风力发电机组螺栓基础知识.ppt

风力发电机组螺纹紧固件联接风力发电机组螺纹紧固件联接 螺纹基本要素螺纹基本要素 螺纹牙型 螺纹直径 螺纹线数 螺纹螺距和导程 螺纹旋向 螺纹牙型、直径和螺距是决定螺纹的最基本要素，称为螺纹三要素。凡这三个要素都符合标准的螺纹称为标准螺纹。只有当五个要素相同时，内外螺纹才能拧合在一起。基本要素一：螺纹牙型基本要素一：螺纹牙型 普通螺纹（M）管螺纹 o非密封G o密封R、Rp、Rc 梯形螺纹（Tr）锯齿形螺纹（B）在通过螺纹轴线的断面上，螺纹的轮廓线形状称为螺纹牙型。基本要素二：螺纹直径基本要素二：螺纹直径 大径：外螺纹顶径或内螺纹底径 中径：通过牙型上沟槽和凸起宽度相等的假想圆柱的直径 小径：外螺纹底径或内螺纹顶径 基本要素三：螺纹线数基本要素三：螺纹线数 螺纹有单线和多线之分。沿一根螺旋线形成的螺纹称单线螺纹；沿两根以上螺旋线形成的螺纹称多线螺纹。基本要素四：螺纹螺距和导程基本要素四：螺纹螺距和导程 1.螺距：螺纹上相邻两牙在中径线上的对应两点之间的轴向距离。2.导程：同一条（线）螺纹上相邻两牙在中径线上的对应两点之间的轴向距离。基本要素五：螺纹旋向基本要素五：螺纹旋向 螺纹有右旋和左旋之分。顺时针旋转时旋入的螺纹，称右旋螺纹；逆时针旋转时旋入的螺纹，称左旋螺纹。工程上常用右旋螺纹。螺纹紧固件机械性能等级螺纹紧固件机械性能等级 螺栓、螺钉和螺柱机械性能等级（GB 3098.1）：o3.6 4.6 4.8 5.6 5.8 6.8 8.8 9.8 10.9 12.9 第一部分数字表示公称抗拉强度的1/100，第二部分数字表示公称屈服强度与公称抗拉强度比值的10倍。螺母机械性能等级（GB 3098.2）o公称高度m0.8D：4 5 6 8 9 10 12 o公称高度0.5Dm0.8D：04 05 常见螺纹联接形式常见螺纹联接形式 螺栓连接 螺柱连接 螺钉连接 螺纹联接的主要类型螺纹联接的主要类型 受拉螺栓联接 受剪螺栓联接 常见螺纹联接失效模式常见螺纹联接失效模式 螺栓预紧力不够，无法抵抗外载荷 螺栓所受载荷过大，被拉断 螺栓疲劳断裂 螺母或螺栓头下支承面压应力过大 螺纹脱扣 失效模式一：螺栓预紧力不够，无法抵抗外载荷失效模式一：螺栓预紧力不够，无法抵抗外载荷 抗剪螺栓连接因螺栓预紧力不够，而发生滑动，连接件受横向外载荷。正常情况下，横向外载荷由螺栓预紧力产生的连接面摩擦力传递 失效模式一：螺栓预紧力不够，无法抵抗外载荷失效模式一：螺栓预紧力不够，无法抵抗外载荷 螺栓预紧力不够而导致法兰面被拉开，进而引起螺栓疲劳失效 连接件受轴向外载荷 失效模式二：螺栓所受载荷过大，被拉断失效模式二：螺栓所受载荷过大，被拉断 外加轴向载荷作用于螺栓轴向方向时，螺栓轴向力增加。当外载荷足够大时，可能导致螺栓被拉断 失效模式三：螺栓疲劳断裂失效模式三：螺栓疲劳断裂 螺栓疲劳断裂 失效模式三：螺栓疲劳断裂失效模式三：螺栓疲劳断裂 裂纹往往在高应力集中区域萌生 裂纹可能出现的区域 a.螺栓头过渡圆角 b.螺纹尾部 c.螺母下第一扣罗纹 失效模式四：螺母或螺栓头下支承面压应力过大失效模式四：螺母或螺栓头下支承面压应力过大 当支承面压应力超过一定极限值时，材料塑性变形会引起蠕变，进而导致螺栓预紧力的损失。失效模式五：螺纹脱扣失效模式五：螺纹脱扣 内螺纹滑扣 失效模式五：螺纹脱扣失效模式五：螺纹脱扣 外螺纹滑扣 失效模式五：螺纹脱扣失效模式五：螺纹脱扣 A：内螺纹滑扣 B：外螺纹滑扣 失效模式五：螺纹脱扣失效模式五：螺纹脱扣 螺纹脱扣是逐渐发生的，很难发现并增加了因紧固件失效而造成事故的危险性。螺杆的断裂是突然发生，比较容易发现。因此应确保螺纹脱扣载荷大于螺栓拉断载荷。旋合长度 引起螺纹滑扣的原因之一：旋合长度不够 为什么叶片根部螺栓多为细杆为什么叶片根部螺栓多为细杆 细杆螺栓减小螺栓刚度 螺栓刚度相对被联接件刚度比值减小 外载荷作用下，螺栓承受外载荷的比例减小 进而提高螺栓疲劳强度 案例分析：偏航齿轮箱螺栓案例分析：偏航齿轮箱螺栓