螺紋連接是汽車裝配過程中最常用的連接方式,螺紋緊固件雖小,但作為重要的連接部件,其連接質(zhì)量直接關(guān)系到整車可靠性的好壞。一些關(guān)鍵部件的螺紋連接結(jié)構(gòu)更是關(guān)系到整車的安全性能,因此國內(nèi)外汽車主機(jī)廠及零部件廠商對螺紋連接質(zhì)量的重視度越來越高。本文以螺紋連接的力學(xué)原理為基礎(chǔ),闡述了螺紋連接的力學(xué)關(guān)系式、摩擦系數(shù)對螺紋連接的影響及螺栓軸向力控制原理。并在此力學(xué)原理基礎(chǔ)上從螺紋松動(dòng)機(jī)理及擰緊工藝管控兩個(gè)方面著手研究優(yōu)化螺紋連接質(zhì)量的方法。最后基于理論及試驗(yàn)研究結(jié)果針對某純電動(dòng)汽車電池組的螺紋連接結(jié)構(gòu)進(jìn)行優(yōu)化改進(jìn)。主要研究成果如下:（1）螺紋連接過程中摩擦系數(shù)對螺紋連接質(zhì)量有著很大的影響,摩擦系數(shù)過大不僅僅降低螺紋緊固件最終所獲得的軸向預(yù)緊力,也會(huì)降低螺紋緊固件的屈服應(yīng)力;（2）通過力學(xué)分析可知,軸向預(yù)緊力、等效摩擦直徑、牙距、塑性變形及溫度變化等因素均會(huì)對螺紋連接質(zhì)量產(chǎn)生影響,且對生產(chǎn)過程中的殘余扭矩檢測方法發(fā)現(xiàn),擰緊法比擰松法更能直觀的顯示螺紋扭矩的衰減情況;（3）通過有限元分析發(fā)現(xiàn)對于一字形排列及矩形排列的螺栓組在無法同時(shí)擰緊時(shí),分別采用從內(nèi)向外打緊及對角打緊會(huì)使得總體的螺紋擰緊質(zhì)量更好;（4）... 

【文章來源】：合肥工業(yè)大學(xué)安徽省 211工程院校 教育部直屬院校

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【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

技術(shù)路線圖

第二章螺紋連接的力學(xué)原理7第二章螺紋連接的力學(xué)原理螺紋連接是機(jī)械裝配過程中最常用的連接手段，特別在整車裝配過程中其使用更為普遍，每臺(tái)車輛將使用2000-3000余顆螺紋緊固件，小到內(nèi)飾板的固定，大到汽車懸架的連接。因此，螺紋連接質(zhì)量對整車安全性、可靠性起到十分重要的作用。為了優(yōu)化螺紋連接質(zhì)量，首先要理解螺紋連接的原理，隨后才能進(jìn)行針對性的分析、研究。2.1螺紋連接原理螺紋連接是通過螺紋緊固件對被連接件施加夾緊力，進(jìn)而將被連接件進(jìn)行連接、固定。在螺栓擰緊過程中，螺紋連接系統(tǒng)受到擰緊力矩的作用下發(fā)生形變。如圖2.1所示，此時(shí)，螺栓受到拉伸力被拉長，而被連接件受到壓力而壓縮，二者受到的力大小相等，方向相反，此時(shí)螺栓施加給被連接件的力被稱為螺栓的軸向預(yù)緊力。圖2.1螺紋連接系統(tǒng)受力圖Fig2.1Forcediagramofthreadedconnectionsystem圖2.2為非屈服狀態(tài)下螺紋連接系統(tǒng)在軸向預(yù)緊力F作用下螺紋緊固件和被連接件的變形圖。圖中，OF代表軸向預(yù)緊力F，OA代表螺栓的伸長量λA，OB代表被連接件的壓縮量λB，假設(shè)螺栓的剛度和被連接件的剛度分別為KA和KB，則有：λA=F/KA(2.1)λB=F/KB(2.2)因此，在軸向預(yù)緊力F作用下，螺紋連接系統(tǒng)的總變形量λ應(yīng)為螺栓的伸長量與被連接件壓縮量之和，直觀上看即為螺母不動(dòng)，擰緊螺栓，當(dāng)螺栓頭部與被連接面剛接觸時(shí)到擰緊完成時(shí)螺栓頭部發(fā)生的總位移。此時(shí)有：

合肥工業(yè)大學(xué)專業(yè)碩士研究生學(xué)位論文8BABABAKKKKF(2.3)即在非屈服狀態(tài)下螺紋緊固件的軸向預(yù)緊力與螺紋連接系統(tǒng)的總變形量將也是一個(gè)線性關(guān)系。此時(shí)，定義這兩者的比值為松弛系數(shù)Z，此數(shù)值在一定程度上代表了螺紋連接系統(tǒng)的松弛敏感程度，該系數(shù)越大，在某些情況下螺紋連接系統(tǒng)越易發(fā)生松弛。BABAKKKKZ(2.4)圖2.2預(yù)緊力作用下螺紋緊固件與被連接件變形圖Fig2.2Deformationofthreadedfastenersandconnectedpartsundertheactionofpretension圖2.3被連接件受到拉伸載荷時(shí)的力學(xué)模型Fig2.3Mechanicalmodelofconnectedpartsundertensileload

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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碩士論文
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[3]微車高強(qiáng)度螺栓防松性能的研究及分析[D]. 王賡.武漢理工大學(xué) 2015
[4]面向螺紋擰緊扭矩設(shè)計(jì)的前懸架系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)仿真[D]. 吳慧.武漢理工大學(xué) 2013
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本文編號：3566718