螺钉连接固定结合面匹配设计研究

王磊等

摘要：为改善机床固定结合面的实际接触状态，对螺钉结合面压强分布的影响参数及影响规律进行了研究。通过建立的单螺钉连接结合面接触分析模型，获得了结合面的接触压强分布。通过改变结合面的设计参数，来实现螺钉有效影响半径、有效连接区域的最大化，得到了被连接件厚度与螺钉直径的匹配关系，以及相邻螺钉的最大间距。采用压强沿连接孔径向的高斯型分布曲线，对结合面压强分布规律进行了参数化表征和分析，分析结果表明：预紧力的增大可使压强值呈线性增大，但不改变压强分布趋势及分布范围；被连接件厚度的增加使压强分布由集中向均化分布过渡，但效果则逐步减弱；当螺钉直径增大时，结合面压强分布半径增大，当径向距离为螺钉直径的0.8倍时，压强最大。

关键词：螺钉结合面；接触分析；有效影响半径；匹配设计