Журнал прикладного машиностроения

Абстрактный

Проектирование и оптимизация винтовых креплений для снижения коэффициента концентрации напряжений

Говинду Н., Джаянанд Кумар Т. и Венкатеш С.

Болты и гайки используются для временного крепления в машинах и сборке конструкций; они играют важную роль в ограничении движения отдельных деталей в сборке. Около 10–20 % крепежных деталей используются в различных конструкциях, размерах, уровнях прочности и материалах в сложных механических системах для разнообразных применений. Неравномерное распределение нагрузки в резьбовых крепежных деталях приводит к усталостному разрушению из-за концентрации напряжений. В этой статье распределение напряжений в резьбах Buttress и ACME для различных симметричных моделей, таких как добавление канавки к болту и гайке, добавление ступеньки к гайке, с канавкой на болте или без нее, и к уменьшенному диаметру, добавление конусности к гайке и канавке на болте, спроектированы в 3D и проанализированы и проверены на основе 2D моделей, разработанных для снижения концентрации напряжений. Целью данного исследования является демонстрация количественного сравнения между модификациями конструкций болтов и гаек Buttress и ACME для эффективного улучшения методов проектирования с целью снижения концентрации напряжений. В данном исследовании различные геометрические конструкции предлагают снизить коэффициент концентрации напряжений.