汽車用螺紋緊固件擰緊質量控制

摘 要：為控制汽車底盤零部件中結構件的螺栓聯接質量，文章通過案例分析，運用工程計算與試驗相結合的方法，確定聯接緊固扭矩的大小，再配以合理的檢驗手段，最終把螺栓聯接質量控制在滿意的范圍內。

關鍵詞：緊固扭矩；預緊力；磨擦系數；扭矩系數

前言

在汽車底盤零部件中有很多構件是由螺栓聯接的，螺栓聯接質量的好壞，取決于預緊力。在緊固件和結構允許的情況下，預緊力越大，聯接越安全可靠，結構疲勞壽命越高。但過高的預緊力，如控制不當會使螺栓拉長或斷裂，從而導致聯接失效；預緊力過小螺栓容易松動脫落，發生安全事故。所以，底盤零部件聯接設計中確保設計的預緊力，對質量控制至關重要。

1 預緊力控制方法

目前一般采用扭矩法來控制預緊力：在螺母或螺栓頭部施加一個緊固扭矩Tf，如果磨擦系數越大，扭矩系數就越大，預緊力就會越小，反之預緊力就會越大。

要使聯接可靠而不使螺栓拉長或斷裂，則要求設計時得出螺栓準確的緊固扭矩。

2 緊固扭矩計算

對于一般的聯接，在材料彈性區內緊固扭矩與預緊力的關系如下式所示：

Tf=Ts+Tw

式中：Tf-緊固扭矩；Ts-螺紋扭矩；Tw-支承面扭矩。

，Ff為預緊力；P為螺距，us為螺紋磨擦系數，d2為螺紋中徑，a'為螺紋牙側角。

TW=■uwDw，uw為支承面磨擦系數，Dw為支承面磨擦扭矩的等效直徑。

令K=■（■+usd2seca'+uwDw），緊固扭矩公式可簡寫為：Tf=KFfd

式中：K-扭矩系數；d-螺紋公稱直徑。

從上式中可以看出：Tf與Ff成正比，因此扭矩系數K的取值是決定緊固扭矩的關鍵因素。……