高强螺纹紧固件的失效模式、机理分析和设计原则

1螺纹失效模式分析1.1螺栓螺纹和螺杆部分的失效大多数螺栓失效是沿螺纹发生的断裂,见图1。在静载荷作用下,螺纹强度(Sb)是由应力截面积(A s)决定的,即Sb=A sσb。拧紧螺栓时,螺杆部分由于拉伸应变而承受正应力,同时由于作用于螺纹上的扭矩而承受附加扭转应力,所以螺栓承受拉扭     

汽车轮边减速器螺栓断裂失效分析

某商用车轮边减速器螺栓装配后在整车下线运输和库存过程中发生多起断裂事故。通过宏、微观断口检验和理化分析等方法对失效螺栓进行了检验,分析认为螺栓断裂性质为延迟开裂,原因是螺栓质量不合格,由于螺栓基体硬度偏高和表面增碳导致延迟开裂。     

摩托车紧固件失效断裂的若干影响因素

介绍摩托车紧固件失效的形式,失效分为3大类:变形失效、断裂失效和表面损伤。断裂的主要形式有延性断裂、脆性断裂、疲劳断裂、蠕变断裂等,断裂的微观断口一般分为沿晶断口、解理断口、韧窝断口、准解理断口和疲劳断口等。紧固件失效的原因很多,主要应从方案设计、材料选择、加工工艺和安装使用四个方面来考虑。分析紧固件早期失效断裂的影响因素有,螺栓的强度(硬度);螺栓的应力集中;螺栓的形变比;环境条件;应力腐蚀开裂,还有螺栓的疲劳断裂;螺纹的疲劳极限;螺栓头下圆角半径;支承面面积等。     

车轮螺栓应力腐蚀开裂分析

某商用车轮胎螺栓在装配轮毂螺母时发生断裂失效;采用宏、微观断口检验和理化分析等方法对失效件进行了检测,并结合失效螺栓的装配条件与受力情况进行了分析,认为该失效形式为应力腐蚀开裂;原因是由于螺栓制造过程中的组织缺陷、装配质量不稳定以及装配后清洗剂残留而共同导致的。     

汽车连杆连接螺栓断裂失效分析

为了确定汽车连杆连接螺栓的断裂原因,对螺栓进行了断口宏观分析、断口SEM分析、化学成份测试、金相组织及硬度测试.在理化试验的基础上,结合微观断口的形貌和断裂机理对螺栓的断裂原因进行了分析.结果表明,失效螺栓是在高应力作用下发生了弯曲疲劳断裂.     

某柴油机连杆结构改进与评估

针对某柴油机连杆在疲劳强度验证试验过程中发生的螺纹底孔位置断裂失效故障,进行了连杆试验载荷、材料性能、宏观断口及结构应力分析,指出了螺栓孔底部过渡尖锐造成应力集中是导致连杆在循环载荷作用下疲劳断裂的主要原因,据此提出连杆螺栓孔结构改进设计方案,通过结构应力仿真、疲劳强度仿真分析以及疲劳试验验证,结果均表明结构改进合理有效。     

新能源汽车电池模组固定螺栓断裂失效分析

某新能源汽车电池模组固定使用的高强度螺栓在振动试验过程中发生断裂，通过理化检验、装配工艺和振动测试情况多方面对螺栓断裂失效原因进行了调查分析。调查分析结果表明，螺栓装配不当形成疲劳源，在进行Z向振动时疲劳源在交变应力和失效螺栓的上下结合面处螺栓受径向剪切力的共同作用下不断扩展，最终导致断裂。     

发动机连杆螺栓断裂失效分析

为分析发动机连杆螺栓断裂的原因,对螺栓进行了SEM断口分析、金相组织和硬度分析。结合螺栓的微观断口形貌、断裂机理、材料检测结果,对螺栓断裂的原因进行了分析。     

矮寨大桥钢桁加劲梁高强度螺栓施工质量控制

为探讨摩擦型高强度螺栓施工质量控制方法,以矮寨大桥为背景,针对螺栓预拉力主要受扭矩系数和施拧扭矩的影响,从施拧工艺制定、高强度螺栓与栓接面抗滑移系数工地检验、扳手标定、扭矩的制定与控制、扭矩系数变化的应对措施方面探讨高强度螺栓施工质量控制.该桥采用扭矩法分初拧、终拧两步施拧螺栓;工地扭矩系数试验、施拧屈服控制试验及抗滑移系数试验结果均满足规范要求;采用紧扣法进行终拧扭矩检查;根据扭矩系数变化情况及温度、湿度变化趋势,及时调整施拧扭矩,并对螺栓表面进行工艺处理,降低了环境条件对扭矩系数的影响.结果表明,该桥高强度螺栓施工控制较好、螺栓连接可靠.     

某车型悬置支架紧固件松动分析及装配正向设计

利用断口分析、金相试验、摩擦系数测试分析了某车型在道路试验中悬置支架和变速箱壳体螺纹孔断裂的主要原因。结果表明,悬置支架与变速箱连接紧固件防松能力较差,轴向夹紧力不足以抵抗外部载荷,路试过程螺栓逐渐松脱导致最终零部件发生疲劳断裂。因此,对装配工艺重新设计,依据路谱采集的载荷对紧固件和被连接件进行选型和优化,通过夹紧力的校核重新计算装配扭矩,利用超声波飞行时间标定螺栓实际产生的轴向夹紧力,设计方案经道路循环试验验证,夹紧力保持稳定,紧固件未发生滑移松动,零部件连接可靠性满足技术要求。     

汽车悬置螺栓断裂失效分析

为查找某汽车安装螺栓的断裂原因,对螺栓进行了断口宏观、SEM电镜、化学成分、金相组织分析,并对同批次完整螺栓进行了力学性能测试。在各项理化试验的基础上,结合微观断口的形貌和断裂机理对螺栓的断裂原因进行了分析。结果表明：螺栓螺纹表面存在微裂纹是螺栓断裂的主要原因。     

对轮胎螺栓、螺母(杯螺母)受力的一点看法

轮胎螺栓是国产中型载货汽车上的一个重要零件，该件在使用过程中断裂现象时有发生，严重影响了汽车的安全行驶。据调查，螺栓断裂多发生在螺栓大头螺纹（M20×1．5）的根部，即螺纹与光杆交接处，且断裂都出在汽车后轮轮胎螺栓上。为说明问题，首先对轮胎螺栓的受力情况做以简单分析。汽车后轮的装配顺序是先装后内轮，用一个螺母即杯螺母拧在轮胎螺栓上，实施对后内轮的紧固，见图1所示。当用规定的扭短300～400N·m（见CA1091型汽车使用说明书）将林螺母拧紧后，杯螺母即对后内轮产生一方向向左的预紧压力F1，F1的大小可由扭矩公式M＝…     

轻型载货车排气制动阀支架失效及振动特性分析

针对某轻型载货车排气制动阀支架开裂问题,对失效件进行了宏观观察、断口形貌观察和零件材料理化检验,并运用有限元分析技术对失效件的受载情况进行了模拟分析;考虑到零件的结构特点对零件的振动特性进行了分析。综合分析认为,排气制动阀支架材料与设计要求一致;主要承受气缸工作载荷和机械振动载荷的弯扭复合作用导致疲劳断裂;机械振动对导致零件失效起的作用更大一些,进行零件改进时应关注零件结构的振动稳定性。     

离合器膜片弹簧断裂失效分析及匹配设计

离合器膜片弹簧断裂直接导致离合系统损坏,致使车辆停运,引起客户抱怨。文章通过对膜片弹簧失效样件断口进行宏观分析、扫描电子显微镜（SEM）微观形貌分析、化学成分分析、硬度检测分析及金相和夹杂物分析等,彻底全面分析导致离合器膜片弹簧断裂的具体原因,找到要因,然后找到具体的解决措施。同时对整车离合系统进行参数匹配理论校核,并对膜片弹簧产生故障的原因进行解析。     

一例发动机捣缸故障分析

正一辆原油吸排车发生捣缸故障,发动机缸体左侧中后部破碎,连杆外露。1事故原因解体发动机检查:缸体破碎,第三缸连杆及连杆螺丝断裂、活塞和缸套损坏、连杆轴径磨损严重,凸轮轴断裂。图1根据维修经验,捣缸事件发生的原因有以下几种:1连杆螺栓扭矩不规范,扭矩过大时螺栓拉伸变形,因强度降低而折断;扭矩过小时轴承安装不到位,连杆螺栓产生很大的附加应力,并受冲击载荷而折断,致使连杆大端与曲轴轴颈的连接     

发动机连杆断裂分析

某售后发动机连杆发生一起断裂事故,由此产生质量纠纷。通过对断裂连杆进行材质分析、断口宏观和微观形貌分析、拆检现场痕迹分析等手段,重点分析了连杆断裂时受力工况和发动机进水后连杆典型工况。研究认为,用户汽车有发动机进水经历是导致该连杆低周疲劳断裂的直接原因。强调了在拆检现场进行痕迹分析对售后失效分析工作的重要性和必要性。该案例在汽车失效分析案例中具有典型性。     

某发动机连杆螺栓断裂分析

针对某1.5T发动机在台架实验中出现的连杆螺栓断裂问题,通过断口分析得知螺栓断裂是由于夹紧力不足引起的。通过材料的力学特性曲线,详细论述了导致螺栓夹紧力不足的原因,并通过台架实验予以验证。文章最后对螺栓装配时的问题进行了总结。     

12．9级缸盖螺栓的延迟断裂分析

两件12．9级气缸盖螺栓发生延迟性断裂，根据螺栓的失效形式，结合螺栓的生产及装配工艺，分析了导致螺栓发生延迟断裂的影响因素，探讨了材料方框偏析对高强度螺栓可能产生的影响，提出了防止高强度螺栓发生延迟断裂的措施。     

前轴梁断裂失效分析

本文通过断口分析、化学检验、硬度测试和金相分析等手段对断裂原因进行了分析。结果表明，前轴梁断裂区实际强度、表现加工质量和交变载荷的大小等因素导致了断裂的产生。     

缸盖螺栓断裂失效的分析

分析了断裂缸盖螺栓的化学成分、金相组织、宏观及微观断口形貌,以及力学性能和螺栓装配受力情况,分析结果表明,由于缸盖螺栓表面存在硬化层而且外观质量不佳,螺栓发生脆性断裂,造成了发动机冲缸垫故障,并提出了改进措施。