汽车关键零部件螺纹联接的扭矩加转角控制方法研究

发布时间：2020-12-21 21:06

　　我国传统汽车产品的螺纹联接一般基于经验设计，螺栓轴向夹紧力分散，联接可靠性较差，经常发生松动、断裂等质量问题。以往的研究表明，要有效的提高螺纹联接件的疲劳寿命和可靠性，提高螺纹联接的质量，关键在于控制合理的螺栓夹紧力大小。受汽车轻量化要求及严格的排放限制。公司需对某汽车的2006款新车制动器总成中的转向节由球墨铸铁件改为铝合金铸造件。原先适用于球墨铸铁转向节的拧紧扭矩，已经不足以产生合适的夹紧力来保持原疲劳寿命要求了。同时由于原先的拧紧方法是通过扭矩控制的，其夹紧力的离散度太大，不利于质量控制。因此，本文提出采用扭矩加转角的控制法来取代原先扭矩控制法，并建立起一种有效、可行的螺纹联接扭矩设计及试验验证方法。整个研究内容包括：通过不同的试验方法研究了螺纹联接摩擦系数（不同镀层、表面状态、联接材料）及螺栓拧紧速度对螺栓夹紧力的影响程度；通过螺栓拧紧极限试验，建立螺纹联接的试验基准；引入威布尔函数分析方法对极限试验的结果分析，以确定拧紧过程的候选参数组合，并以此制造不同参数的试验样件；模拟整车的实际使用情况，搭建疲劳试验台架，对试验样件进行疲劳试验考核；再利用威布尔函数分析方法对疲劳试验结果... 

【文章来源】：上海交通大学上海市 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：78 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
    1.1 概况
    1.2 课题研究的工程需要和现实意义
    1.3 本文的主要研究内容
第二章 螺纹联接夹紧力的基本控制方法分析
    2.1 扭矩直接控制法
    2.2 转角度拧紧法
    2.3 塑性区域旋转角度拧紧法
    2.4 螺栓长度法
    2.5 本章小节
第三章 螺纹联接过程的受力分析
    3.1 概述
    3.2 拧紧过程分析
    3.3 螺栓的受力和变形情况
    3.4 螺栓夹紧力对疲劳寿命的影响
    3.5 本章小节
第四章 影响螺纹联接接夹紧力各种影响因素的分析研究
    4.1 摩擦系数对螺纹联接的影响
        4.1.1 摩擦系数和扭矩系数
        4.1.2 各公司研究情况介绍
        4.1.3 加压拧紧试验测定法
            4.1.3.1 理论推导
            4.1.3.2 加压拧紧法的介绍
            4.1.3.3 试验结果分析
    4.2 拧紧转速对螺纹连接的影响
        4.2.1 试验过程
        4.2.2 试验数据处理及分析
    4.3 本章小节
第五章 扭矩加转角法的研究及应用
    5.1 工程背景
    5.2 面临的问题
    5.3 理论推导
    5.4 试验设计
    5.5 数据处理
        5.5.1 威布尔分布（ Weibull Distribution）
        5.5.2 数据处理
        5.5.3 螺栓联接参数的确定
    5.6 本章小节
第六章 全文总结及研究展望
    6.1 全文总结
    6.2 下一步的研究设想
参考文献
附录
致谢
攻读学位期间发表的学术论文目录


【参考文献】：
期刊论文
[1]高强度螺栓在工程应用中的注意点[J]. 屈丽娟,李毅民,钱亚臣.  起重运输机械. 2005(12)
[2]QTK40型塔机螺栓断裂原因分析[J]. 尹成江,管建军,徐金龙.  工程机械. 2005(12)
[3]高强度螺栓扭矩系数影响因素的实验研究[J]. 贾贤安,李昊,袁皖安.  机械. 2004(S1)
[4]M22×120mm高强度螺栓断裂分析[J]. 刘修艳.  机车车辆工艺. 2004(05)
[5]高强度螺栓连接的应用问题探讨[J]. 陈友泉.  钢结构. 2004(04)
[6]高强度螺栓的预紧力及疲劳寿命[J]. 朱若燕,李厚民.  湖北工学院学报. 2004(03)
[7]紧螺栓联接的可靠性设计方法[J]. 彭小平.  现代制造工程. 2004(05)
[8]螺栓断裂成因的探讨与分析[J]. 朱正德.  上海计量测试. 2004(02)
[9]提高螺栓联接强度的措施[J]. 程红伟.  煤炭技术. 2004(03)
[10]高强螺栓“螺母转角法”施工工艺[J]. 刘德鑫.  河北电力技术. 2004(01)



本文编号：2930505