筒式减震器复原阀系拧紧力矩控制

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1、学兔兔www.xuetutu.com筒式减震器复原阀系拧紧力矩控制口刘建勇口顾亮北京理工大学机械与车辆工程学院北京100081摘要：根据螺纹连接的相关理论，结合复原阀系结构的特点，对减震器内活塞杆螺纹连接处的拧紧力矩进行了理论分析，并对理论分析进行了试验验证。确定了活塞杆拧紧力矩的选取范围和最优选择，为设计减震器时复原阀系拧紧力矩的施加提供了理论指导。关键词：拧紧力矩预紧力螺纹连接减震器中图分类号：TH703．63；U464．33文献标识码：A文章编号：1000—4998(2OO9)06—0030—03通过螺纹连接装配到活塞杆上的复原阀系结构已杆受到0～F的变载荷

2、时，应力幅对活塞杆的疲劳强度在筒式减震器中广泛应用。在螺纹连接上施加合理的影响很大。活塞杆螺纹连接处的应力集中应按式(2)计预紧力，既可以使复原阀系的各个被连接件紧密地夹算最大拉伸应力：紧在一起，增强各个组件的可靠性、紧密性和抵抗外载一l⋯⋯I【2J荷冲击的能力，又能够确保减震器合理的阻尼特性和式中：疲劳极限or一。=0．23(+)；为螺纹连接杆较小的阻尼衰减。过大或过小的预紧力都会影响阀系的尺寸因数；为32艺强化因数；为结构强化因数；结构的使用寿命和节流阻尼特性。所以对此结构中拧为缺口敏感因数；[S】为活塞杆上螺纹连接杆部分紧力矩进行合理设计是十分必要的。的许用

3、安全因数；、crb分别为活塞杆的疲劳强度和1复原阀系连接结构分析抗拉强度。根据式(2)可计算出活塞杆承受变载时，所受最大通过螺纹连接来组合的复原阀系结构，是把复原应力⋯。则变载荷的最大值为：阀系的上下限位垫圈、通液片、活塞、节流片通过活塞杆端部的螺纹杆和螺母连接在一起的。油液是通过活Fm：一2西(3)、塞上的节流孔和阀系中阀片的节流作用产生阻尼作式中：西为螺纹连接的相对刚度因数；dc为活塞杆上用，故阀系连接是否紧密对减震器复原阻尼特性的稳螺纹连接杆部分的当量直径。定有很大影响。复原阀系结构见图1。4最大预紧力的分析计算2预紧力的离散性预紧时，过大的预紧力会使螺纹紧

4、固件发生静力螺纹连接几何参数、表面处理和润滑条件的可变破坏，或者螺纹牙被剪断，或活塞杆下部螺纹连接杆断性，工具和操作人员的准确性等造成了螺纹连接预紧裂。所以须对活塞杆螺纹连接处的最大拧紧力矩进行力的离散性。螺纹连接的离散度定义为⋯：限制，才能保证螺纹连接符合寿命设计。=(F⋯／Fi一1)／(F⋯／Fi+1)(1)预紧力产生的预紧应力，既有拉应力，又有切式中：F⋯、，⋯分别为同一拧紧力矩下得到的最大、应力r。根据第四强度理论得到其相当应力为：最小预紧力。根据活塞杆螺纹连接的拧紧情况和工作O'o=4+3(4)状态，取离散度的概率值为0．11。当有外加拉伸应力作用时，其

5、相当应力为：O'o=4(+币)。+3．r(5)3疲劳强度的计算不出现屈服的条件是：O'o≤活塞杆在工作状态在弹性状态下，拧紧螺纹时螺纹连接杆的切应力下是要承受外加变载荷和正应力的比值：作用的，在实验室做疲r／=2d2tan(+P)／d。劳试验时，活塞杆承受其中：为螺纹升角；p为螺旋副的当量摩擦角；d2为的是循环载荷。当活塞螺纹连接杆的中径。收稿日期：2oo8~11月活塞杆在静止状态下，不受外部载荷。故在不考虑211119／6机械制造47卷第538期学兔兔www.xuetutu.com外载荷时，允许的最大载荷应力为：F⋯=(1一)+⋯+⋯(12)式中：F⋯为最大初松

6、弛引起的预紧力的最大负增⋯=了⋯了睾丽百【o’(6)量。导致松弛的因素有很多，而且活塞杆的连接件的结考虑活塞杆所受外载荷时，螺纹连接处的最大载构较为复杂，所以很难预算初松弛量，故预紧力负增量荷应力为：F一般须用试验方法确定。D。⋯=6拧紧力矩范围的确定一q,o-+√一[12d~tan(+P)／d+1】(币：⋯一o-82)12d~tan(+P)／d+1拧紧力矩用于克服螺纹副的螺纹阻力矩和(7)螺母与阀片接触端面的摩擦力矩。受预紧力离散性的影响，不出现屈服的最大预紧T1=Fd2tan(+P)／2(13)力为：设活塞杆的拧紧螺母支承面为外径D、内径D。，⋯-rrd~tr

7、一(】_)(8)的圆环面，则：I"2=F(D一Da)／[3(D}一D)】(14)5最小预紧力分析研究：-+=Fd[堡+{￡】拧紧力矩产生的预紧力须确保阀系连接件紧密接(15)触。由于活塞存在内外环面高度差，这就要求活塞杆螺令k+】(16)纹连接处最小残余预紧力至少要保证阀片能有一定的则T=kFd(17)挠度变形，使阀片与活塞内外端面紧密结合。式中：为支承面的摩擦因数；F为螺纹预紧力。在静态安装状态拧紧力矩r的范围为：下，阀片的安装位置可kFid。≤T≤kF⋯d(18)简化为图2结构。此时，预紧力使阀7验证分析片产生微小的挠度变7．1样件力矩范围确定形。在最大挠度很

8、小的以某减