螺钉预紧力对精密零件装配变形的影响

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螺纹的预紧有利于增强联接的刚性 、紧密性、防松及防滑，以防止受载后被联接件间出现缝隙或相对滑移。预紧力的适当控制是确保螺纹联接质量的关键，预紧力过蝎导致联接松动而失效，过大的预紧力又会使联接件在装配变形或偶然过载时被拉断 。

在超精密零部件装配过程中，螺钉预紧力的大孝安装方式等分配不合理，极易造成装配零件的变形超过了零件的几何精度要求，使前期的超精密加工丧失了意义。

尤其在大行程的超精密气浮导轨装配过程中，由于螺钉预紧力的不均匀造成的结构部件变形，极易造成导轨精度降低、卡滞和气锤振动，极大地影响了超精密工艺装备的工艺稳定性和工程可靠性。在超精密加工中，尤其是弱刚性的大型光学元件的超精密加工 ，零件的装夹变形也是影响零件最终加工精度的重要因素。

目前，工程技术人员已经意识到螺钉预紧力的意义，并形成了多种螺钉预紧力控制方法，如力矩法 、螺母转角法 、螺栓预伸长法、特殊垫圈法等 。然而，研究人员对螺钉预紧力的关注重点主要集中于螺钉的失效、预紧力模型及工程控制方法等，对螺钉的模型处理进行了较大简化I51，对螺钉预紧力造成螺纹牙型变形等装配过程零件内部变形缺乏有效的关注。以ANSYS接触分析模块为基础，建立了螺纹牙型的工程化分析模型，分析了螺纹牙型及装配零件的变形，为精密零件的结构设计和螺钉预紧力控制等装配工艺提供指导。

2计算模型通孔连接件螺纹连接件-图 1计算模型Fig.1 Calculation Model为了简化所分析问题的复杂程度，便于探索其中蕴含的科学规律，同时又不失-般性，计算所用几何模型采用具有回转对来稿Et期：2012-07-09作者简介：韦清芳，(1966-)，女，研究员，主要研究方向：机械加丁：工艺技术研究