汽车底盘紧固螺栓的失效分析和改进设计

摘要

随着我国汽车行业的不断发展，特别是引进了世界著名的企业德国大众、美国通用、法国雪铁龙的技术合资生产轿车后，更了解到一系列国际轿车最先进的设计和制造理念。随着拧紧和监控设备的不断运用和发展，螺栓和螺母拧紧技术也在不断地发展，从单纯的拧紧扭矩控制已发展为扭矩—转角的双重控制。螺栓和螺母联接作为轿车装配中最常见、最重要的联接方式，已成为当今包括我国在内的世界各国对机械联接最重要的研究课题之一。本文以上海帕萨特轿车后桥桥架和车轮轴颈的联接螺栓为研究对象，对失效现象进行分析并调查，得出失效的形式，并对具体的性能指标进行检查。本文的主要研究内容如下:
　　1.对螺栓联接进行失效分析和全项目检查，分析可能的导致失效的项目，并进行检查。
　　2.在分析研究的基础上，研讨改进方案，提高机械性能。
　　3.对螺栓联接的受力情况进行分析和验证，对强度进行重新校核。
　　4.通过对原材料进行热处理以及受力分析，改进和控制工艺措施，顺利完成强度偏低螺栓的装配。
　　本文针对螺栓联接过程“发软”这一现象，从原材料、机械性能、热处理和摩擦性能等方面着手，进行螺栓联接受力分析和强度计算，分析研究螺栓拉长、颈缩、断裂产生的原因，最终确定以扭矩控制优化和加工工艺改进来改善螺栓性能。

目录

声明

摘要

第1章 绪论

1．1 汽车底盘构造的组成

1．2 螺栓联接的失效形式及研究现状

1．3 课题的研究背景及意义

1．4 课题的研究内容

第2章 失效分析

2．1 宏观切面的检查

2．2 金相组织分析

2．3 化学成分分析

2．3．1 普碳钢化学成分分析仪器的特点

2．3．2 普碳钢化学成分分析仪器的技术参数

2．4 力学性能分析

2．5 装配受力测试

2．6 本章小结

第3章 基于机械性能的螺栓材料选择与热处理工艺

3．1 螺栓材料淬透性分析

3．2 现在热处理工艺的分析与改进

3．2．1 台车炉炉温均匀性的测定

3．2．2 加热过程分析

3．2．3 水温、喷水压力确认

3．2．4 淬火冷却介质冷却性能

3．2．5 工件冷却入水姿势

3．3 新材料的试用

3．4 摩擦力对装配拧紧的决定因素

3．5 本章小结

第4章 螺栓拉长、颈缩、断裂的分析探讨

4．1 螺栓联接受力分析

4．2 10．9级螺栓摩擦系数和拧紧力的关系

4．3 表面摩擦性能对装配轴向力的影响

4．4 该10．9级螺栓表面达克罗涂层分析

4．5 摩擦副之间介质对装配轴向力的影响

4．6 本章小结

第5章 装配拧紧螺栓的优化设计

5．1 扭矩控制法优化

5．2 工艺改进

5．3 本章小结

总结与展望

参考文献

致谢

攻读硕士期间发表的论文