【摘要】：眾所周知,低速柴油機作為船舶主要的動力裝置,與船舶運行的安全可靠性,機動性,經(jīng)濟性密切相關(guān);而高強螺栓是低速柴油機重要的機械連接件,其在工作時的強度與壽命也是低速柴油機穩(wěn)定運行的關(guān)鍵。因此,本文研究了低速機主軸承螺栓性能,主要內(nèi)容如下:對螺栓的材料成分進行分析,并對其進行力學(xué)性能測試,測得常溫狀態(tài)下螺栓材料的屈服強度、抗拉極限與疲勞壽命,繪制不同平均應(yīng)力下的疲勞壽命曲線,并對疲勞斷口進行分析,從微觀角度分析疲勞的形成過程;對螺栓整體進行了拉伸試驗得到了螺栓軸力與形變量之間的關(guān)系,并測試了螺栓的硬度,為船用低速機主軸承螺栓的應(yīng)力分布研究與疲勞壽命預(yù)測提供了較為客觀的試驗數(shù)據(jù)。利用ANSYS有限元分析軟件的接觸非線性分析方法對螺栓結(jié)構(gòu)的二維軸對稱模型進行分析計算,得到了不同預(yù)緊力下的應(yīng)力分布,對預(yù)緊力作用下螺紋應(yīng)力分布不均問題進行分析,討論了塑性應(yīng)變對應(yīng)力最大值的影響;求得極限載荷下螺栓的應(yīng)力分布,分析了相同工作載荷下,預(yù)緊力與螺栓所受載荷波動之間的關(guān)系。將實驗得到的不同平均應(yīng)力下的疲勞壽命曲線與有限元分析的結(jié)果導(dǎo)入疲勞有限元分析軟件,對在正常工作情況下的螺栓進行疲勞壽命預(yù)測;此外,分析了預(yù)緊力與螺栓表面粗糙度對螺栓壽命的影響。
【圖文】：

1.2 高強螺栓簡介圖 1.1 高強螺栓如圖1.1所示，高強螺栓作為一種常見的螺紋緊固件，廣泛應(yīng)用于各種機械設(shè)備之中。高強度螺栓在裝配時預(yù)緊力很大，因此它具有很好的受力和抗振性能，此外高強度螺栓連接具有很多的優(yōu)點最主要的是裝配簡單、抗疲勞性能良好等優(yōu)勢，近些年高

[2]，通過與被螺栓連接的墊圈以及螺母之間的接觸使得被連接件也會產(chǎn)生相同大小的力，如圖1.2所示。通過這個力的作用會使得螺栓與被連接件的表面產(chǎn)生很大的摩擦力來抵抗這個力的作用，然而其實在構(gòu)件中存在進行預(yù)緊后因螺栓變形而產(chǎn)生的軸力，可以知道的是，只要這個摩擦力大于這個軸力，那么這整個構(gòu)件就不會產(chǎn)生滑移[3]。圖 1.2 高強度螺栓原理機體緊固的原因是由于接觸面上的摩擦力導(dǎo)致的，然而增加摩擦力則是通過對螺栓施加的預(yù)緊力進而傳遞的力的方式來實現(xiàn)。然而螺栓為了不使他們不發(fā)生相對的滑移量，只能通過增大摩擦力來實現(xiàn)，所以總而言之加大螺栓的預(yù)緊力則是阻止它們發(fā)生滑移即提高了連接的穩(wěn)定性。正因為螺栓連接的廣泛性，所以螺栓的工作情況會影響到整個結(jié)構(gòu)的可靠性以及安全性。高強度螺栓是一種應(yīng)用廣泛的螺紋緊固件，由于其存在諸多的優(yōu)點，，所以經(jīng)歷了這么多年不但沒有被取代反而越來越受到各行各業(yè)的青睞。并且也被許多行業(yè)的先進工作者進行了諸多的優(yōu)化[4]
【學(xué)位授予單位】：哈爾濱工程大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號】：U664.121;O346.2

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本文編號：2691289