螺纹联接及拧紧技术_刘建文

螺纹联接及拧紧技术

神龙汽车有限公司质量部刘建文

1前言

要求,这是一个易被技术人员忽视的问题。

螺纹联接件的一个非常重要而长期未被重视的性能是螺纹件的摩擦性能。在我国,汽车螺纹紧固件生产厂家对螺纹件不作摩擦性能控制,汽车主机厂亦不对螺纹件作摩擦性能检验。

神龙汽车有限公司引进雪铁龙汽车公司的技术,要求正常螺纹件的表观总摩擦因数为0.15±0.03,弱摩擦螺纹件的表观总摩擦因数为0.075±0.015。由于国内汽车标准件厂未完全掌握控制螺纹件摩擦因数的技术,所以在螺纹件国产化方面遇到了一些技术困难。2.2螺纹件联接

螺纹件联接的目的是使被联接零件保持在一起且能克服联接零件所产生的外力。螺纹联接件所受外力有四大类:

a.纯拉应力,如缸盖螺栓;b.纯剪切力,如飞轮螺栓;

c.拉应力+弯曲应力,如连杆螺栓;d.拉应力+弯曲应力+剪切应力,如车轮螺栓。螺纹件的联接通常仅通过螺纹之间的贴合来实现紧固及防松,除非螺纹件产生夹紧力极大,这种联接方式防松效果仍不够理想。为了增强螺纹件联接的防松动效果,现代设计技术通常要求螺纹件涂一层紧固胶。这种紧固胶能在胶与螺纹件之间产生一个很大的“化学凝聚力”,这样尽管螺纹件间夹紧力不很大或螺纹件未被拧得很紧,其联接仍具很大防松性。在富康轿车上使用涂紧固胶的螺栓很多,如双头螺栓、制动卡钳螺栓等。

螺纹联接是汽车零部件之间四种常用联接方式

(螺纹联接、焊接、铆接和粘胶联接)之一。它具有精度高、装配方便、零件拆装便利等优点。所以螺纹联接件是汽车制造技术中最基础,也是标准化程度最高的机械零件。螺纹联接亦是汽车制造中较经济的制造手段之一。

然而,随着汽车排放标准(CO和CO2)的提高和对汽车轻量化的要求以及用户对汽车可靠性的苛刻要求,亦对汽车螺纹联接件的制造技术和拧紧技术提出了更高的要求。因为螺纹联接的失效是汽车常见故障之一,失效的原因有螺纹件本身的质量问题,亦有螺纹联接的拧紧控制质量问题,所以螺纹联接件的制造技术已不象人们想象的那么简单。然而在我国,螺纹联接件未占据其应占据的重要位置。

下面是在螺纹件国产化工作实践中遇到和学习到的一些体会,希望更多的技术人员来关心螺纹联接件及拧紧技术问题。

2

2.1

螺纹件及联接

螺纹件

螺栓和螺母是最常见的标准螺纹件。根据PSA

标准,神龙富康轿车上使用的螺栓等级有4.8、6.8、8.8、10.9和12.9五个级别,螺母强度等级有5、8、10、12四个级别。螺纹件装配时,除4.8和6.8级螺栓都装配五级螺母外,其他螺栓都装配相同级别的螺母。衡量螺栓强度级别的综合性能指标是抗拉强度和屈服强度,衡量螺母强度级别的综合性能指标是保证载荷。

除标准型螺栓外,非标准型螺栓(如双头螺栓、螺柱、焊接螺栓等)的力学性能都必须满足螺栓性能标准的基本要求。非标准型螺母多种多样,如镶嵌螺母、簧片螺母等,甚至有些零件(如前减震器支撑板等)因有螺纹孔而可视作“特殊螺母”。这些“特殊螺母”的力学性能都必须满足螺母性能标准的基本

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3.1

螺纹件的拧紧

设计对拧紧的要求

要保证螺纹件联接能克服被联接零件所受的各

种静态或动态外力,设计对螺纹件联接的拧紧要求是螺纹件对零件产生一个一定的“预紧力”(俗称“夹紧力”)。在弹性变形范围内,预紧力与螺栓的受力面积、伸长量及力学强度有关,螺栓的强度级别和尺寸