與普通螺母相比,由于新型螺母本身制造材料的特殊性能,這種新型鐵基形狀記憶合金智能螺母在預緊、恢復加熱后,受到以下3個摩擦力矩的作用:(1)預緊力產生的摩擦力矩T1。鐵基合金螺母與普通螺母一樣,由于預緊力Fα的作用而受到自鎖摩擦力矩(包括螺紋副間自鎖作用產生的力矩和螺母、螺栓頭支撐面與被聯接件之間的摩擦力產生的摩擦力矩)的作用,由螺紋力學知識,該力矩可通過式(1)計算[1]:摘自(中國機械工業聯合會統計信息部)(2)軸向恢復力產生的自鎖摩擦力矩T2。這部分摩擦力矩是螺紋牙因受到彎曲應力作用和螺母受力端由于受到壓應力作用而產生應力誘發馬氏體,在隨后的恢復加熱過程中由于受到約束而產生軸向恢復力Fα’(圖1),Fα’也會產生一定的自鎖摩擦力矩,其大小由式(2)可得到:(3)徑向恢復力產生的自鎖摩擦力矩T3。這種鐵基合金制成的螺母由于進行了徑向的預變形,在恢復加熱過程中就會發生徑向收縮,收縮過程中因受到螺栓的約束作用產生一個很大的徑向恢復應力σr(圖2)。根據材料力學應力分析及有關的螺紋力學知識,該恢復力產生的摩擦力矩可表示如下:式(3)中,H為螺紋牙高,H1為螺母的高度,P為螺紋螺距,α’為螺紋垂直截面的牙形半角。江蘇新普瑞金屬材料科技有限公司的螺母批發多少錢?無錫雙相不銹鋼螺母售價
與上述的理論計算結果基本相近。(2)借助于疲勞試驗機(工作頻率為80~250Hz)和螺栓組試驗臺測試了在相同預緊力和振動條件(靜載為)下防松螺母和普通螺母的防松壽命測試表明,防松螺母具有較高的防松壽命,普通螺母在振動10000次后發生松動,而防松螺母的振動壽命達到了50000次(對應恢復溫度為200℃)。理論證明,若提高恢復退火溫度,鐵基形狀記憶合金螺母的防松壽命將還會有所提高。螺紋聯接相對其它聯接方式的優勢之一在于拆卸方便,具有較好重復使用性能。這種新型螺母的重復使用性可以通過控制合金恢復退火溫度的辦法來實現。為了驗證該新型智能螺母的重復使用性,這里以按上述工藝方法加工成的M10mm螺母,在不同溫度(分別是200,250,300,350,400,450,500℃)下對螺母進行恢復退火,在每一溫度下退火后,測試其松動力矩,然后將螺母用相同預緊力重新預緊,再對螺母進行恢復退火,重復上述過程所得試驗結果如表1所示,結果表明,隨著恢復溫度的逐漸升高,自鎖摩擦力矩的增加量(與普通螺母比較)也逐漸增大;當恢復溫度達到一定溫度時,自鎖摩擦力矩的增加量開始逐漸減小。對于這現象可以解釋為:這種防松螺母的防松性能主要決定于加熱后螺母的可恢復變形量。無錫雙相不銹鋼螺母售價螺母多少錢?歡迎咨詢江蘇新普瑞。
即可恢復的應力誘發馬氏體含量)。隨著恢復退火溫度的逐漸升高,可恢復的應力誘發的馬氏體含量逐漸升高,但應力誘發的馬氏體量是一定的,隨著恢復退火處理的反復進行,預變形所誘發的馬氏體量(即可恢復的馬氏體量)逐漸減少,結果導致自鎖摩擦力矩增加量逐斷下降。總之,通過控制退火溫度能將較大自鎖摩擦力矩分多次加到螺紋聯接中,既可使螺母能夠重復使用,又保證了螺母拆卸的方便。3、結語理論和試驗都表明,鐵基形狀記憶合金智能螺母在不改變原螺母結構尺寸的情況下與螺栓相配合,不可以大幅度提高自鎖摩擦力矩,達到防松、防斷的目的,而且加工方便,可以重復使用。它的研制成功不可以有效地保證鐵路運輸的安全,而且還能地應用于如汽車、飛機、發動機等振動劇烈、聯接要求高的各種場合,可帶來較大的社會效益和經濟效益。
摘要:為了有效地解決螺紋聯接的松動、松脫問題,提出從功能材料人手利用鐵基形狀記憶合金來研制一種新型螺母的設計思想。從理論上分析了新型螺母的防松機理,并試驗研究了螺母的靜動態防松效果和重復使用性能。試驗結果表明,新型智能螺母具有很好的靜動態防松效果,并且可以重復使用。關鍵詞:防松;螺母;鐵基形狀記憶合金在現代機械中,緊固件的數量約占機器零件總數量的60%,其中螺紋聯接是機械聯接中使用普遍的形式之一。一般的螺紋緊固都具有自鎖性,但在變載、沖擊、振動作用下,以及工作溫度變化較大時,螺母的松動、松脫時有發生。據有關資料統計[1],世界各國因緊固件松動、松脫所造成的直接經濟損失達數十億以上。因此,如何簡單有效地防止螺母的松動問題已經成為一個十分重要而又迫切的課題。近幾年來,國內外的許多學者在螺母的防松方面進行了大量的研究,開發了許多新的防松方法。這些方法多是從結構上入手,其基本防松原理仍是摩擦防松、機械防松等。研究者對防松螺紋聯接應用于一些特定場合已有一些非常好的思路,并研究出了許多成功的模型,采用的方案也各具特色。江蘇新普瑞金屬材料科技有限公司的螺母多少錢?
或者從根本上改變可拆聯接的性質(如加鍵防松螺母);或者因其成本過高不易推廣等。因此,迄今為止,螺紋聯接的松動問題仍沒有得到完美的解決。2、鐵基形狀記憶合金智能防松螺母為了有效地解決螺紋聯接的松動問題,本文從新型功能材料人手,利用鐵基形狀記憶合金特殊的力學性能和物理性能,研制開發一種具有防松功能的新型螺母。這種螺母的特點在于它不改變螺母原結構,只改變材料,利用材料本身的形狀記憶特性使螺紋連接牢固而不松動。這種螺母由于其本身的性能對上述防松的3種途徑均有所考慮:對于第1條途徑,由于鐵基SMA的形狀記憶效應(簡稱SME)和恢復效應,螺母在恢復加熱處理之后,會產生很大恢復力,此恢復力可以轉化為摩擦自鎖力矩,并且在振動、沖擊過程中始終存在,所以能有效地防止摩擦力矩降到臨界值以下。對于第2條途徑,鐵基SMA除了具有良好的SME以外,還具有擬彈效應。這一性質可使由該合金制成的螺母具有良好的阻尼減振性,在沖擊、振動和動載荷作用下可以吸收部分的能量,不起到防松的作用,而且還提高了螺紋聯接的疲勞壽命。對于第3條途徑,由于恢復力的存在,而且振動和沖擊在合金的擬彈性作用下又有所降低。江蘇新普瑞金屬材料科技有限公司的螺母好嗎?無錫C1-110螺母規格
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