[发明专利]一种悬置系统联接螺栓打紧力矩的确定方法

权利要求书

1.一种悬置系统联接螺栓打紧力矩的确定方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：

提取联结螺栓在不同工况下的外载荷；

根据外载荷，确定联结螺栓在不同工况下所受的最大剪力、最大轴力及最大扭矩；

根据最大剪力，确定联结螺栓的最终轴向预紧力；

根据最终轴向预紧力，确定联接螺栓的打紧力矩；

所述根据最大剪力，确定联结螺栓的最终轴向预紧力，具体包括：

步骤301、根据最大剪力确定联结螺栓的初始轴向预紧力；

步骤302、由初始轴向预紧力分别导致内外螺纹摩擦面间产生第一力矩、被联接件支撑面与联结螺栓头部法兰面摩擦产生第二力矩，判定第一力矩与第二力矩之和是否大于所述最大扭矩；

步骤303、如果第一力矩与第二力矩之和大于所述最大扭矩，则判断初始轴向预紧力是否大于最大轴力与第一系数之积；

步骤304、如果是，则最终轴向预紧力为该初始轴向预紧力，如果否，则最终轴向预紧力为最大轴力与第一系数之积；

步骤305、如果第一力矩与第二力矩之和小于等于所述最大扭矩，则根据最大扭矩重新确定初始轴向预紧力，继续执行步骤304，直至获取最终轴向预紧力；

第一系数为

其中：Kc-被连接件的弹簧常数，Kb-联结螺栓的弹簧常数。

2.根据权利要求1所述的悬置系统联接螺栓打紧力矩的确定方法，其特征在于，所述提取联结螺栓在不同工况下的外载荷，具体包括：

建立悬置支架强度的CAE分析模型；

在所述模型的基础上增加联结螺栓的外载荷，外载荷包括剪力、轴力与扭矩；

提取不同工况下联结螺栓的外载荷。

3.根据权利要求1所述的悬置系统联接螺栓打紧力矩的确定方法，其特征在于，步骤301中，具体根据以下公式确定联结螺栓的初始轴向预紧力：

其中：F0-初始轴向预紧力，Us-联结螺栓与被联接件之间的摩擦系数，Uw-被联接件支撑面与联结螺栓头部法兰面之间的摩擦系数，α-联结螺栓牙型半角，θ-联结螺栓导程角，Fxymax-最大剪力。

4.根据权利要求1所述的悬置系统联接螺栓打紧力矩的确定方法，其特征在于，步骤302中，内外螺纹摩擦面间产生的第一力矩、被联接件支撑面与联结螺栓头部法兰面摩擦产生的第二力矩具体由以下公式得到：

T01＝(Us/cos(α)+tan(θ))*d2/2*F0，

T02＝Uw*dw*F0

其中：T01-内外螺纹摩擦面间产生的第一力矩，T02-被联接件支撑面与联结螺栓头部法兰面摩擦产生的第二力矩，F0-初始轴向预紧力，Us-联结螺栓与被联接件之间的摩擦系数，Uw-被联接件支撑面与联结螺栓头部法兰面之间的摩擦系数，α-联结螺栓牙型半角，θ-联结螺栓导程角，d2-螺纹中径，dw-被联接件支撑面等效摩擦直径。

5.根据权利要求1所述的悬置系统联接螺栓打紧力矩的确定方法，其特征在于，步骤305中，根据最大扭矩重新确定初始轴向预紧力，具体为：

根据以下公式重新确定初始轴向预紧力:

其中：F0-初始轴向预紧力，Us-联结螺栓与被联接件之间的摩擦系数，Uw-被联接件支撑面与联结螺栓头部法兰面之间的摩擦系数，α-联结螺栓牙型半角，θ-联结螺栓导程角，Tzmax-最大扭矩，d2-螺纹中径，dw-被联接件支撑面等效摩擦直径。

6.根据权利要求1-5任一项所述的悬置系统联接螺栓打紧力矩的确定方法，其特征在于，所述根据最终轴向预紧力，确定联接螺栓的打紧力矩，具体包括：

根据以下公式确定联接螺栓的打紧力矩：

T0＝F1/2*(Us*d2/cos(α)+p/π+dw*Uw)

其中：T0-打紧力矩，F1-最终轴向预紧力，Us-联结螺栓与被联接件之间的摩擦系数，Uw-被联接件支撑面与联结螺栓头部法兰面之间的摩擦系数，α-联结螺栓牙型半角，p-螺纹螺距，d2-螺纹中径，dw-被联接件支撑面等效摩擦直径。