弹簧垫圈连接螺栓的防松性能试验与模拟研究
任亚宁1
李军阔1
王丽欢1
郜帆1
胡皓2
周万志2
1.国网河北省电力有限公司经济技术研究院,石家庄 0500002.南京工业大学 土木工程学院,南京 211816
摘要：[目的]针对横向振动工况下弹簧垫圈连接螺栓防松性能演化规律不明确、现行规范缺乏相关紧固转矩设计规定的问题,探究表面处理方式与紧固转矩对螺栓防松性能的影响机制,为输电铁塔螺栓连接防松设计提供参考.[方法]首先,以表面处理方式(镀锌、磷化)和紧固转矩(0.5、1.0、1.5倍标准转矩)为变量,开展横向振动试验,对比不同构造螺栓的预紧力衰减特性;其次,采用Ansys软件建立螺栓连接有限元模型,模拟振动过程中弹簧垫圈受力状态与螺纹区应力演化规律;然后,提出基于残余预紧力的防松性能定量评价方法,明确不同构造螺栓的防松效果差异;最后,完成模型有效性验证,保障研究结果的可靠性.[结果]结果表明,横向振动下螺栓预紧力衰减可划分为快速下降、缓慢下降与迅速松脱3个阶段;1.5倍标准转矩下,镀锌弹簧垫圈螺栓达到残余预紧力阈值的振动次数较镀锌平垫圈提升450%,防松效果最优;振动过程中弹簧垫圈与连接板始终保持接触,可使螺纹区受力更均匀;所提定量评价方法的分析结果显示,弹簧垫圈连接螺栓的平均防松性能为平垫圈的3倍.
关键词：弹簧垫圈紧固转矩横向振动螺栓松脱预紧力
分类号：TH131.3(机械零件及传动装置)
论文发表日期：2026-04-30
在线出版日期：2026-09-12（本平台首次上网日期，不代表文献的发表时间）
页数：8( 83-90 )
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