本文關(guān)鍵詞：微車電鍍鋅高強度螺栓摩擦性能的實驗研究

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【摘要】：本文針對國內(nèi)某微型汽車公司電鍍鋅高強度螺栓摩擦系數(shù)分散的問題,結(jié)合國內(nèi)外研究成果,采用理論計算和仿真分析相結(jié)合的方法,分析了螺栓摩擦系數(shù)對扭矩系數(shù)、緊固屈服軸向力、螺栓疲勞性能的影響,以期找到摩擦系數(shù)對緊固性能的影響規(guī)律,以及從理論上找到摩擦系數(shù)的最佳控制范圍。然后對螺栓摩擦系數(shù)進(jìn)行實驗研究,以期找到螺栓摩擦系數(shù)的控制方法。最后利用理論分析和實驗研究成果,提高了電鍍鋅螺栓摩擦系數(shù)穩(wěn)定性,同時改善了電鍍鋅螺栓緊固性能。主要研究內(nèi)容成果如下： 1)對螺栓受力情況進(jìn)行了系統(tǒng)分析,建立了螺栓受力模型,找到了摩擦系數(shù)對扭矩系數(shù)影響的數(shù)學(xué)規(guī)律。 2)分析了摩擦系數(shù)對螺栓緊固屈服軸向力的影響,研究發(fā)現(xiàn)傳統(tǒng)的螺栓設(shè)計選型公式?jīng)]有考慮摩擦系數(shù)的影響,與實際情況存在較大偏差,對此提出了螺栓設(shè)計選型的修正公式,修正后的公式更符合螺栓的實際受力情況,提高了螺栓設(shè)計選型的精度以及螺栓連接的可靠性。 3)利用ABAQUS和FE-SAFE進(jìn)行聯(lián)合仿真,分析了摩擦系數(shù)對螺栓擰緊后殘余應(yīng)力的影響,找到了摩擦系數(shù)對螺栓疲勞性能的影響規(guī)律。 4)對電鍍鋅高強度螺栓摩擦系數(shù)進(jìn)行了實驗研究,找到了影響電鍍鋅螺栓摩擦系數(shù)的關(guān)鍵因素,同時發(fā)現(xiàn)D級鉻酸鹽處理的電鍍鋅螺栓各方面的性能都優(yōu)于C級鉻酸鹽處理的螺栓,為螺栓摩擦系數(shù)的控制指明了方向。 5)對影響電鍍鋅螺栓摩擦系數(shù)的關(guān)鍵因素進(jìn)行了控制,成功解決了電鍍鋅螺栓摩擦系數(shù)分散的問題,同時利用摩擦系數(shù)對緊固性能影響規(guī)律的理論分析成果,以摩擦系數(shù)的穩(wěn)定性、螺栓使用效能、螺栓疲勞性能為出發(fā)點,改善了電鍍鋅螺栓緊固性能。
【關(guān)鍵詞】：電鍍鋅螺栓 摩擦系數(shù) 擰緊特性 性能提升
【學(xué)位授予單位】：武漢理工大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2013
【分類號】：TH131.3
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-8
• 第一章 緒論8-14
• 1.1 引言8-9
• 1.2 和本課題研究相關(guān)的國內(nèi)外研究現(xiàn)狀9-11
• 1.2.1 緊固件擰緊實驗的研究現(xiàn)狀9-10
• 1.2.2 螺栓電鍍鋅工藝的研究現(xiàn)狀10
• 1.2.3 汽車螺栓摩擦系數(shù)的控制現(xiàn)狀10-11
• 1.3 本文研究目的及意義11-12
• 1.4 本文的研究內(nèi)容12-13
• 1.5 本文的總體結(jié)構(gòu)13-14
• 第二章 摩擦系數(shù)對螺栓緊固特性的影響分析14-29
• 2.1 摩擦系數(shù)對扭矩系數(shù)的影響分析14-22
• 2.1.1 螺栓擰緊過程中的摩擦力矩14-18
• 2.1.2 螺栓的擰緊扭矩18-19
• 2.1.3 摩擦系數(shù)與螺栓扭矩系數(shù)的關(guān)系19-22
• 2.2 摩擦系數(shù)對緊固軸向力的影響分析22-28
• 2.2.1 螺栓在緊固過程中能承受的最大軸向力23-24
• 2.2.2 摩擦系數(shù)對螺栓緊固屈服軸向力的影響24-28
• 2.3 本章小結(jié)28-29
• 第三章 摩擦系數(shù)對疲勞性能影響的仿真分析29-37
• 3.1 仿真分析研究思路29
• 3.2 利用ABAQUS對螺栓擰緊過程受力仿真29-33
• 3.2.1 實體建模及材料的定義30
• 3.2.2 接觸及邊界條件的設(shè)置30-31
• 3.2.3 網(wǎng)格劃分31-32
• 3.2.4 有限元后處理32-33
• 3.3 利用FE-SAFE對螺栓疲勞性能仿真33-36
• 3.3.1 ABAQUS應(yīng)力結(jié)果的導(dǎo)入及材料的定義34
• 3.3.2 載荷譜的建立和應(yīng)力集中系數(shù)的選擇34-35
• 3.3.3 仿真結(jié)果分析35-36
• 3.4 本章小結(jié)36-37
• 第四章 影響電鍍鋅高強度螺栓摩擦系數(shù)關(guān)鍵因素的試驗研究37-49
• 4.1 影響螺栓摩擦系數(shù)的因素分析37-39
• 4.2 螺栓摩擦系數(shù)測定方法39-40
• 4.5 螺栓摩擦系數(shù)的實驗分析40-48
• 4.5.1 轉(zhuǎn)速對螺栓摩擦系數(shù)的影響40-43
• 4.5.2 螺栓強度等級對螺栓摩擦系數(shù)的影響43-45
• 4.5.3 表面處理對螺栓摩擦系數(shù)的影響45-46
• 4.5.4 被連接件硬度和表面處理對螺栓摩擦系數(shù)的影響46-48
• 4.6 本章小結(jié)48-49
• 第五章 提高電鍍鋅高強度螺栓緊固性能的措施49-59
• 5.1 提高電鍍鋅高強度螺栓擰緊扭矩穩(wěn)定性49-53
• 5.1.1 擰緊轉(zhuǎn)速的控制49-50
• 5.1.2 表面處理方式的控制50-53
• 5.2 提高電鍍鋅高強度螺栓使用效能53-56
• 5.2.1 使用摩擦系數(shù)低的鈍化層53-54
• 5.2.2 摩擦系數(shù)穩(wěn)定劑54-56
• 5.3 提高電鍍鋅高強度螺栓抗疲勞性能56-58
• 5.3.1 降低螺栓摩擦系數(shù)56-57
• 5.3.2 使用塑性擰緊域57
• 5.3.3 使用彈性元件57-58
• 5.3.4 使用細(xì)牙螺栓58
• 5.4 本章小結(jié)58-59
• 第六章 全文總結(jié)與展望59-61
• 6.1 全文總結(jié)59
• 6.2 工作展望59-61
• 致謝61-62
• 參考文獻(xiàn)62-65
• 附錄A 研究生期間發(fā)表的論文65
• 附錄B 研究生期間參與的項目65

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號：906054