淺談商用車常用螺栓結構及防松能力提升方法

韋增文

摘 要：目前商用車領域常用的螺栓防松方法分為三類：摩擦防松、機械防松和永久防松；三種防松方法按不同的防松原理又分別采用了不同的螺栓結構，每種螺栓結構的特點和適用場合也各不相同。為保證商用車產品品質，首先要在螺栓設計時按不同的應用場合選用更優的螺栓結構，并針對不同螺栓的防松原理和結構特點實施最適用的擰緊工藝技術。

關鍵詞：商用車螺栓結構；防松能力提升方法

螺栓聯接是汽車產品零部件組裝的最常見實現方式，螺栓聯接的可靠性是評判汽車產品質量水平高低的最基本質量特性。而商用車有自重、載重量大的特點，商用車螺栓聯接后受沖擊、震動、變載情況下的防松能力也更強相關的體現了商用車產品質量水平的高低。

下面來談談商用車常用的螺栓防松結構特點和應用、以及如何提升商用車螺栓防松能力。

1 商用車常用螺栓防松結構及特點介紹用的防松結構及特點、應用場合各不相同，分用最為普遍，主要采用的防松結構、特點及應商用車常用螺栓防松方法分三類：摩擦防述如下： 用場合如表 1： 松、機械防松和永久防松；這幾類防松方法采1、摩擦防松。摩擦防松在商用車領域應2、機械防松。

1.1 摩擦防松 螺栓、螺母、彈簧墊圈 彈簧墊圈材料為彈簧鋼，裝配后墊圈被壓平，其反彈力及切口嵌入能使螺紋間保持壓緊力和摩擦力，從而實現防松。 由于彈力不均，不十分可靠，多用于非關鍵工序的聯接。對聯接表面不允許劃傷和經常拆卸的場合不宜選用。

1.2 摩擦防松 雙螺母 兩個螺母對頂擰緊，使螺栓在旋合段內受拉而螺母受壓，構成螺紋聯接副縱向壓緊；結構簡單、防松效果好、成本低、質量大[1]。 多用于低速重載或載荷平穩的場合；商用車部分工序使用：如發動機懸置固定等。

1.3 摩擦防松 非金屬嵌件六角鎖緊螺母 當外螺紋件擰入后，由于尼龍材料良好的彈性產生鎖緊力，達到鎖緊；即便沒有預緊力的情況，也需要一定松退力矩才能拆卸、而尼龍老化后失去彈性使鎖緊力倍增，鎖緊效果好。 由于其良好的防松效果，被廣泛應用于商用車產品各工序，如傳動軸連接等；但由于尼龍熔點的限制，高溫場合一般不宜使用。

1.4 摩擦防松 六角法蘭面型式螺栓、螺母 采用六角法蘭面、具有加大的支承面直徑，相對于傳統螺栓，在一定的預緊力下可獲得更好的防松效果，是目前較新型的結構型式。 適用于高強度 （8級及其以上 ）緊固件，在商用車重要的聯接場合廣泛采用，如發動機、橋等，成本相對高。

3.1 永久防松 材料粘合 采用厭氧膠粘結劑涂于螺紋旋合表面，擰緊螺母后粘結劑能夠自行固化，防松效果良好，方法簡單，經濟有效。 盲孔螺紋裝配時一般都在螺栓螺紋上涂抹厭氧膠粘結劑；適用于不經常拆卸的部位。

3.2 永久防松 鉚釘 采用拉鉚工藝使鉚釘壓入連接件安裝孔，鉚釘圓頭受力使鉚釘套管脹開，鉚釘固定在連接件孔內實現連接。 主要應用于商用車車架，適用于不經常拆卸的部位。

較為常見，主要采用的防松結構、特點及應用場合如表 2：

3、永久防松。永久防松在拆卸時需要破壞螺紋緊固件、無法重復使用，其特點及應用場合如表 3：

2 根據以上介紹不同螺栓的結構特點及適用場合，在設計時選用更優的螺栓結構，并結合其防松原理實施最適用的擰緊工藝技術，實現螺栓防松能力提升。

2.1 螺栓防松結構的設計優化。

2012年以前，國內市場上的商用車產品使用的螺栓防松結構中，60%以上采用的是“螺栓 +螺母 +彈簧墊圈”防松結構，這種結構的螺栓擰緊后，由于彈簧墊圈與螺栓之間的彈力分布不均，螺栓在受變載沖擊、振動沖擊后容易松動，因此 2012年以前、國內商用車螺栓松動故障率高于 12‰；2013年以后，各大商用車主機廠在重要聯接部位普遍采用了“六角法蘭面型式螺栓、螺母”、“帶嵌件六角鎖緊螺母”替代了過去的彈簧墊圈防松結構，從結構的優化上為防松能力提升提供了保障；

2.2 螺栓擰緊工藝技術優化：

2.2.1

螺栓擰緊設備的優化。商用車領域過往不注重擰緊設備的精確度，普遍采用的是最普通的沖擊式風扳機、其擰緊精度僅為 20%-30%，且由于使用過程中內部元件反復受沖擊、其輸出的擰緊力衰減嚴重，需要每天不定時點檢更換風扳機；近年來，各大商用車主機廠在擰緊設備優化方面下足了功夫，在重要聯接部位采用了多軸聯動定扭擰緊機、油壓脈沖式定扭風扳機、定值式扭力扳手等，優化后擰緊精度提升到 5%-15%；

2.2.2

螺栓擰緊力矩標準的提升、優化。隨著螺栓等標準件的自身質量提升，其能承受的拉力、剪切力等也在不斷提升，因此，我們需要通過反復試驗求得當下螺栓等標準件的最大屈服極限，以最接近屈服極限來設定螺栓擰

緊的力矩值，確保在不超出螺栓屈服極限的前提下、又最充分的擰緊螺栓，提升防松能力。

近兩年來，螺栓防松新技術在商用車領域的應用、優化越來越多，如施必牢螺栓技術等；相信通過不斷的創新、優化，即便是商用車的自身工況相對惡劣，其 3MIS螺栓松動故障率也能夠實現 0故障。

參考文獻：

[1]聞邦椿 .機械設計手冊 [M].機械工業出版社 .2010年 .