微车有效力矩型锁紧螺母的应用研究

摘要

有效力矩型锁紧螺母为常见的摩擦防松结构，广泛应用于汽车行业。紧固件的连接质量关系着汽车的安全性。但是国内汽车厂商多数依据经验和对标结果，对紧固件进行设计，因而存在部分紧固点扭矩设计不当、松脱失效问题。并且由于缺乏理论储备，导致解决效率低下、返修成本高，不利于汽车的质量安全和成本控制。本文针对国内某微型汽车公司的有效力矩型锁紧螺母的实际应用问题，从扭矩设计和防松效果两个方面进行研究，首先采用试验和数据统计等方法，研究有效力矩型锁紧螺母的拧紧特性，以期建立其扭矩-夹紧力关系式。然后分析了有效力矩型锁紧螺母的具体防松效果。最后归纳了影响锁紧螺纹连接的防松性能的因素，利用理论分析和实验研究成果，提高了锁紧螺纹连接的防松性能。主要研究内容如下：
　　1）建立了紧固件受力模型，依据有效力矩型锁紧螺母的防松原理，提出了此类螺母的松脱力矩和拧紧力矩公式。为分析其拧紧特性，以及防松性能的影响因素奠定理论基础。
　　2）通过扭矩-夹紧力试验，得到该公司不同规格的锁紧螺母的扭矩与相对应的夹紧力的试验数据，并进行线性回归分析。发现传统的扭矩设计公式仅适用于普通螺纹连接，对于使用有效力矩进行防松的紧固件，需要进行修正；通过箱线图和茎叶图统计分析，研究扭矩系数和螺纹摩擦力矩增量的分布规律，对传统的扭矩设计公式进行了补充，提高螺纹连接的可靠性。
　　3）通过横向振动试验，对比有效力矩型锁紧螺母与其他防松方式的防松效果，发现有效力矩型锁紧螺母的防松性能优于大部分防松方式。并针对此类螺母的反复拆卸和反复使用问题，研究其对防松性能和拧紧特性的影响，为此类螺母的使用提供理论指导。
　　4）通过理论、试验、单因素方差和LSD均值多重比较方法，分析部分因素对紧固件防松性能的影响的显著性。发现提高紧固件的防松性能，仅靠自锁螺母远远不够，还需要提高螺栓的利用率和预紧力的稳定性，改变紧固件的本体特征，保证连接件的制造精度等措施。为充分发挥有效力矩型锁紧螺母的防松性能，指明可以提升的方向。

目录

声明

第1章 绪论

1.1引言

1.2和本课题研究相关的国内外研究现状

1.3本文研究目的和意义

1.4本文主要研究内容

1.5本文的总体结构

第2章 有效力矩型锁紧螺母预紧和防松理论分析

2.1螺纹连接松动分析

2.2有效力矩型锁紧螺母的预紧和防松

2.3本章小结

第3章 有效力矩型锁紧螺母的拧紧特性试验研究

3.1有效力矩型锁紧螺母与普通螺母的拧紧特性对比试验

3.2有效力矩型锁紧螺母的扭矩设计方法

3.3扭矩计算案例

3.4本章小结

第4章 有效力矩型锁紧螺母的防松性能试验研究

4.1螺纹紧固件防松性能评价方法

4.2不同防松方式对紧固件防松性能的影响

4.3有效力矩型锁紧螺母的反复使用性能研究

4.4本章小结

第5章 提高自锁螺纹连接防松性能的方法

5.1自锁螺纹连接防松性能的影响因素分析

5.2 提高锁紧性能的方法

5.3本章小结

第6章 全文总结与展望

6.1全文总结

6.2工作展望

致谢

参考文献

附录A 扭矩-夹紧力关系表

附录B 研究生期间发表的论文

附录C 研究生期间参与的项目