Analiza wytężenia zwoi gwintu w połączeniu śruba-nakrętka

Przedmiotem artukułu jest optymalizacja śrub w zespole korbowód-stopa korbowodu silnika SW 680 Leyland, z uwagi na równomierny rozkład obciążenia na wszystkie zwoje gwintu. Optymalizacja geometrii śruby polegała na częściowym stoczeniu zwoi gwintu pełnego pod określonym kątem. Obliczenia stanu naprężenia prowadzono metodą elementów skończonych, przy użyciu programu Nastran/Patran. Wykazano, że optymalnym kątem częściowego stoczenia pełnego zarysu gwintu okazał się kąt 3⁰, przy którym obciążając śrubę siłą rozciągającą 29 kN, uzyskano obniżenie naprężenia redukowanego o 12% oraz bardziej równomierny rozkład obciążenia zwoi gwintu w porównaniu do śruby klasycznej o pełnym zarysie gwintu.

The paper concerns optimization of screws in the unit including connecting-rod – connecting rod big end of the SW 680 Leyland motor related to uniform distribution of loading on all the thread coils. Optimization of screw geometry insists in partial turning of the thread coil at a determined angle. The stress state calculations were performed with the finite element method and the Nastran/Patran program. It has been shown that the angle 3⁰ is the optimum angle of partial turning of the thread contour. At that angle, when the screw was loaded by the tensile force 29 kN, we obtained the reduced stress decreased by 12%, and more uniform distribution of the thread coil as compared with the traditional screw (not optimized).