡(jiǎn)化.在螺栓連接中，螺栓預(yù)緊力和相互間接觸是比較重要的兩個(gè)特點(diǎn)，它們對(duì)結(jié)構(gòu)的靜態(tài)特性和動(dòng)態(tài)特

螺栓的詩(shī)意人生在看到挪威鐵匠兼攝影師Tobbe Malm的作品之前，很難相信螺栓也能如此有感情地出現(xiàn)在我們面前。Tobbe Malm將舊螺栓加熱、鍛造，彎曲成各種人形，創(chuàng)造出不尋常的有情感的雕塑。該系列的靈感來(lái)源于Malm無(wú)意中在瑞典發(fā)現(xiàn)的生銹螺栓。他認(rèn)識(shí)到螺栓的外形和老化的過(guò)程與人極為相似，所以他在工作室開(kāi)始創(chuàng)作有關(guān)螺栓的雕塑，并賦予其人的情感與動(dòng)作，由此創(chuàng)作的雕塑系列被命名為“螺栓的詩(shī)意人生”，引發(fā)了人們的共鳴。

反應(yīng)堆壓力容器主螺栓預(yù)緊過(guò)程分析胡大芬，劉剛，王春發(fā)（深圳中廣核工程設(shè)計(jì)有限公司，廣東深圳518172）論述并分析了采用單體螺栓拉伸機(jī)預(yù)緊CPR1000反應(yīng)堆壓力容器主螺栓的過(guò)程，并在此基礎(chǔ)上對(duì)比分析了各組主螺栓在同一拉伸階段使用相同拉伸載荷和使用不同拉伸載荷兩種預(yù)緊方式對(duì)主螺栓殘余預(yù)緊載荷分布的影響，結(jié)果表明：預(yù)緊后面的主螺栓會(huì)對(duì)已預(yù)緊的主螺栓產(chǎn)生卸載影響；隨著對(duì)各主螺栓的進(jìn)一步拉伸，各主螺栓殘余預(yù)緊載荷的均勻性和離散度會(huì)更好；采用對(duì)各組主螺栓在同一拉伸

起著關(guān)鍵作用。而螺栓往往是保證設(shè)備密封、連接的可靠性的重要部件之一。螺栓緊固是利用產(chǎn)生大于載荷的、精確的、可持久的預(yù)緊力實(shí)現(xiàn)的。只要預(yù)緊力大于載荷，螺栓連接不會(huì)出現(xiàn)問(wèn)題，但預(yù)緊力過(guò)大，也會(huì)導(dǎo)致螺栓本體及連接件破壞。而且，隨著螺栓直徑增大，擰緊螺栓所需要的扭矩呈指數(shù)型增加，要實(shí)現(xiàn)精確的預(yù)緊力，對(duì)于大直徑的螺栓尤為困難。對(duì)于普通大型螺栓，緊固時(shí)常需要借助錘擊、加熱液壓扳手、液壓拉力器等笨拙的方法，有時(shí)甚至需要起重機(jī)拉動(dòng)專用輪型扳手，來(lái)使螺栓產(chǎn)生足夠的預(yù)緊力，以

錕,王永青?地腳螺栓蠕變松弛對(duì)大型數(shù)控機(jī)床幾何精度衰退的影響劉海波,吳嘉錕,王永青數(shù)控機(jī)床床身是保障機(jī)床正常服役的關(guān)鍵基礎(chǔ)件[1]。大型/重型數(shù)控機(jī)床的床身安裝大都采用地腳螺栓分布預(yù)緊方式。預(yù)緊后的地腳螺栓蠕變松弛將直接影響螺栓預(yù)緊載荷大小、床身與地基間的連接剛度、床身應(yīng)力分布等,導(dǎo)致床身幾何尺寸發(fā)生變化,進(jìn)而影響機(jī)床精度的保持狀態(tài)。因此,研究數(shù)控機(jī)床服役過(guò)程中的地腳螺栓長(zhǎng)期蠕變松弛行為,及其對(duì)床身預(yù)緊狀態(tài)和幾何精度的影響具有重要意義和工程價(jià)值。國(guó)內(nèi)外學(xué)者

挖掘機(jī)上的大直徑螺栓的預(yù)緊是現(xiàn)場(chǎng)安裝過(guò)程中的一個(gè)難題。螺栓緊固的目的是產(chǎn)生大于載荷的、精確的、可持久的預(yù)緊力。只要預(yù)緊力大于載荷，螺栓連接就不會(huì)出現(xiàn)問(wèn)題，但預(yù)緊力過(guò)大，也會(huì)導(dǎo)致連接件即螺栓本體損壞。要實(shí)現(xiàn)精確的預(yù)緊力，特別是對(duì)于大直徑螺栓緊固具有一定難度。一般來(lái)說(shuō)，要想緊固好直徑大于1英寸的螺栓需要使用力矩放大器。傳統(tǒng)的緊固方法包括錘擊、加熱、液壓扳手、液壓拉伸器等。這些方法不但精度差、耗費(fèi)時(shí)間、設(shè)備昂貴、存在安全隱患，而且經(jīng)常出現(xiàn)螺紋咬死（金屬粘連）現(xiàn)象

均帶有一定數(shù)量的螺栓孔，安裝時(shí)利用螺栓將轉(zhuǎn)盤(pán)軸承固定在座架上。主機(jī)在運(yùn)轉(zhuǎn)過(guò)程中承受的力和力矩需通過(guò)螺栓傳遞，若螺栓連接破壞將會(huì)導(dǎo)致嚴(yán)重后果，因此螺栓是保證主機(jī)旋轉(zhuǎn)部件安全工作的關(guān)鍵零件。一般轉(zhuǎn)盤(pán)軸承內(nèi)、外圈上的螺栓孔規(guī)格與數(shù)量均相同，且沿圓周均勻分布。螺栓孔的布局及螺栓的安裝方式對(duì)于保障轉(zhuǎn)盤(pán)軸承正常運(yùn)轉(zhuǎn)至關(guān)重要。1 螺栓連接系統(tǒng)分析某轉(zhuǎn)盤(pán)軸承螺栓連接示意圖如圖1所示。其承受的最大工況條件為：軸向載荷Fa，徑向載荷Fr，傾覆力矩M。軸承內(nèi)、外圈與座架均通過(guò)j

由于軸承安裝采用螺栓連接的方式，螺栓的受力對(duì)軸承的運(yùn)轉(zhuǎn)就有著不可忽視的影響，因此，研究螺栓的預(yù)緊力及工作載荷下螺栓的應(yīng)力顯得十分必要。文中以圓柱滾子與雙向推力滾針組合轉(zhuǎn)臺(tái)軸承為例，對(duì)轉(zhuǎn)臺(tái)軸承預(yù)緊螺栓的強(qiáng)度進(jìn)行分析。1 軸承的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)圖1為圓柱滾子與雙向推力滾針組合轉(zhuǎn)臺(tái)軸承結(jié)構(gòu)圖。該轉(zhuǎn)臺(tái)軸承內(nèi)、外圈的外徑分別為486，525 mm，內(nèi)、外圈的寬度分別為65，20 mm，第一、二內(nèi)圈的寬度分別為50.5，14.5 mm，內(nèi)、外圈上螺栓組中心圓直徑分別為415,

01)國(guó)內(nèi)外關(guān)于螺栓聯(lián)接的研究很多[1-3]，但對(duì)于有預(yù)緊力的螺栓聯(lián)接結(jié)構(gòu)，關(guān)于螺栓的強(qiáng)度研究多為靜強(qiáng)度研究。根據(jù)統(tǒng)計(jì)分析，在靜載荷下螺栓聯(lián)接是很少發(fā)生破壞的，只有在嚴(yán)重過(guò)載的情況下才會(huì)發(fā)生。螺栓聯(lián)接結(jié)構(gòu)在實(shí)際工作中所承受的載荷大多為變載荷，尤其是當(dāng)被聯(lián)接件受到?jīng)_擊時(shí)，針對(duì)此類研究較少的現(xiàn)狀，本文采用大型非線性有限元軟件ABAQUS，利用從隱式到顯示數(shù)據(jù)傳遞的方法，對(duì)沖擊載荷作用下預(yù)緊力螺栓進(jìn)行強(qiáng)度分析，并以某艦用汽缸為例，研究螺栓的強(qiáng)度特性，旨在為螺栓結(jié)

連桿螺栓在運(yùn)行中斷裂將會(huì)產(chǎn)生嚴(yán)重的搗缸事故，不僅會(huì)打壞缸蓋、缸套，使連桿變形彎曲，甚至還會(huì)造成搗破機(jī)體、折斷曲軸等重大經(jīng)濟(jì)損失。為避免連桿螺栓折斷而產(chǎn)生的搗缸事故，使用維修中應(yīng)注意以下幾點(diǎn)：1.裝配前應(yīng)仔細(xì)檢查，當(dāng)發(fā)現(xiàn)螺栓上有劃傷、滑扣、裂口、凹痕、縮頸或裂紋，或螺栓、螺母配合松弛，或螺栓不能與螺栓孔緊密配合，都應(yīng)予以更換。2.檢查連桿軸承與連桿軸頸的配合間隙，若間隙過(guò)大，易導(dǎo)致連桿螺栓的斷裂事故，此時(shí)應(yīng)更換新的連桿軸承或加大軸承。3.檢查連桿螺栓或螺母與