Ako vyhodnotiť pevnosť a nosnosť skrutiek automatických dielov?

Vyhodnotenie pevnosti a zaťaženia kapacity Skrutky automatického dielu je dôležitou súčasťou zabezpečenia bezpečnosti a spoľahlivosti automatických častí. Skrutky sú zodpovedné za opravu a spájanie kľúčových komponentov v aute, takže ich kapacita a sila nosenia priamo ovplyvňujú celkový výkon a bezpečnosť vozidla. Nasleduje niekoľko dôležitých aspektov vyhodnotenia pevnosti a zaťaženia skrutiek automatických častí:

Pevná a zaťažovacia kapacita skrutiek najskôr závisí od použitého materiálu. Bežné automatické diely skrutkovacie materiály zahŕňajú:
Nerezová oceľ: Má vynikajúci odolnosť proti korózii a je vhodná pre diely, ktoré si vyžadujú vysoký odpor korózie.
Uhlíková oceľ: Má vysokú pevnosť, ale zlá odolnosť proti korózii a zvyčajne sa používa na diely s veľkým zaťažením.
Zliatinová oceľ: Poskytuje dobrú rovnováhu medzi pevnosťou a húževnatosťou a je široko používaná pre skrutky s vysokou pevnosťou.
Hliníková zliatina: Ľahká, vhodná pre diely s prísnymi požiadavkami na hmotnosť, ale relatívne nízku pevnosť.
Pri výbere skrutkových materiálov je potrebné zvoliť príslušný materiál podľa prostredia používania a požiadaviek na zaťaženie, pretože rozdiely v pevnosti v ťahu, pevnosť v tlaku a únava rôznych materiálov priamo ovplyvňujú kapacitu nosnej nosnej kapacity skrutiek.
Pevnosť skrutiek sa zvyčajne vyhodnocuje niekoľkými kľúčovými mechanickými parametrami:
Pevnosť v ťahu: maximálne napätie, ktoré skrutka vydrží pod napätím. Keď ťahová sila skrutky prekročí svoju pevnosť v ťahu, skrutka sa zlomí.
Pevnosť výťažku: maximálne napätie, ktoré skrutka vydrží pred trvalým deformáciou. Po prekročení pevnosti výnosu sa skrutka podstúpi plastová deformácia.
Pevnosť šmyku: maximálne napätie, ktoré skrutka vydrží, keď je vystavená šmykovej sile. Šmyková sila sa často vyskytuje pri spojení skrutiek, najmä pri vibráciách alebo krútiacim momentom vozidla.
Torzná sila: maximálna zaťažovacia kapacita skrutky pod torziou, ktorá sa zvyčajne používa na vyhodnotenie, či skrutka môže počas inštalácie odolať krútiacim momentom.

Vlákno je kľúčovou súčasťou skrutky, ktorá má dôležitý vplyv na kapacitu skrutky zaťaženia. Typ, tvar, číslo a veľkosť závitu ovplyvnia pevnosť a rozdelenie zaťaženia skrutky:
Typ vlákna: Bežné typy závitu zahŕňajú trojuholníkové vlákno, štvorcové vlákno atď. Trojuholníkové vlákno je najbežnejšie a je vhodné pre príležitosti s veľkým zaťažením.
Veľkosť závitu: väčší priemer a hrubšie závity zvyčajne poskytujú vyššiu kapacitu nosenia.
Kvalita povrchu závitu: Hladké závity môžu znížiť koeficient trenia, znížiť poškodenie skrutiek počas utiahnutia a zlepšiť kapacitu nosenia.
Skrutky sú vystavené rôznym typom zaťaženia v automobiloch vrátane statického zaťaženia, dynamických záťaží, nárazových zaťažení a vibračných zaťažení. Rôzne typy záťaží majú rôzne požiadavky na výkon pre skrutky:
Statické zaťaženie: Skrutky sú vystavené nepretržitým konštantným zaťažením. Požadovaná pevnosť v ťahu a šmyková pevnosť sa zvyčajne dá určiť pomocou výpočtov konštrukcie.
Dynamické zaťaženie: Skrutky sú vystavené periodickým kolísaniam zaťaženia, ktoré môžu ľahko viesť k zlyhaniu únavy. Skrutky musia mať dobrú únavovú pevnosť, aby sa vyrovnali s takým zaťažením.
Nárazové zaťaženie: Rýchlo pôsobiace sily môžu spôsobiť okamžité zlyhanie skrutiek. Skrutky musia mať vysokú nárazovú pevnosť a húževnatosť.
Vibračné zaťaženia: Počas jazdy vozidla sú skrutky vystavené neustále sa meniacemu vibračným zaťažením. Konštrukcia skrutiek musí zabrániť uvoľneniu a zabezpečenie dostatočného odporu vibrácií.
Na presné vyhodnotenie kapacity skrutiek zaťaženia je zvyčajne potrebné otestovať a vypočítať nasledujúcimi metódami:
Mechanická simulácia: Analýza konečných prvkov (FEA) sa vykonáva pomocou softvéru Computer Engineering (CAE) na simuláciu distribúcie napätia skrutiek pri rôznych zaťaženiach. To môže pomôcť návrhárom vyhodnotiť zaťaženie skrutiek v skutočných aplikáciách.
Test v ťahu: Skrutka je natiahnutá testovacím strojom v ťahu, aby sa otestovala jeho pevnosť v ťahu a pevnosť výťažku.
Test šmyku: Test šmykovej sily sa vykonáva špeciálnym zariadením na určenie šmykovej pevnosti skrutky.
Test únavy: Odpor únavy skrutky sa testuje pri cyklickom zaťažení. Bežné testovacie metódy zahŕňajú test únavy rotačného ohybu a test na cyklickú únavu na kompresiu napätia.
Test krútiaceho momentu: Pevnosť krútiaceho momentu skrutky sa vyhodnotí pomocou momentového testovacieho zariadenia, aby sa zabezpečila jeho zaťažovacia kapacita počas utiahnutia.
Okrem materiálu, typu dizajnu a zaťaženia existujú aj ďalšie faktory, ktoré ovplyvňujú kapacitu skrutky zaťaženia:
Povrchové ošetrenie: Povrchové ošetrenie skrutky (ako je galvanizácia, elektroplatovanie, tepelné spracovanie atď.) Môže zlepšiť jej odolnosť proti korózii a zvýšiť tvrdosť povrchu, čím sa zlepší celkový výkon a zaťažovacia kapacita skrutky.
Metóda inštalácie: Metóda inštalácie skrutky (napríklad to, či sa používa mazivo a či je správne utiahnutá) má tiež dôležitý vplyv na kapacitu skrutky zaťaženia. Nadmerné alebo nadmerné zdĺhavo môže spôsobiť zhoršenie výkonu skrutky.
Faktory prostredia: Faktory prostredia, ako je teplota, vlhkosť a chemická korózia, môžu tiež ovplyvniť pevnosť skrutky. V prostredí s vysokou teplotou môže byť pevnosť materiálu znížená a v korozívnom prostredí môže byť povrch skrutky korodovaný, čo ovplyvňuje jeho kapacitu nosenia.

Vyhodnotenie pevnosti a nosnej kapacity skrutiek automobilových komponentov je zložitý proces zahŕňajúci výber materiálu, návrh závitu, typ zaťaženia, testovacie metódy a ďalšie aspekty. Komplexnou analýzou výkonnostných parametrov skrutky, podmienok zaťaženia a skutočného aplikačného prostredia môžu dizajnéri zabezpečiť, aby skrutky zohrávali najlepšiu úlohu pripojenia v aute a zabezpečili bezpečnosť a dlhodobú stabilitu vozidla. Zároveň je pravidelné riadenie kvality a testovanie výkonnosti na zabezpečenie spoľahlivosti skrutiek dôležitým opatrením na zlepšenie kvality automobilových častí.