Wie bewerten Sie die Festigkeit und die tragende Kapazität von Autoteileschrauben?

Bewertung der Festigkeit und der tragenden Kapazität von Autoteileschrauben ist ein wichtiger Bestandteil der Sicherheit und Zuverlässigkeit von Autoteilen. Die Schrauben sind für die Behebung und Anschließen von Schlüsselkomponenten im Auto verantwortlich, sodass sich die tragende Kapazität und Festigkeit direkt auf die Gesamtleistung und Sicherheit des Autos auswirken. Im Folgenden finden Sie einige wichtige Aspekte der Bewertung der Festigkeit und der tragenden Kapazität von Autoteilenschrauben:

Die Festigkeit und die tragende Kapazität von Schrauben hängen zunächst von dem verwendeten Material ab. Zu den gängigen Autoteilen Schraubenmaterial gehören:
Edelstahl: Hat einen hervorragenden Korrosionsbeständigkeit und eignet sich für Teile, die eine hohe Korrosionsbeständigkeit erfordern.
Kohlenstoffstahl: hat eine hohe Festigkeit, aber eine schlechte Korrosionsbeständigkeit und wird normalerweise für Teile mit großen Lasten verwendet.
Legierungstahl: Bietet ein gutes Gleichgewicht zwischen Festigkeit und Zähigkeit und wird für hochfeste Schrauben weit verbreitet.
Aluminiumlegierung: Leicht, geeignet für Teile mit strengen Gewichtsanforderungen, aber relativ geringe Festigkeit.
Bei der Auswahl von Schraubenmaterialien müssen das entsprechende Material gemäß den Anforderungen an die Verwendung und Last ausgewählt werden, da die Unterschiede in der Zugfestigkeit, der Druckfestigkeit und des Ermüdungswiderstands verschiedener Materialien die tragende Kapazität der Schrauben direkt beeinflussen.
Die Stärke der Schrauben wird normalerweise durch mehrere mechanische Schlüsselparameter bewertet:
Zugfestigkeit: Die maximale Spannung, die eine Schraube unter Spannung standhalten kann. Wenn die Zugkraft einer Schraube ihre Zugfestigkeit überschreitet, wird die Schraube gebrochen.
Ertragsfestigkeit: Die maximale Spannung, die eine Schraube vor der dauerhaften Verformung standhalten kann. Nach der Überschreitung der Streckgrenze wird die Schraube eine plastische Verformung durchlaufen.
Scherfestigkeit: Die maximale Spannung, die eine Schraube standhalten kann, wenn sie einer Scherkraft ausgesetzt ist. Die Scherkraft tritt häufig bei den Schrauben an, insbesondere unter Fahrzeugvibrationen oder Drehmoment.
Torsionsfestigkeit: Die maximale Kapazität einer Schraube unter Torsion, die normalerweise verwendet wird, um zu bewerten, ob die Schraube während der Installation dem Drehmoment widerstehen kann.

Der Gewinde ist ein wichtiger Teil der Schraube, was einen wichtigen Einfluss auf die tragende Kapazität der Schraube hat. Der Typ, die Form, die Anzahl und die Größe des Fadens beeinflussen die Festigkeit und Lastverteilung der Schraube:
Fadenstyp: Zu den gemeinsamen Gewindearten gehören dreieckiger Gewinde, quadratischer Faden usw. Dreieckiger Gewinde ist am häufigsten und eignet sich für Anlässe mit großen Lasten.
Gewindegröße: Größer Durchmesser und dickere Gewinde bieten normalerweise eine höhere Kapazität mit Tragquellen.
Fadenoberflächenqualität: Glatte Gewinde können den Reibungskoeffizienten reduzieren, die Schäden an Schrauben während des Ziehens reduzieren und die Kapazität der Ladung verbessern.
Die Schrauben unterliegen einer Vielzahl von Lasttypen in Automobilen, einschließlich statischer Belastungen, dynamischer Belastungen, Aufpralllasten und Vibrationsbelaste. Verschiedene Arten von Lasten haben unterschiedliche Leistungsanforderungen für Schrauben:
Statische Belastungen: Schrauben sind kontinuierlichen konstanten Lasten ausgesetzt. Die erforderliche Zugfestigkeit und die Scherfestigkeit können normalerweise durch Konstruktionsberechnungen bestimmt werden.
Dynamische Belastungen: Schrauben werden regelmäßigen Lastschwankungen ausgesetzt, die leicht zu Ermüdungsversagen führen können. Schrauben müssen eine gute Ermüdungsfestigkeit haben, um mit solchen Lasten umzugehen.
Aufprallbelastung: Schnell wirkende Kräfte können ein momentanes Versagen von Schrauben verursachen. Schrauben müssen eine hohe Schlagkraft und Zähigkeit aufweisen.
Vibrationsbelastungen: Während des Fahrens des Autos unterliegen Schrauben ständig wechselnde Vibrationsbelastungen. Das Design der Schrauben muss das Lockern verhindern und einen ausreichenden Vibrationswiderstand ermöglichen.
Um die tragende Kapazität von Schrauben genau zu bewerten, muss normalerweise die folgenden Methoden getestet und berechnet werden:
Mechanische Simulation: Die Finite-Elemente-Analyse (FEA) wird unter Verwendung einer computergestützten Engineering-Software (CAE) durchgeführt, um die Spannungsverteilung von Schrauben unter verschiedenen Lasten zu simulieren. Dies kann Designer helfen, die tragende Kapazität von Schrauben in tatsächlichen Anwendungen zu bewerten.
Zugtest: Die Schraube wird von einer Zugprüfmaschine gestreckt, um ihre Zugfestigkeit und Ertragsfestigkeit zu testen.
Schertest: Der Scherkrafttest wird von speziellen Geräten durchgeführt, um die Scherfestigkeit der Schraube zu bestimmen.
Ermüdungstest: Der Ermüdungswiderstand der Schraube wird unter zyklischer Belastung getestet. Häufige Testmethoden umfassen Rotationsbiegeermüdungstest und zyklische Ermüdungstest mit Spannungskompression.
Drehmomenttest: Die Drehmomentfestigkeit der Schraube wird durch Drehmomenttestgeräte bewertet, um die tragende Kapazität während des Anziehens zu gewährleisten.
Zusätzlich zu Material-, Design- und Lasttyp gibt es andere Faktoren, die die tragende Kapazität der Schraube beeinflussen:
Oberflächenbehandlung: Die Oberflächenbehandlung der Schraube (z. B. Galvanisierung, Elektroplatten, Wärmebehandlung usw.) kann ihre Korrosionsbeständigkeit verbessern und die Oberflächenhärte erhöhen, wodurch die Gesamtleistung und die tragende Kapazität der Schraube verbessert werden.
Installationsmethode: Die Installationsmethode der Schraube (z. B. ob Schmiermittel verwendet wird und ob sie korrekt festgezogen wird) hat auch einen wichtigen Einfluss auf die tragende Kapazität der Schraube. Die Überholung oder Überlagerung kann dazu führen, dass sich die Leistung der Schraube verschlechtert.
Umweltfaktoren: Umweltfaktoren wie Temperatur, Luftfeuchtigkeit und chemische Korrosion können auch die Stärke der Schraube beeinflussen. In einer Umgebung mit hoher Temperatur kann die Stärke des Materials verringert werden, und in einer korrosiven Umgebung kann die Oberfläche der Schraube korrodiert werden, was die tragende Kapazität beeinflusst.

Die Bewertung der Festigkeit und der tragenden Kapazität von Automobilkomponentenschrauben ist ein komplexer Prozess, der Materialauswahl, Gewindedesign, Lasttyp, Testmethoden und andere Aspekte umfasst. Durch umfassende Analyse der Leistungsparameter der Schraube, den Lastbedingungen und der tatsächlichen Anwendungsumgebung können Designer sicherstellen, dass die Schrauben die beste Verbindungsrolle im Auto spielen und die Sicherheit und langfristige Stabilität des Autos sicherstellen. Gleichzeitig ist regelmäßige Qualitätskontroll- und Leistungstests, um sicherzustellen, dass die Zuverlässigkeit von Schrauben eine wichtige Maßnahme zur Verbesserung der Qualität der Automobilteile ist.