Výběr struktury automobilových ojnicových šroubů používaných v upevňovacích prvcích

Ojniční šrouby motoru jsou vyrobeny ze středně uhlíkové legované oceli nebo chrom-nikl-molybdenové legované oceli s vysokou mezí kluzu a dobrou rázovou houževnatostí, jako je 35CrMo, 42Mn2V, 40MnB a 30Ni3Cr2Mo.

Ojniční šroub nese proměnlivé napětí, takže je třeba přijmout různá opatření ke zlepšení jeho únavové pevnosti a zamezení dodatečného namáhání šroubu.

Metody pro zlepšení únavové pevnosti šroubů ojnice jsou:

(1) Snižte tuhost šroubu

Cestou ke snížení tuhosti šroubu je zmenšení průměru leštěné části šroubu a zvětšení délky šroubu.

V patě závitu je koncentrace napětí, která je slabým článkem šroubu. Z hlediska pevnosti hřídele a části závitu může být průměr hřídele menší než průměr paty závitu (obecně je průměr hřídele přibližně roven 0,8 násobku průměru závitu). Z hlediska snížení tuhosti šroubu a zvýšení únavové pevnosti šroubu je vhodné tak učinit.

Zde je zdůrazněno, že pro zvýšení tuhosti spojovaných částí a tím zlepšení únavové pevnosti ojnicových šroubů by se mezi spojované části neměly používat měkké podložky a neměly by se používat pružné podložky.

(2) Zlepšete rozložení zatížení závitu

Teorie a praxe prokázaly, že ve struktuře spojení šroub-matice podléhá materiál hlavního těla šroubu tahové deformaci a materiál hlavního těla matice se během práce deformuje tlakem. V důsledku toho je rozložení zatížení na každém kruhu závitu extrémně odlišné. Rovnoměrně. Data ukazují, že asi 65 % je únavový lom na prvním a druhém kruhovém závitu od nosné plochy matice.

Aby se zlepšilo rozložení zatížení závitu, jednou z metod je seříznout prvních několik závitů závitu do zkosení 10~15°. Protože se tyto závity závitů snadno deformují, část zatížení se přenáší na závity každého následujícího závitu, takže celé zatížení je rovnoměrně rozloženo. Dalším způsobem, jak zlepšit rozložení zatížení závitu, je použití napínací matice. Po použití napínací matice je směr deformace matice stejný jako u šroubu a zatížení každého kruhu závitu je rovnoměrnější.

(3) Snižte koncentraci stresu

Je snadné vytvořit koncentraci napětí při změně průřezu a způsobit únavový lom. Proto by měl být při změně řezu přijat hladký přechod zkosení. Poloměr přechodového kruhového zkosení by obecně neměl být menší než 0,2 násobek průměru přechodové vnější tyče.

(4) Zlepšete pevnost závitu

Jemný závit má menší zeslabení vůči šroubu a koncentrace napětí je lepší než u hrubého závitu. Proto šrouby ojnice obecně používají jemný závit.

(5) Zlepšení kvality povrchu závitů

Drsnost dříku šroubu a přechodového zaoblení by měla být obecně pod 0,04 ~ 0,08 um a závit by měl být také vyleštěn na

0,04~0,08 um.

Kořen závitu by měl být válcován, protože kovový povrch vytváří chlazenou vrstvu a vytváří tlakové napětí. Tímto způsobem se zlepší výkonnost materiálu typu stroje, uvolní se koncentrace tahového napětí v patě závitu a zlepší se únavová pevnost šroubu.

(6) Místo řezání závitu použijte válcovací závit

U závitu, který je soustružen tyčovým materiálem, dochází k odříznutí vnitřního kovového vlákna a snížení pevnosti. A závit zpracovaný metodou válcování, kontinuita vláken a pevnost kovu jsou mnohem lepší. Podobně hlava šroubu používá metodu pěchování, která může zachovat kontinuitu kovových vláken a vysokou pevnost.

Dodatečný ohybový moment šroubu je snížen a jsou stanoveny zvláštní požadavky na nekolmost pro opěrnou plochu hlavy šroubu vzhledem ke středové ose závitu a opěrnou plochu matice ojnice vůči středové ose závitu. otvor pro šroub. Některá data ukazují, že když se nekolmost zvýší z nuly na 2°, mez únavy šroubu se sníží o 40 %. Pro speciální hlavu šroubu, která zabraňuje otáčení šroubu při utahování matice, by měly být přijaty vhodné metody k dosažení účelu snížení dodatečného ohybového momentu.

Když je šroub utažen, v důsledku předpínacího momentu bude na závitu a tyči způsobeno dodatečné torzní smykové napětí. Jeho hodnota může někdy dosáhnout 30~80% napětí před utažením, takže je třeba se mu co nejvíce vyhnout. Obvykle po utažení lze klíč obrátit, aby se uvolnil malý úhel, aby se eliminovalo toto dodatečné namáhání.

Po dotažení šroubů, pokud pracují při střídavém zatížení po dlouhou dobu, se mohou uvolnit, protože se sníží síla před utažením. Z tohoto důvodu je třeba přijmout opatření, aby se zabránilo uvolnění. Běžně používané jsou: pojistné podložky, závlačky, drážkované matice atd. V letošním roce byla široce používána metoda pokovování mědi proti uvolnění, což je pokovení vrstvy mědi o tloušťce 0,008 mm~0,012 mm na závitovou část šroubu. Tato vrstva mědi je po utažení šroubu plasticky deformována, takže závitové plochy do sebe zapadají a dosahují účelu zabránit uvolnění matice