螺栓连接是当前使用最广泛的连接形式之一。然而在使用过程中,长时间的振动工况可能会导致螺栓连接的松动。有研究表明,垂直于螺栓轴线的横向循环载荷是引起松动的重要因素。本文结合国内外研究成果,对横向振动下螺栓连接接触面的滑移特征和松动过程进行了理论分析;研制了横向振动试验机,通过试验进一步研究了横向载荷各因素与螺栓松动特征的关系。本文的主要研究工作和内容包括:首先介绍了横向振动载荷下螺纹连接松动的国内外研究现状,以及信号处理技术在故障特征提取与识别的应用概况。随后,基于横向振动下螺栓连接松动基本理论,对松动过程中接触面的滑移特征进行研究,分析了影响滑移的因素,阐述了横向振动下螺栓连接接触面的滑移过程。接着,根据国标准则和使用要求,研发了用于螺栓连接松动试验的横向振动试验机。利用该设备,对螺栓连接的松动特征做了以下研究:研究横向振动下不同润滑状态对螺栓连接松动的影响。分析螺栓连接松动曲线的阶段性特征,利用接触面滑移理论解释该特征。对螺栓松动曲线进行数值拟合,得到特征参数。分析螺栓连接松动过程中被连接件的振幅特征。研究横向载荷与螺栓连接松动的关系。以上试验研究进一步验证了理论分析。最后,为探索螺栓连接松动特征研究的实际应用,搭建了振动信号采集系统,用于采集螺栓松动过程中被连接件的振动信号。分别利用快速傅里叶变换和小波分析技术对采集到的被连接件振动信号进行处理。在频域上得到了螺栓松动各阶段的频率响应特征,在时频域上,通过小波分解,得出了各尺度能量分布特征,进而完成了螺栓连接松动特征的提取。