Im Trend zur Entwicklung leichter Fahrzeuge wurden Teile aus Aluminiumlegierung weit verbreitet.Die Verwendung von Aluminiumlegierung für diese Teile kann das Gewicht des Chassis reduzieren und gleichzeitig Festigkeit und Steifigkeit gewährleisten, wodurch die Fahrleistung und Stabilität des Fahrzeugs verbessert werden.Die Anwendung von Aluminiumlegierung kann das Gewicht des Motors reduzieren, was zur Verbesserung der Motorleistung beiträgt.Die Entwicklung von Leichtfahrzeugen ist vorteilhaft für die Verbesserung der Kraftstoffverbrauchsfähigkeit traditioneller Benzinfahrzeuge und der Reichweite von Elektrofahrzeugen.

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Unterschiede zwischen Stahl- und Aluminiumteilen

1.1 Einsatzdauer

Um sicherzustellen, dass die Gewindeverbindungen nicht ausrutschen,Die Unterschiede in der Verzahnungslänge von Gewindeverbindungen zwischen Stahlteilen und Aluminiumteilen beruhen hauptsächlich auf den unterschiedlichen Materialeigenschaften dieser Teile..

Die Stärke und Härte von Stahl sind in der Regel höher als die von Aluminium.die für die Gewindeverbindung von Stahlteilen erforderliche Einsatzlänge ist relativ kurzZum Beispiel benötigt ein Stahldraht unter moderaten Belastungsbedingungen nur eine Einbindungslänge von 0,7 - 1,5 mal dem Drahttrag, um die Verbindungsfestigkeit zu gewährleisten.

Um die gleiche Verbindungsfestigkeit und Zuverlässigkeit zu erreichen, erfordern seine Gewindeverbindungen häufig eine längere Einschlusslänge,mit einem Durchmesser, der möglicherweise das 2 - 3fache des Garndurchmessers beträgt.

Außerdem hat Aluminium einen relativ hohen Wärmeausdehnungskoeffizienten.die Stabilität der Gewindeverbindungen von Aluminiumteilen kann beeinträchtigt werdenUm diesen Mangel auszugleichen, wird in der Regel die Einschaltlänge erhöht, um die Stabilität und Zuverlässigkeit der Verbindung zu erhöhen.während des Gewindeverbindungsprozesses sind Gewindeverformungen und Verschleiß wahrscheinlichUm die Auswirkungen solcher Situationen auf die Anschlussleistung zu verringern, ist es auch notwendig, die Anschlusslänge von Gewindeverbindungen von Aluminiumteilen zu erhöhen.

Die detaillierten Anforderungen an die Mindestverbindungslänge von Aluminium- und Stahlteilen sind in der nachstehenden Tabelle dargelegt.

1.2 Druckfestigkeit und Tragfähigkeit
Um die Zuverlässigkeit der verschraubten Verbindungen zu gewährleisten und zu verhindern, dass die verbundenen Oberflächen zerkleinert werden, ist es notwendig, den Oberflächendruck sowohl im Montagestand als auch im Betriebszustand zu überprüfen,mit einer Breite von mehr als 20 mm,Ansonsten treten Schäden an den verbundenen Teilen und eine Schwächung der Vorziehkraft auf, was zum Ausfall der Gewindeverbindung führt.

Im Allgemeinen ist die Druckfestigkeit von Gewindeverbindungen von Stahlteilen in der Regel deutlich höher als die von Aluminiumteilen.

Unter Berücksichtigung des gebräuchlichen Kohlenstoffstahls (wie 45-Stahl) und der Aluminiumlegierung (wie 6061-Aluminiumlegierung)mit einer Breite von mehr als 20 mm,: die Druckfestigkeit der Gewindeverbindungen von Teilen aus 45­Stahl kann bei einer optimierten Behandlung und einer hochwertigen Herstellung mehr als 800 MPa und sogar mehr als 1000 MPa erreichen.Die Druckfestigkeit von Gewindeverbindungen von Teilen aus 6061 Aluminiumlegierung beträgt in der Regel 250 bis 350 MPa.

Der Hauptgrund für diesen Unterschied liegt in der Tatsache, dass die Festigkeit und Härte von Stahl in der Regel höher sind als die von Aluminiumlegierungen.Die Kristallstruktur und die chemische Zusammensetzung des Stahls ermöglichen eine bessere Beständigkeit gegen Druckverformungen und -schäden.

1.3 Strangprozess nach der Drehmomentwinkelmethode

Der Elastizitätsmodul von Stahl liegt in der Regel zwischen 200 und 210 GPa, während der von Aluminium etwa 70 bis 80 GPa beträgt.

Der elastische Modul ist ein Indikator für die Steifigkeit eines Materials und stellt die Fähigkeit des Materials dar, nach Einwirkung einer Kraft in seinen ursprünglichen Zustand zurückzukehren.Der Elastizitätsmodul von Stahl liegt im allgemeinen zwischen 190 und 210 GPaAufgrund des niedrigeren Elastizitätsmoduls von Aluminium ist eine Aluminiumstange unter derselben Kraft relativ anfälliger für Verformungen.

Bei der Verschraubung von Schrauben, da Aluminium eher verformt wird, d. h. wenn es mit demselben Winkel verschraubt wird,die Verstärkung des Drehmoments und der axialen Kraft bei Aluminiumteilen wird geringer sein als bei StahlteilenUm die gleiche Achsenkraft zu erreichen, ist daher für Aluminiumteile ein größerer Drehwinkel erforderlich.der Wert der axialen Kraft, der durch Zügelung eines Stahlteils mit 60 Nm + 90° erreicht werden kann, muss durch Zügelung eines Aluminiumteils mit 60 Nm + 120° erreicht werden.- die Verringerung der Verzögerung von Stahlteilen ist nicht unbedingt unmittelbar auf Aluminiumteile anwendbar,und es ist notwendig, durch Versuchsversuche den geeigneten Spannprozess zu ermitteln..

1.4 Achsbelastung der Schraube

Wenn das Anschlusspaar eine axiale Belastung FA trägt, wird die axiale Belastung auf die Schraube und das angeschlossene Teil abgebaut.Die spezifischen Verteilungswerte sind in den folgenden Berechnungsformeln angegeben:Die Formel 1 ist die Komponente der axialen Belastung der Schraube und die Formel 2 die Komponente der axialen Belastung des angeschlossenen Teils.

Dazu gehören:

F_Eine:Axiale Außenauflastung.

F_Südafrika:Komponente der axialen Belastung der Schraube.

F_PA-Funktion:Komponente der axialen Belastung des angeschlossenen Teils.

δ_P:Konformität des angeschlossenen Teils.

δ_S- Die Schraube ist in Ordnung.

1.5 Zusätzliche Belastung bei hohen Temperaturen

Bei Gewindeanschlüssen an Hochtemperaturanschlussstellen können die unterschiedlichen Wärmeausdehnungskoeffizienten von Schrauben und verbundenen Teilen zu zusätzlichen Belastungen führen,mit einer Leistung von mehr als 50 W und einer Leistung von mehr als 100 W,.

Wenn ein Stahlschraubschraubschraubschraubschraubschraubschraubschraubschraubschraubschraubschraubschraubschraubschraubschraubschraubschraubschraubschraubschraubschraubschraubschraubschraubschraubschraubschraubschraubschraubschraubschraubschraubschraubschraubschraubschraubschraubschraubschraubschraubschraubschraubschraubschraubschraubschraubschraubschraubschraubschraubschraubschraubschraubschraubschraubschraubschraubschraubschraubschraubschraubschraubschraubschraubschraubschraubschraubschraubschraubschraubschraubschraubschraubschraubschraubschraubschraubschraubschraubschraubschraubschraubschraub

Wenn ein StahlschraubschraubschraubschraubschraubschraubschraubschraubschraubschraubschraubschraubschraubschraubschraubschraubschraubschraubschraubschraubschraubschraubschraubschraubschraubschraubschraubschraubschraubschraubschraubschraubschraubschraubschraubschraubschraubschraubschraubschraubschraubschraubschraubschraubschraubschraubschraubschraubschraubschraubschraubschraubschraubschraubschraubschraubschraubschraubschraubschraubschraubschraubschraubschraubschraubschraubschraubschraubschraubschraubschraubschraubschraubschraubschraubschraubschraubschraubschraubschraubschraubschraubschraubschraubDer Koeffizient der thermischen Ausdehnung von Aluminium beträgt etwa 23.6×10−6/°C, während die des Stahls etwa 12×10−6/°C beträgt. Mit den Temperaturänderungen ändern sich ihre Volumina in unterschiedlichem Ausmaß.Der größere Wärmeausdehnungskoeffizient von Aluminium bedeutet, daß bei Temperaturanstieg, wird es sich stärker ausdehnen als Stahl; und wenn die Temperatur sinkt, wird sich Aluminium auch stärker zusammenziehen als Stahl.Dieser Unterschied im Wärmeausdehnungskoeffizienten kann zu zusätzlichen Spannungen im Gewindeverbindungspaar führen. Wenn die Temperatur steigt, wird die montagebezogene zusätzliche Belastung zunehmen; wenn die Temperatur sinkt, wird die montagebezogene zusätzliche Belastung abnehmen.