차량 가벼운 개발의 추세에 따라 알루미늄 합금 부품이 널리 사용되었습니다. 예를 들어 하부 프레임과 제어 팔과 같은 차체 구성 요소에서,이러한 부품에 알루미늄 합금 사용은 강도와 딱딱성을 보장하면서 차시의 무게를 줄일 수 있습니다.또한, 엔진 블록 및 실린더 헤드와 같은 엔진 구성 요소에서,알루미늄 합금의 적용은 엔진의 무게를 줄일 수 있습니다, 엔진의 출력량을 향상시키는 데 도움이 됩니다. 결론적으로,가벼운 차량의 개발은 전통적인 가솔린 차량의 연료 경제성 향상과 전기 차량의 주행 범위를 향상시키는 데 유리합니다..

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강철 및 알루미늄 부품의 차이

1.1 연대 기간

스레드 연결이 미끄러지지 않도록 하기 위해강철 부품과 알루미늄 부품 사이의 힌트 연결의 연결 길이의 차이는 주로 다른 재료 특성으로 인해 발생합니다..

강철 의 강도 와 딱딱 함 이 보통 알루미늄 의 강도 와 딱딱 함 이 더 높기 때문 이다.강철 부품의 힌트 연결에 필요한 연결 길이는 상대적으로 짧습니다.예를 들어, 중간 부하 조건에서, 강철 가닥은 연결 강도를 보장하기 위해 가닥 지름의 0.7 ~ 1.5 배의 연결 길이가 필요할 수 있습니다.

그러나 알루미늄의 강도는 상대적으로 낮습니다. 같은 연결 강도와 신뢰성을 달성하기 위해, 그 가닥 연결은 종종 더 긴 융합 길이를 필요로합니다.가닥 지름의 2 ~ 3배가 필요할 수 있습니다..

또한 알루미늄은 상대적으로 큰 열 확장 계수를 가지고 있습니다.알루미늄 부품의 힌트 연결의 안정성이 영향을 받을 수 있습니다.이 부족을 보완하기 위해, 연결의 안정성과 신뢰성을 향상시키기 위해 일반적으로 융합 길이가 증가합니다. 게다가 알루미늄은 상대적으로 부드럽기 때문에,스레드 연결 과정에서 스레드 변형과 마모가 발생할 가능성이 있습니다.이러한 상황의 연결 성능에 대한 영향을 줄이기 위해서는 알루미늄 부품의 가닥 연결의 연결 길이를 늘려야합니다.

알루미늄 및 강철 부품의 최소 융합 길이에 대한 세부 요구 사항은 다음 표에서 볼 수 있습니다.

1.2 압축 강도 운반 용량
볼트 연결의 신뢰성을 보장하고 연결 된 표면의 분쇄를 방지하기 위해서는 조립 상태와 작동 상태에서 표면 압력을 검사해야합니다.결합의 표면 압력이 연결된 부분의 궁극적 압축 스트레스를 초과하지 않도록 요구합니다.그렇지 않으면 연결 된 부품에 손상이 발생하고 사전 강화 힘의 약화, 가닥 연결의 실패로 이어집니다.

일반적으로 강도는 알루미늄 부품의 압축 강도보다 훨씬 높습니다.

일반적인 탄소 구조용 철강 (45제철) 및 알루미늄 합금 (6061 알루미늄 합금) 을 예로 들자면,같은 사양과 크기의 스레드 연결 조건에서: 45제철으로 만든 부품의 힌트 연결의 압축 강도는 800MPa 이상, 심지어 최적화된 처리 및 고품질 제조의 경우에 1000MPa를 초과 할 수 있습니다.6061 알루미늄 합금 부품의 가닥 연결의 압축 강도는 일반적으로 250 MPa ~ 350 MPa입니다..

이 차이점의 주된 이유는 철강의 강도와 경도는 일반적으로 알루미늄 합금보다 높다는 사실에 있습니다.스틸의 결정 구조와 화학적 구성은 압축 변형과 손상을 더 잘 견딜 수 있도록 합니다.

1.3 토크-앵글 방법을 이용한 강화 과정

강철의 탄력 모듈은 보통 200~210 GPa, 알루미늄의 탄력 모듈은 대략 70~80 GPa이다.

탄력 모듈은 물질의 딱딱함을 나타내는 지표이며, 힘에 노출된 후 원래 상태로 돌아갈 수 있는 물질의 능력을 나타냅니다.강철의 탄력 모듈은 일반적으로 190~210 GPa입니다., 알루미늄의 약 70 - 80 GPa입니다. 알루미늄의 낮은 탄력 모듈 때문에, 같은 힘 아래, 알루미늄 막대는 상대적으로 변형되기 쉽다.

알루미늄이 변형될 확률이 더 높기 때문에, 같은 각도로 꽉 잡아당기는 경우토크의 증가와 알루미늄 부품의 축력 힘은 강철 부품보다 낮을 것입니다.따라서 같은 축력 값을 달성하기 위해서는 알루미늄 부품에 더 큰 회전 각도가 필요합니다. 예를 들어,철기 부품을 60 Nm + 90°로 꽉 잡아당기면 얻을 수 있는 축력 값은 알루미늄 부품을 60 Nm + 120°로 꽉 잡아당기면 얻을 수 있습니다.따라서 강철 부품에 적용되는 가축화 과정은 알루미늄 부품에 직접적으로 적용될 필요는 없습니다.그리고 실험 테스트를 통해 적절한 강화 과정을 결정해야합니다..

1.4 볼트에 대한 축적 부하

연결 쌍이 축적 부하 FA를 받으면 축적 부하가 볼트와 연결된 부분으로 분해됩니다.특이 분포 값은 다음 계산 공식에서 나타납니다.. 포뮬러 1은 볼트에 축적 부하의 구성 요소이며 포뮬러 2는 연결된 부분에 축적 부하의 구성 요소입니다.

그 중 에는:

F_A:동축 외부 부하

F_SA: 볼트에 대한 축적 부하의 구성 요소.

F_PA:연결된 부품에 대한 축적 부하의 구성 요소.

δ_P:연결된 부품의 적합성

δ_S: 볼트의 준수.

1.5 높은 온도에서 추가적인 스트레스

고온 연결 위치에 있는 힌트 연결 애플리케이션에서 볼트와 연결된 부품의 다른 열 확장 계수는 추가적인 스트레스로 이어질 수 있습니다.스레드 연결의 축력을 증가 또는 감소시키는.

강철 볼트와 강철 연결 부품이 결합되면 재료의 열 확장 계수는 기본적으로 동일하기 때문에 추가 스트레스가 발생하지 않습니다.

강철 볼트와 알루미늄 연결 부품이 결합되면 강철과 알루미늄의 열 팽창 계수는 다릅니다.알루미늄의 열 확장 계수는 대략 23입니다..6×10−6/°C, 강철의 경우 약 12×10−6/°C입니다. 온도가 변함에 따라 그 부피는 다른 범위에서 변합니다.알루미늄의 더 큰 열 확장 계수는 온도가 상승하면, 그것은 강철보다 더 팽창할 것이고, 온도가 떨어지면 알루미늄도 강철보다 더 수축할 것입니다.열 팽창 계수의 이 차이로 가닥 연결 쌍의 추가 스트레스가 발생할 수 있습니다. 온도가 상승하면 조립 관련 추가 스트레스가 증가합니다. 온도가 떨어지면 조립 관련 추가 스트레스가 감소합니다.