螺纹牙环形受剪力学模型研究

• 作者: 彭展里 贵阳锐鑫机械加工有限公司
• 来源期刊: 机电信息
• 学科: 工学
• 关键词: 螺纹牙 悬臂梁 环形受剪 类比法
• 年，卷（期）: 2024,（10）
• 页码范围: 30-37,41
• 页数: 9页
• 语种: 中文
• DOI: 10.19514/j.cnki.cn32-1628/tm.2024.10.007

摘要

以材料力学、弹性力学理论为依据，以试验结果为分析基础，根据GB/T 3098.2—2015《紧固件机械性能螺母》标准规定内螺纹高度（螺母厚度）H≥0.8D以及螺纹断裂形貌特征，对螺纹悬臂梁假设进行探讨。提出螺纹悬臂梁假设不符合材料力学、弹性力学悬臂梁结构定义，按悬臂梁假设采用材料力学的弯曲应力和剪切应力公式，不符合实验结果。在此基础上，提出螺纹环形受剪力学模型，认为螺纹主要受剪力，只校核切应力τ≤[τ]（[τ]为许用剪切应力）即可满足螺纹设计要求。同时采用科学类比方法，发现内外螺纹（牙）受力等效于垫圈冲孔力学应力状态，可以借用垫圈冲孔来进行对比分析。通过材料力学解析，分析推导了螺纹（牙）环形受剪力学公式，提出旋拧过载时螺纹剪断还是螺杆断裂判决不等式。依据受剪公式及判决不等式发明了一种基于强度理论的自锁螺母，按国军标GJB 715.3A—2002《紧固件试验方法 振动》进行振动试验，该螺母锁紧性能超过了标准要求，从而证明了螺纹（牙）环形受剪力学模型的正确有效性。