航空航天管路連接件在工作狀態(tài)下會(huì )受到很大的振動(dòng)幅度和頻率,尤其是航空航天設備處于全加力狀態(tài)下,振動(dòng)幅值和振動(dòng)頻率的數值是比較大的,在這樣惡劣的工作條件下,想要確保管路連接件的穩定性,就應該要求其螺紋具備良好的防松性能。
管路連接件通過(guò)鎖絲孔結構,加上鋼絲串聯(lián)擰緊,不僅結構簡(jiǎn)單緊湊,而且防松效果顯著(zhù),因此,廣泛使用在航空航天領(lǐng)域中。
螺紋預緊力學(xué)分析:
在管路連接件使用時(shí)需要擰緊螺紋,從而可以讓其產(chǎn)生預緊力,其對錐面產(chǎn)生一定的壓力,錐對錐之間會(huì )有接觸面。
管路連接件在進(jìn)行打壓實(shí)驗時(shí),燃油對連接件的作用力通常為靜壓力,因為壓力大于燃油自身的重力,在進(jìn)行受力分析的時(shí)候,可以忽略重力對其產(chǎn)生的影響。
在進(jìn)行計算時(shí)還需要忽略制造過(guò)程中精度對設計模型的影響以及粗糙度對配合面產(chǎn)生的影響,接觸面摩擦系數就是零,考慮到不同密封結構對螺紋預緊力是不一樣的,大致可以得到錐面的面積。
通過(guò)對錐面配合情況的計算結果,可以知道接觸面積小于錐對錐配合,從理論上來(lái)說(shuō),接觸面的形狀是一條線(xiàn)。不過(guò)在實(shí)際的應用過(guò)程中,因為連接件所使用的材料不是剛體,因此在接觸的地方往往就不是一條直線(xiàn),而是會(huì )產(chǎn)生應力變形而呈現出一條環(huán)形帶。
按照打壓試驗的中對壓力的要求,沒(méi)有考慮制造精度以及裝配的問(wèn)題,就可以知道分力和壓力的關(guān)系。經(jīng)過(guò)對比就可以發(fā)現球面對錐面配合比錐面對錐面配合時(shí)的螺紋預緊力要求低。
通過(guò)對航空航天管路連接件進(jìn)行了力學(xué)分析,甚至計算了其在工作載荷下所需要的預緊扭矩大小,就可以知道球面對錐面的密封方式下預緊力會(huì )低一些,采用鎖絲孔結構的防松方式效果更好。
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