¿Entiende la precarga de tornillos? ¿Qué efectos tiene en el montaje de piezas de precisión?

¿Entiende la precarga de tornillos? ¿Qué efectos tiene en el montaje de piezas de precisión?

La precarga del tornillo es un factor importante que no se puede pasar por alto en el mecanizado y el montaje de ultra precisión. Basado en el módulo de análisis de contacto ANSYS, se utiliza una estructura de mesa circular circular paralela con una estructura simétrica rotativa en lugar de la estructura de ángulo de elevación en espiral de rosca. Se estableció un modelo de cálculo y análisis de rosca con referencia práctica de ingeniería. A través del análisis de elementos finitos, Las características de deformación de los conectores y de los dientes roscados bajo la precarga del tornillo se calculan.

01 introducción

La precarga de los hilos favorece el fortalecimiento de la rigidez, la estanqueidad, la protección contra el aflojamiento y el deslizamiento de los uniones [1] para evitar huecos o deslizamientos relativos entre los uniones después de la carga. El control adecuado de la precarga es fundamental para garantizar la calidad de la unión roscada. Una precarga demasiado pequeña hará que la unión se afloje y se rompa. Una precarga demasiado grande a su vez hará que la pieza de unión se rompa por deformación del montaje o por sobrecarga accidental [2].

El enfoque de los investigadores en la precarga del tornillo se centra principalmente en la falla del tornillo, el modelo de precarga y los métodos de control de ingeniería. El tratamiento del modelo del tornillo se simplifica considerablemente [5] y no hay una preocupación efectiva sobre la deformación interna de las piezas del proceso de ensamblaje, como la deformación del tipo diente de rosca causada por la precarga del tornillo.

02 modelos de cálculo

Figura 1. Modelo de cálculo

Con el fin de simplificar la complejidad del problema analizado y facilitar la exploración de las leyes científicas que contiene, sin perder la generalidad, el modelo geométrico utilizado para los cálculos utiliza una estructura con simetría rotatoria, como se muestra en la figura 1. El modelo consta de dos piezas conectadas: conexión a través del orificio, conexión roscada y tornillo, junta. El diámetro nominal del tornillo es M8, el tamaño del conector a través del orificio debe ser 50 x 20, el diámetro del orificio central debe ser 9, el tamaño del conector roscado debe ser 50 x 20, hay un orificio a través del hilo M8 en el centro, el diámetro exterior de la junta debe ser 16, el diámetro interno debe ser 9, el grosor es 1.6. Dado que la relación entre la precarga del tornillo y el momento de apriete ya está bien establecida [6], la deformación de cada unión se analiza teniendo en cuenta directamente la precarga del tornillo de 5kN.

03 el estudio de la simplificación del modelo se centra en el análisis de la deformación global de la pieza unida por la fuerza de tracción del propio tornillo, así como de los problemas de tensión y deformación en las partes más débiles de la rosca. Parte debido a UN estrés con relativamente deformación, así como UN análisis detallado del problema físico, para que puedan reflejar debidamente la estructura real de modelos para el cálculo del modelo ideal es establecer requisitos GuoBiao reales de espiral modelo geométrico, y luego analizar la tensión tensión correspondiente, para calcular los resultados convincentes.

Sin embargo, debido a la complejidad del modelo geométrico del hilo real, el modelado de sólidos geométricos es difícil. Debido al ángulo de espiral, el vector normal de contacto del hilo con la superficie del diente varía con la posición. Incluso en el software de modelado 3d UG es difícil construir un modelo correcto. Incluso en el software de modelado tridimensional de modelos de la entidad correcta, debido a UN contacto a las interacciones entre el análisis, en el análisis de contacto, si perfecta o toda la superficie del espiral asustadas por objetivos, mientras que la ley perfecta de externos al vector aparece enseguida señalando, contradicciones dentro de UN rato señalando, Hace que sea difícil para ANSYS lograr una solución correcta y eficiente del problema. Con el fin de resaltar las características del problema de análisis sin perder la viabilidad del mismo, es necesario simplificar la estructura del hilo. La simplificación es la siguiente: las dimensiones estructurales tales como las esquinas de los dientes que conservan los hilos son constantes, y la estructura de las esquinas helicoidales se reemplaza por múltiples estructuras de mesa toroidal paralelas, como se muestra en la figura 2. Los parámetros estructurales, como El Paso del hilo y el tipo de diente, se mantienen sin cambios y se modelan de acuerdo con los estándares nacionales. Este método de simplificación, por un lado, simplifica el modelo de rosca, por otro lado, también refleja plenamente la tensión de contacto entre los hilos internos y externos y la deformación real. El resultado del cálculo tiene cierto significado práctico y guía.