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重卡螺栓连接扭矩-预紧力关系影响因素分析
【作者】 邵国强 朱林波 洪军 屈云鹏 张雪峰 西安交通大学机械制造系统工程国家重点实验室 西安710049 陕西汽车集团有限责任公司 西安710200 北京宇航系统工程研究所 北京100076
【关键词】 试验设计方法 螺栓连接 扭矩系数 预紧力
【摘要】为了提高重卡装配载荷的一致性水平,开发了一种高精度螺栓装配连接试验台,可模拟不同材料及规格的螺栓装配过程,实现扭矩法、扭矩转角法和屈服点控制等拧紧策略,并实时检测螺栓扭矩和预紧力的变化。试验设计方法规划了6因素2水平螺栓拧紧试验方案,系统研究了6个因素（被连接件材料、螺栓等级、垫片等级、润滑状态、表面形貌及拧紧速度）对扭矩-预紧力关系（扭矩系数）的影响规律,并通过统计学理论分析了各因素的显著性和部分因子的交互作用。试验结果显示：表面粗糙度和被连接件材料为扭矩系数的显著影响因子,被连接件材料与螺栓等级、被连接件材料与润滑情况的交互作用对扭矩系数也有较大影响,扭矩系数随着重复拧紧次数的增加急剧减小,当拧紧次数超过4次时,扭矩系数趋于稳定。该研究优化了螺栓装配工艺,从而给出提高重型卡车装配预紧力一致性的合理建议。
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