Page 107 - 《橡塑技术与装备》2022年7期

测试与分析 刘玉龙 等·基于多体动力学分析获载的某成型机输送装置轴承座紧固螺栓静强度校核与疲劳强度校核

基于多体动力学分析获载的某成型机

输送装置轴承座紧固螺栓静强度校核

与疲劳强度校核

刘玉龙，官炳政，杨慧丽
( 软控股份有限公司，山东 青岛 266045)

摘要 ： 对新研发输送装置轴承座紧固螺栓进行仿真分析，判定所选螺栓能否满足基本的静强度与疲劳强度要求。本文先通过
多体动力学分析获取轴承座所受载荷，然后根据载荷进行受力分析，评估紧固螺栓静强度与疲劳强度。针对螺栓疲劳强度校核，
本文给出三种常用分析方法对比结果。此分析过程对前期结构设计紧固件选型具有较强的指导意义。
关键词 ： 输送装置 ；轴承座紧固螺栓 ；静强度 ；疲劳强度 ；校核
中图分类号 ： TQ330.66 文章编号 ： 1009-797X(2022)07-0053-06
文献标识码 ： B DOI:10.13520/j.cnki.rpte.2022.07.012

0 引言 结合 VDI2230 标准提出了梁单元法进行数值模拟。
近几年来，中国轮胎工业迅速发展，很多轮胎企 可见各行各业对紧固螺栓的重压性极为重视，同
业在国内外建厂，轮胎行业竞争日益激烈。子午胎在 时评估方法也不尽相同。本文通过多体动力学分析获
家用轿车上广泛应用，随着子午胎技术的快速发展， 取最大载荷，基于载荷对紧固螺栓进行静强度分析与
子午胎还广泛应用到了航空飞机领域，子午胎从 2007 疲劳分析，其中，给出三种常用的疲劳分析评估方法，
[1]
年到 2017 年 10 年间由 74% 上升到 93.3% 。成型机 对比之间的不同。
作为轮胎工艺环节十分重要的产品，在整个轮胎工艺
中举足轻重，成型机将各部分半制品胶料制造形成生 1 紧固螺栓常见问题描述
态，成型机各个部套的设计好坏直接影响轮胎的质量， 在成型机产品中，紧固螺栓可谓无处不在，紧固
轮胎成型机可靠性直接影响轮胎生产产能。 螺栓的选型一致困扰着很多机械设计工程师，大部分
计算机仿真技术的发展在各行各业应用日益广 工程师根据经验选型，往往不能定量分析，所选紧固
泛，尤其是航空航天与汽车行业。计算机仿真技术在 螺栓很难合适，要么选型不足，要么过于充裕。如果
轮胎行业也逐渐被重视起来。基于计算机辅助的快速 选型不足，则很容易出现如图 1 所示的紧固螺栓断裂
设计能在产品方案阶段、设计阶段起到很好的快速评 的情况。
估、选型支撑等作用。能够进行快速验证，避免不良
设计传到到客户现场。
螺栓作为紧固连接件广泛应用到产品设计当中。
关于螺栓的力学评估显得尤为重要。张超 [2] 通过应力
路径分析得出螺纹缺口断面处应力分布规律。邱斌等 图 1 部套结构示意图
[3] 对 M30 高强度螺栓的假拧进行了疲劳试验，得到了
M30 螺栓拧进 3 圈螺纹的疲劳强度比螺栓全拧降低了
作者简介：刘玉龙（1988-），男，硕士研究生，中级工程师，
75% 左右，大大降低了疲劳强度。 主要从事结构力学、结构动力学和流体力学等方面的研究。
杜静等 [4] 对风力机轮毂处、塔架部位的螺栓连接， 收稿日期 ：2021-12-14

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