变螺距螺母防松性能分析及优化设计

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1、万方数据ADissertationinMechanicaIDesignandTheoryAnalysisofAnti—loosenessPropertiesandoptimizationDesignofVariableThreadNutByWANGLinSuperVisor：AssociateProfessorHEXuehongNortheasternUniVersi哆June2012万方数据独创性声明本人声明，所呈交的学位论文是在导师的指导下完成的。论文中取得的研究成果除加以标注和致谢的地方外，不包含其他人己经发表或撰写过的研究成果，也不包括本人为获得其他学位而使用过的材料。与我一同工作

2、的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示谢意。o-’忤学位论文作者签名：士乡卟一日期：加12。6．fD学位论文版权使用声明书本学位论文作者和指导教师完全了解东北大学有关保留、使用学位论文的规定：即学校有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘，允许论文被查阅和借阅。本人同意东北大学可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索、交流。作者和导师同意网上交流的时间为作者获得学位后：半年口一年口一年半口两年面学位论文作者签名：奠补导师签名：／7万嘭f秀签字日期：幻l2、占·f。签字日期：q希j≥、占、卵万方数据．II．万方数据东北大学硕士学位论文摘要变螺距螺

3、母防松性能分析及优化设计摘要任何一部机械结构都是由许多零部件以一定的方式联接而成的，螺纹联接便是最常用的一种联接方式。在以高速、精密、重载为重要发展标志之一的现代机械中，螺纹联接件的松动、松脱将造成设备工作可靠性降低。螺纹联接一旦失效，将造成严重的后果。传统的螺纹联接方法其中有些固然可靠，但结构有时很复杂，或者是重复使用性不好，防松性能不可靠，经不起高速运转、强烈振动的冲击。为了有效地解决螺纹联接的松动、松脱和断裂问题，国外的科学家提出了一种新型的螺母——变螺距螺母。根据螺纹出现松动的原因，得知螺母的防松性能主要取决于螺纹牙的受力与变形。通过改变螺母的螺距，能够改善螺纹牙的受力分布与变形，

4、可以提高螺母的防松性能。本文在分析普通螺纹联接中螺栓、螺母、螺纹牙受力与弹性变形的基础上，从理论上分析了变螺距螺母的防松原理。与传统的普通螺纹结构相比，变螺距螺纹结构能够改善螺纹间载荷分布不均的现象，减小螺纹牙间的变形量，从而提高防松性能。基于ANSYSWorkbench有限元分析软件，论文对变螺距螺母的防松性能进一步研究。分别分析变螺距螺母与标准螺母的螺纹牙的应力分布、变形分布、剩余预紧力与啮合螺纹间微滑移的变化趋势等因素，定量地证明了变螺距螺母的防松性能优于标准螺母。论文最后研究了影响变螺距螺母防松性能的因素，利用APDL参数化语言，对变螺距螺母的螺距参数进行优化设计，得出防松性能最优

5、的变螺距螺母模型。变螺距螺母有很多优点。改变螺母的螺距，提高螺纹联接的防松性能，能够改善机械设备的可靠性，对工程实践上具有重要的意义。关键词：螺纹联接；变螺距螺纹；防松性能；优化设计；．III．万方数据．IV．万方数据东北大学硕士学位论文AbstractAnalysisofAnti—loosenessPropertiesandOptimizationDesignofVariableThreadNutAbstractAnykindofmechanicalconnectionismadeofmanycoII】【ponentsinacertainway，andt11readcollllectio

6、nisthemostcommon姑ndofjoint．Nowadays，withthedevelopmentofmodemmechallicalequipmentwhichf色atureishi曲·speed，heavy一10adaIldprecise，t11read100senwillreducethereliabilityofmechanicalequipment．Oncet11readcoImectionlooses，“谢llcauseseriousconsequences．TherearesomaIlytraditionalthreadedcoIl芏lectionmethods，s

7、omeofwhichisreliable，butsometimes，isverycomplicated，orre·useisbad，ortheaIlti—loosenesspropeniesisnotreliable，orthestmcturecaJlnotwithstandlligh-speedoperationandthestrongimpact．Inordertoef!f’ectiVelysolveloosenaJ