机械工程学报 ›› 2026, Vol. 62 ›› Issue (11): 272-285.doi: 10.3901/JME.260595
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李炜昊, 张京东, 廖日东
LI Weihao, ZHANG Jingdong, LIAO Ridong
摘要: 卡滞(俗称“咬死”)是一种使螺纹紧固件丧失拆卸方便性的故障模式。由于卡滞失效的实验室复现和观测存在一定困难,因此相关的深入研究工作很少。研究针对螺栓-螺母结构的卡滞现象提出了复现实验方法,总结了卡滞出现过程中的内外螺纹塑性变形以及扭矩与预紧力等加载参数的变化规律,发现了卡滞失效的两种典型模式。提出了卡滞寿命的概念,为螺纹副抗卡滞性能提供了评价指标。测定了不同材料、不同螺距和不同润滑状态下的螺栓-螺母结构卡滞寿命曲线,研究了材料、螺距和润滑三种因素对螺纹副抗卡滞性能的影响规律,通过建立螺栓-螺母结构的精细化有限元模型,计算分析了各因素对螺纹副抗卡滞性能影响的作用机理。结果表明,在一定加载条件下螺纹副材料屈服强度越大,卡滞寿命越长;螺纹螺距越小,卡滞寿命越短;润滑剂能够显著提高螺纹副的抗卡滞性能。螺纹塑形变形量与内外螺纹间隙之比过大是导致卡滞出现的重要原因,材料、螺距和润滑状态等其余因素会通过对该比值的影响间接影响螺纹副的卡滞寿命。
中图分类号: